一種利用廢舊塑料替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤高溫?zé)峤獬山固恳约皬U舊塑料綜合利用技術(shù)，具體涉及一種利用廢舊塑料替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]因經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，塑料工業(yè)發(fā)展迅猛。加工生產(chǎn)和使用后的塑料與日俱增.2010年世界市場塑料產(chǎn)量突破2.5億t。而我國也已成為名副其實(shí)的塑料生產(chǎn)、消費(fèi)和進(jìn)口大國。由于塑料本身的耐腐蝕性、耐藥物性、耐老化性，長時(shí)間存在于自然界中而難降解，造成嚴(yán)重的“白色污染”。廢舊塑料所產(chǎn)生的“白色污染”不僅僅是一個(gè)環(huán)境問題，更是一個(gè)社會(huì)問題。環(huán)保問題一直以來是制約鋼鐵企業(yè)發(fā)展的主要問題，因此減少自身的污染和加強(qiáng)自身的治理，是鋼鐵企業(yè)賴以生存和發(fā)展的條件。但如果同時(shí)能為整體的環(huán)境保護(hù)和治理做出貢獻(xiàn)，更能為鋼鐵企業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供保證。目前大部分廢舊塑料的處理方法為掩埋法或燃燒法，但這2種方法存在占用大量土地、造成嚴(yán)重的二次污染等難以克服的問題。有利用廢舊塑料熱分解生產(chǎn)汽油，柴油的技術(shù)(CN97108253.7，CN200610141363.2，CN200810225614.4)，也有利用廢舊塑料生產(chǎn)輕質(zhì)混凝土建筑材料(CN98124978.7)，也有加工成衍生燃料(RDF)焚燒能源化利用技術(shù)(CN201010186399.9)，另外還有其他化學(xué)處理技術(shù)，如制涂料、油漆、黏合劑等。
[0003]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國鐵水產(chǎn)量已經(jīng)超過8億噸，這對(duì)焦炭消耗提出了巨大需求，但隨著煤資源的不斷開發(fā)，由于煤資源的不可再生性，煉焦煤資源越來越少。
[0004]利用廢舊塑料和煤進(jìn)行共焦化處理，不僅解決了 “白色污染”的環(huán)境問題，而且還克服了傳統(tǒng)的廢舊塑料處理過程的缺陷，減少了環(huán)境壓力，從根本上消除了廢舊塑料以及燃燒所帶來的有害氣體的產(chǎn)生和氣體不經(jīng)過處理進(jìn)行直接排放的可能性，從而可以減輕直接燃燒產(chǎn)生的二氧化碳的排放帶來的全球變暖的“溫室效應(yīng)”和氯化氫、二噁英(d1xin)等致癌物和重金屬的污染等，具有良好的環(huán)境效益，同時(shí)也在某種程度上減輕了煉焦煤資源消耗缺少所帶來的壓力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種利用廢舊塑料替代部分煤生產(chǎn)焦炭的新方法。本發(fā)明的目的是針對(duì)廢舊塑料難處理性以及環(huán)境污染性，提出了一種利用廢舊塑料作為煉焦煤資源與煤進(jìn)行共焦化制備良好焦炭的方法，有效處理了白色污染廢舊塑料，同時(shí)對(duì)煉焦煤資源的短缺性，找到了一種部分替代煉焦煤的材料，有利于緩解煉焦煤資源短缺帶來的壓力，同時(shí)具有很好的環(huán)境效益。
[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007]—種利用廢舊塑料替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法，其包括如下步驟:
[0008](I)將浙青、廢舊塑料和焦油渣在125-135 °C溫度下加熱共熔，完全熔化后，5min后停止加熱；
[0009](2)冷卻至20_30°C后粉碎至粒度在4mm以下的顆粒，加入配合煤充分混合，加入粉碎機(jī)中粉碎，粉碎后得到粒度在Imm以下的混合物料；
[0010](3)將混合物料加入焦?fàn)t中，加熱至1050°C后停止加熱保持爐溫3h熱解成焦炭，生成的焦炭利用干熄焦方式冷卻。
[0011]優(yōu)選的，
[0012]所述浙青、廢舊塑料和焦油渣的總質(zhì)量為配合煤質(zhì)量的5_8%。
[0013]所述廢舊塑料與所述浙青的質(zhì)量比為1:6-3:4。
[0014]所述焦油洛與所述浙青的質(zhì)量比為4%_8%。
[0015]所述配合煤為Ad=8-10%，VMd=24-27%。Ad表示煤的灰分，VMd表示煤的揮發(fā)分。
[0016]本發(fā)明中，
[0017]所述焦油渣是指由焦油氨水澄清槽分離出的固體殘?jiān)?，主要成分為重質(zhì)焦油、煤粉和灰塵等。所述廢舊塑料是指使用后廢棄的塑料，優(yōu)選為聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。所述廢舊塑料的粒度小于2mm。
[0018]所述浙青為中溫浙青，浙青的環(huán)球法軟化點(diǎn)為75_98°C。
[0019]所述焦?fàn)t為40kg小焦?fàn)t。
[0020]步驟(3)所述的加熱，方式為以2.50C /min的升溫速度加熱至1050°C。
[0021]步驟(3)所述的干熄焦方式冷卻為利用氮?dú)庠诿荛]空間內(nèi)與焦炭進(jìn)行熱交換從而促使焦炭冷卻。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的利用廢舊塑料替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法的有益效果在于:
[0023]在本發(fā)明中，由于對(duì)廢舊塑料、焦油渣和浙青進(jìn)行了共熔處理，廢舊塑料、焦油渣和浙青在共熔時(shí)發(fā)生裂解、聚合以及與共聚，廢舊塑料和焦油渣比較均勻的同浙青融和，這就消除了塑料的添加而造成的煉焦偏析問題。通過浙青、焦油渣參與到與煤的共炭化過程中，浙青起到了緩沖載體的作用，減少了廢舊塑料在炭化時(shí)的熔融縮體，焦油渣起到了增加焦炭強(qiáng)度的作用，因此避免了大量空洞和孔隙的形成，從而提高了焦炭的質(zhì)量。
[0024]利用廢舊塑料與煉焦煤進(jìn)行共炭化為廢舊塑料利用提出了一種有效方法，減少了廢舊塑料的環(huán)境污染，同時(shí)為煉焦煤資源的短缺提供了部分替代原料，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的利用廢舊塑料替代部分煤生產(chǎn)焦炭的方法作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0026]實(shí)施例1
[0027]將來自上海明彤路基材料有限公司的中溫浙青緩慢加熱至125°C，在加熱的過程中加入粒度小于2mm廢舊聚丙烯粒狀塑料，廢舊聚丙烯粒狀塑料與浙青的質(zhì)量比為1:6，同時(shí)加入占浙青重量的4%的焦油渣，一邊攪拌一邊加入，待完全熔化后保持5min后冷卻至20°C粉碎至粒度小于4mm。將處理后的混合物料按照占配合煤重量比5%加入粒度小于6mm的配合煤中，配合煤的成分為Ad=8%，VMd=24%。充分混合后加入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，粉碎后的物料粒度小于1_。將粉碎后的物料加入40kg小焦?fàn)t中以2.50C /min的升溫速度加熱至1050°C后停止加熱保持爐溫3h熱解生成焦炭,干熄焦方式冷卻。檢測焦炭質(zhì)量指標(biāo)為:M40(焦炭抗碎強(qiáng)度)為79.19%，MlO (焦炭耐磨強(qiáng)度)為7.72%，CRI (焦炭反應(yīng)性)為38.73%，CSR (焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度)為47.43%。
[0028]實(shí)施例2
[0029]將來自上海明彤路基材料有限公司的中溫浙青緩慢加熱至130°C，在加熱的過程中加入粒度小于2mm廢舊聚氯乙烯粒狀塑料，廢舊聚氯乙烯粒狀塑料與浙青的質(zhì)量比為2:5，同時(shí)加入占浙青重量的5%的焦油渣，一邊攪拌一邊加入，待完全熔化后保持5min后冷卻至25°C后粉碎至粒度小于4mm。將處理后的混合物料按照占配合煤重量比7%加入粒度小于6mm的配合煤中，配合煤的成分為Ad=9%，VMd=25%。充分混合后加入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，粉碎后的物料粒度小于1_。將粉碎后的物料加入40kg小焦?fàn)t中以2.50C /min的升溫速度加熱至1050°C后停止加熱保持爐溫3h熱解生成焦炭，干熄焦方式冷卻。檢測焦炭質(zhì)量指標(biāo)為:M40 為 73.28%, MlO 為 7.37%, CRI 為 37.8%, CSR 為 46.54%。
[0030]實(shí)施例3
[0031]將來自上海明彤路基材料有限公司的中溫浙青緩慢加熱至130°C，在加熱的過程中加入粒度小于2mm廢舊聚苯乙烯粒狀塑料，廢舊聚苯乙烯粒狀塑料與浙青的質(zhì)量比為2:5，同時(shí)加入占浙青重量的7%的焦油渣，一邊攪拌一邊加入，待完全熔化后保持5min后冷卻至30°C后粉碎至粒度小于4mm。將處理后的混合物料按照占配合煤重量比7%加入粒度小于6mm的配合煤中，配合煤的成分為Ad=10%，VMd=26%。充分混合后加入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，粉碎后的物料粒度小于1_。將粉碎后