CN101134922A - 利用废旧塑料制造清洁固体燃料的方法 - Google Patents

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豆斌林
陈兵兵
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Shanghai University of Electric Power
University of Shanghai for Science and Technology
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Shanghai University of Electric Power
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    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Abstract

本发明公布了一种利用废旧塑料制造清洁固体燃料的方法，其步骤包括：将废旧塑料粉碎至平均直径为10～30mm的颗粒，然后向其中添加质量分数为10～20％的水、10～20％的煤粉、3～5％的生石灰和5～10％的羧甲基纤维素钠，在250～300℃下搅拌加热1～3小时，然后将上述混合物以每分钟10～30℃的降温速率冷却，最后固化成固体燃料。本发明以各种废旧塑料为主要原料，原料不需挑选分类，也无需将废旧塑料颗粒尺寸细微化。本发明制备工艺简单，不涉及复杂的设备和工序，成本低。本发明的固体燃料不含污染成分，不仅可作为各种锅炉、窑炉等工业燃料，也是生产合成汽油、甲醇等产品的优质原料。

Description

利用废旧塑料制造清洁固体燃料的方法
技术领域
本发明涉及一种基于固体废弃物回收制造固体燃料的方法，更具体的说是涉及一种利用废旧塑料制造固体燃料的方法。
背景技术
我国塑料生产、消费数量巨大，这在方便人们生活的同时，每年产生的塑料废弃物超过1200万吨，“白色污染”问题日益突出。塑料大都以石油为原料的制品，具有较高的能源利用价值，在废旧塑料回收能源方面，无论是燃烧利用热能，还是热解、气化等方面，都存在着直接利用废旧塑料利用率不高和产生大量污染物的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是将废旧塑料制造成清洁的固体燃料，这种固体燃料对环境友好、是一种优质的清洁燃料，本发明制造工艺简单、成本低。
本发明采用的技术方案：一种利用废旧塑料制造清洁固体燃料的方法，其步骤包括：将废旧塑料粉碎至平均直径为10～30mm的颗粒，然后向其添加质量分数为10～20％的水、10～20％的煤粉、3～5％的生石灰和5～10％的羧甲基纤维素钠，在250～300℃下搅拌加热1～3小时，然后将上述混合物以每分钟10～30℃的降温速率冷却，最后固化成固体燃料。
本发明的有益效果：首先，本发明充分利用了塑料和煤粉的互补特性，通过250～300℃的熔融、水解、裂解等复杂物理、化学过程，制造成性能优越的固体燃料。在塑料颗粒中添加生石灰，在防止污染物的同时，也起到了催化作用。本发明以羧甲基纤维素钠为有机粘结剂，起结构融合导向作用。大块废旧塑料大幅度降低粒度通常是塑料回收利用中较为昂贵的步骤，本发明只需要对废旧塑料进行较小的降低粒度处理，粒度减少至平均粒度为10～30mm即可。本发明无需对废旧塑料进行分选，工艺方法简单，不涉及复杂的设备和工序，成本低。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步详细描述：一种利用废旧塑料制造清洁固体燃料的方法，其步骤包括：将废旧塑料粉碎至平均直径为10～30mm的颗粒，然后向其添加质量分数为10～20％的水、10～20％的煤粉、3～5％的生石灰和5～10％的羧甲基纤维素钠，在250～300℃下搅拌加热1～3小时，然后将上述混合物以每分钟10～30℃的降温速率冷却，最后固化成固体燃料。
本发明采用ASTM D514方法测定固体燃料的工业分析数值，元素分析采用EA1110，CE仪器方法。通过下列Dulongs公式计算其热值：
LHV＝HHV-600(9H+W)    (1)
HHV＝8100C+34000(H-0/8)+2500S    (2)
实施例1
将废旧塑料粉碎至平均颗粒直径为20mm，然后添加质量分数为10％的水分、15％的煤粉、5％的生石灰和10％的羧甲基纤维素钠，在250℃搅拌加热2小时后，再将混合物以每分钟20℃的降温速率冷却，最后固化制成固体燃料。性能测试列表1：
表1.固体燃料的性能
  工业分析   wt，％
  水分挥发分固定碳灰份   3.7270.0310.6215.63
  元素分析   wt，％
  CHONSC1   60.1016.5912.450.1000
  热值   kcal/kg
  LHV   6020.16
实施例2
将废旧塑料粉碎至平均颗粒直径为30mm，然后添加质量分数为20％的水分、20％煤粉、5％的生石灰和5％的羧甲基纤维素钠，在250℃搅拌加热3小时后，再将混合物以每分钟30℃的降温速率冷却，最后固化制成固体燃料。性能测试列表2：
表2.固体燃料的性能
  工业分析   wt，％
  水分挥发分固定碳灰份   5.0165.8610.0219.11
  元素分析   wt，％
  CHONSC1   68.0612.0910.510.0900
  热值   kcal/kg
  LHV   6002.35
实施例3
将废旧塑料粉碎至平均颗粒直径为10mm，然后添加质量分数为20％的水分、10％的煤粉、3％的生石灰和10％的羧甲基纤维素钠，在300℃搅拌加热1小时后，再将混合物以每分钟10℃的降温速率冷却，最后固化制成固体燃料。性能测试列表3：
表3.固体燃料的性能
  工业分析   wt，％
  水分挥发分固定碳灰份   2.5170.029.3218.15
  元素分析   wt，％
  CHONSC1   58.1010.6912.450.1500
  热值   kcal/kg
  LHV   6101.20
以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种利用废旧塑料制造清洁固体燃料的方法，其步骤包括：将废旧塑料粉碎至平均直径为10～30mm的颗粒，然后向其中添加质量分数为10～20％的水、10～20％的煤粉、3～5％的生石灰和5～10％的羧甲基纤维素钠，在250～300℃下搅拌加热1～3小时，然后将上述混合物以每分钟10～30℃的降温速率冷却，最后固化成固体燃料。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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