CN115228874B - 一种动态循环的有机固废处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动态循环的有机固废处理工艺。本发明先对有机固废进行预处理，分筛筛选出塑料、化纤等可燃物质和易腐物质，再通过热解、催化重整制得富氢气体，其中以聚乙二醇‑聚(β‑丁内酯)三嵌段共聚物和十六烷基溴化铵为模板，制得钙硅纳米球，再浸渍吸附铁钴溶胶，从而制得自制催化剂，自制催化剂可有效提升富氢气体的产量和质量，并且先热解再催化，避免可燃物质与自制催化剂的直接混合而引起热解残焦覆盖自制催化剂活性中心导致失活。本发明中动态循环的有机固废处理工艺有效利用有机固废转化为氢气，高效回收能源，有效遏制环境污染，实用性强，经济成本较低，实现了无害化、减量化、资源化。

Description

一种动态循环的有机固废处理工艺
技术领域
本发明涉及固废处理技术领域，具体为一种动态循环的有机固废处理工艺。
背景技术
有机固废是指人类在生产生活等活动中产生的污染环境的固态、半固态有机废物。针对不同固废的特点，需要采用相应的处理处置技术。
传统的废弃物回收包括焚烧发电、生化堆肥、固化制建材、热解气化、卫生填埋后沼气回收等。目前，城市废弃物如垃圾及污泥的资源回收主采用焚烧发电及生化堆肥法。填埋场的沼气回收仅作为填埋的污染控制下的附属操作，而非以填埋的沼气回收作为主要的资源回收。以上现行的发电、堆肥、填埋沼气回收三种方法虽然广为应用，但在无害化及资源化的过程仍存在许多缺陷。这三种方法的总体经济效益一般也很低或无经济效益。为达到有真正双重的环境效益及经济效益，现行处理法的进一步改良有其必要。
近年来，随着汽柴油标准不断升级、环保法规日益严苛和氢燃料电池技术快速发展，氢气的需求量逐年递增。氢能是最为洁净的二次能源，也是未来全球能源格局中的重要组成部分。目前全球的氢气主要产自天然气、石油和煤炭，仅有4％的氢气由可再生能源制得。化石燃料制氢过程会造成大量温室气体排放，这极大削弱了氢能环境友好的属性。寻找更为环保的制氢路线对未来氢能的大规模应用至关重要。在有机固废中，塑料和橡胶由石化产品聚合而成，它们拥有较高的碳氢含量和较低的氧含量，因此这些废弃物在热化学作用下解聚、重整并生产富氢气体的潜力更大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动态循环的有机固废处理工艺，以解决现有技术中存在的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种动态循环的有机固废处理工艺，其特征在于，主要包括以下步骤：
(1)将有机固废装入破袋机，进入60mm滚筒筛分机，得到粒径≥60mm的物料；将粒径≥60mm的物料通过两级风力分选，得轻物质，再经颠簸筛分机，得可燃物；
(2)将步骤(1)所得的可燃物与自制催化剂按质量比1:0.05～0.2混合后，利用螺旋进料器输送于热解反应器中，反应5～9s后，输送于催化重整反应器中，在水蒸气氛围下，反应120～170min，得富氢气体。
进一步的，步骤(2)所述螺旋进料器进料速度为25r/min～40r/min，进料量10kg/h。
进一步的，步骤(2)所述热解反应器的温度为400～600℃，加热速率为102～104K/s。
进一步的，步骤(2)所述催化重整反应器的温度为600～900℃，加热速率为5～7K/min。
进一步的，步骤(2)所述自制催化剂制备方法为：
a、将聚(β-丁内酯)置于干燥的安瓿瓶中，封管，在60℃下抽真空到15Pa，置换氮气3次后，注入聚(β-丁内酯)质量0.1倍的四氢呋喃和聚(β-丁内酯)质量0.25倍的萘钾溶液，以20kHz的频率超声振荡3～4min，得到聚(β-丁内酯)钾盐；
b、将乙二醇、四氢呋喃和步骤a所得聚(β-丁内酯)钾盐按质量比1:0.002:2.25置于聚合管中，以200r/min的速度磁力搅拌至均匀，在30℃下反应8～9h后，加入乙二醇质量0.5倍的氯仿，用玻璃棒搅拌均匀后，加入乙二醇质量3.4倍的正己烷-乙醚，正己烷和乙醚按体积比3:1混合，40℃真空干燥48h，得到聚乙二醇-聚(β-丁内酯)三嵌段共聚物；
c、将正硅酸乙酯质量0.1倍的十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯质量0.13倍的步骤b所得聚乙二醇-聚(β-丁内酯)三嵌段共聚物加入到正硅酸乙酯质量2.59倍的去离子水与正硅酸乙酯质量0.14倍的三乙醇胺混液中，室温下，以300r/min磁力搅拌1h后，逐滴滴加正硅酸乙酯，以650r/min磁力搅拌5min后，加入正硅酸乙酯质量0.49倍的硝酸钙四水合物，保持搅拌速度不变并继续搅拌24h，制得白色溶胶；
d、将步骤c所得白色溶胶以8000r/min离心10～15min后，用去离子水洗涤3～5次，置于-45℃冷冻干燥机中冻干后，放入高温反应炉，煅烧3h，制得钙硅纳米球；
e、将乙二胺四乙酸和去离子水按体积比1:2.5混合，逐滴滴加氨水至乙二胺四乙酸完全溶解，再加入乙二胺四乙酸质量1.24倍的柠檬酸，得到复合螯合剂；
f、将硝酸铁和硝酸钴按质量比1:1混合，以4mL/min滴速加入到硝酸铁质量0.13倍步骤e所得的复合螯合剂中，形成红棕色溶胶，80℃温度下水浴加热并用玻璃棒搅拌下蒸干得铁钴溶胶；
g、将步骤d所得钙硅纳米球加入到钙硅纳米球质量5倍的步骤f所得铁钴溶胶，浸渍24h后，22kHz下离心7～8min，在50℃烘箱内干燥10h，再放到管式马弗炉中，在氮气保护下550℃煅烧3h，得到自制催化剂。
进一步的，步骤a和步骤b所述安瓿瓶和聚合管需先在60℃下抽真空至少2h，置换氮气6～8次；
进一步的，步骤a所述萘钾溶液的制备方法为：将萘、钾丝和18-冠醚-6按质量比0.48:0.15:1混合，置于干燥的安瓿瓶中，封管，常温下抽真空，置换氮气3次，注入18- 冠醚-6质量0.002倍的四氢呋喃，20kHz下超声振荡至完全溶解。
进一步的，步骤d所述高温反应炉，煅烧温度为600℃，升温速率为2℃/min。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明采用自制催化剂，联合重整制氢技术将预处理后的有机固废热化转富氢气体，为化工生产输送高效、干净的氢能。
首先，自制催化剂由钙硅纳米球和铁钴溶胶制得；钙硅纳米球以聚乙二醇-聚(β-丁内酯)三嵌段共聚物为模板，其在水溶液中能够形成以聚(β-丁内酯)为疏水内核，以聚乙二醇为外壳的球状胶束，可作为制备微孔材料的模板剂，加上致孔剂十六烷基溴化铵高温蒸发的气体在钙硅纳米球形成微小孔洞，使钙硅纳米球形成一种中空介孔结构，介孔呈中心放射状，且介孔之间分布有细小的微孔，孔道呈三维连通，增强钙硅纳米球的比表面积，有利于气体在颗粒内部的扩散和钙硅纳米球的吸附；此外，二氧化硅的引入，增加钙离子的吸附位点，增强钙硅纳米球的吸附能力，提高再生温度，有利于后期钙硅纳米球脱除气体和再生。
其次，利用浸渍法，将铁钴离子静电吸附到钙硅纳米球的微孔上，制成具有吸附功能的催化剂，由于钙硅纳米球的比表面积较大，使自制催化剂高度分散，从而抑制烧结，同时在重整制氢过程中，铁离子先被还原并以纳米粒子的形式高分散在钙硅纳米球表面，纳米金属铁又催化了钴离子的还原，降低了钴的还原温度，两种金属先后被还原成纳米粒子，因此有利于形成合金，促进分散，提高了铁钴的催化性能，有效防止自制催化剂烧结。
本发明采用重整制氢技术将有机固废转换为氢能，先对有机固废进行预处理，分筛筛选出塑料、化纤等可燃物质和易腐物质，将可燃物质经过高温热解成气体和液体，最后经过催化重整成富氢气体；自制催化剂可有效提升富氢气体的产量和质量，并且先热解再催化，避免可燃物质与自制催化剂的直接混合而引起热解残焦覆盖自制催化剂活性中心导致失活。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中动态循环的有机固废处理工艺的各指标测试方法如下：
氢气含量、产气量：在气体收集处装有气体流量计、气体采集管，用气相色谱测量气体采集管中氢气含量。
实施例1
一种动态循环的有机固废处理工艺，主要包括以下制备步骤：
(1)将有机固废装入破袋机，进入60mm滚筒筛分机，得到粒径≥60mm的物料；将粒径≥60mm的物料通过两级风力分选，得轻物质，再经颠簸筛分机，得可燃物；
(2)将步骤(1)所得的可燃物与自制催化剂按质量比1:0.1混合后，利用螺旋进料器输送于热解反应器中，反应7s后，输送于催化重整反应器中，在水蒸气氛围下，反应150min，得富氢气体。
进一步的，步骤(2)所述螺旋进料器进料速度为30r/min，进料量10kg/h。
进一步的，步骤(2)所述热解反应器的温度为550℃，加热速率为100K/s。
进一步的，步骤(2)所述催化重整反应器的温度为710℃，加热速率为7K/min。
进一步的，步骤(2)所述自制催化剂制备方法为：
a、将聚(β-丁内酯)置于干燥的安瓿瓶中，封管，在60℃下抽真空到15Pa，置换氮气3次后，注入聚(β-丁内酯)质量0.1倍的四氢呋喃和聚(β-丁内酯)质量0.25倍的萘钾溶液，以20kHz的频率超声振荡4min，得到聚(β-丁内酯)钾盐；
b、将乙二醇、四氢呋喃和步骤a所得聚(β-丁内酯)钾盐按质量比1:0.002:2.25置于聚合管中，以200r/min的速度磁力搅拌至均匀，在30℃下反应9h后，加入乙二醇质量 0.5倍的氯仿，用玻璃棒搅拌均匀后，加入乙二醇质量3.4倍的正己烷-乙醚，正己烷和乙醚按体积比3:1混合，40℃真空干燥48h，得到聚乙二醇-聚(β-丁内酯)三嵌段共聚物；
c、将正硅酸乙酯质量0.1倍的十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯质量0.13倍的步骤b所得聚乙二醇-聚(β-丁内酯)三嵌段共聚物加入到正硅酸乙酯质量2.59倍的去离子水与正硅酸乙酯质量0.14倍的三乙醇胺混液中，室温下，以300r/min磁力搅拌1h后，逐滴滴加正硅酸乙酯，以650r/min磁力搅拌5min后，加入正硅酸乙酯质量0.49倍的硝酸钙四水合物，保持搅拌速度不变并继续搅拌24h，制得白色溶胶；
d、将步骤c所得白色溶胶以8000r/min离心13min后，用去离子水洗涤5次，置于-45℃冷冻干燥机中冻干后，放入高温反应炉，煅烧3h，制得钙硅纳米球；
e、将乙二胺四乙酸和去离子水按体积比1:2.5混合，逐滴滴加氨水至乙二胺四乙酸完全溶解，再加入乙二胺四乙酸质量1.24倍的柠檬酸，得到复合螯合剂；
f、将硝酸铁和硝酸钴按质量比1:1混合，以4mL/min滴速加入到硝酸铁质量0.13倍步骤e所得的复合螯合剂中，形成红棕色溶胶，80℃温度下水浴加热并用玻璃棒搅拌下蒸干得铁钴溶胶；
g、将步骤d所得钙硅纳米球加入到钙硅纳米球质量5倍的步骤f所得铁钴溶胶，浸渍24h后，22kHz下离心8min，在50℃烘箱内干燥10h，再放到管式马弗炉中，在氮气保护下550℃煅烧3h，得到自制催化剂。
进一步的，步骤a和步骤b所述安瓿瓶和聚合管需先在60℃下抽真空至少2h，置换氮气7次；
进一步的，步骤a所述萘钾溶液的制备方法为：将萘、钾丝和18-冠醚-6按质量比0.48:0.15:1混合，置于干燥的安瓿瓶中，封管，常温下抽真空，置换氮气3次，注入18- 冠醚-6质量0.002倍的四氢呋喃，20kHz下超声振荡至完全溶解。
进一步的，步骤d所述高温反应炉，煅烧温度为600℃，升温速率为2℃/min。
实施例2
一种动态循环的有机固废处理工艺，主要包括以下制备步骤：
(1)将有机固废装入破袋机，进入60mm滚筒筛分机，得到粒径≥60mm的物料；将粒径≥60mm的物料通过两级风力分选，得轻物质，再经颠簸筛分机，得可燃物；
(2)将步骤(1)所得的可燃物与自制催化剂按质量比1:0.1混合后，输送于催化重整反应器中，在水蒸气氛围下，反应150min，得富氢气体。
进一步的，步骤(2)所述催化重整反应器的温度为710℃，加热速率为7K/min。
进一步的，步骤(2)所述自制催化剂制备方法为：
a、将聚(β-丁内酯)置于干燥的安瓿瓶中，封管，在60℃下抽真空到15Pa，置换氮气3次后，注入聚(β-丁内酯)质量0.1倍的四氢呋喃和聚(β-丁内酯)质量0.25倍的萘钾溶液，以20kHz的频率超声振荡4min，得到聚(β-丁内酯)钾盐；
b、将乙二醇、四氢呋喃和步骤a所得聚(β-丁内酯)钾盐按质量比1:0.002:2.25置于聚合管中，以200r/min的速度磁力搅拌至均匀，在30℃下反应9h后，加入乙二醇质量 0.5倍的氯仿，用玻璃棒搅拌均匀后，加入乙二醇质量3.4倍的正己烷-乙醚，正己烷和乙醚按体积比3:1混合，40℃真空干燥48h，得到聚乙二醇-聚(β-丁内酯)三嵌段共聚物；
c、将正硅酸乙酯质量0.1倍的十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯质量0.13倍的步骤b所得聚乙二醇-聚(β-丁内酯)三嵌段共聚物加入到正硅酸乙酯质量2.59倍的去离子水与正硅酸乙酯质量0.14倍的三乙醇胺混液中，室温下，以300r/min磁力搅拌1h后，逐滴滴加正硅酸乙酯，以650r/min磁力搅拌5min后，加入正硅酸乙酯质量0.49倍的硝酸钙四水合物，保持搅拌速度不变并继续搅拌24h，制得白色溶胶；
d、将步骤c所得白色溶胶以8000r/min离心13min后，用去离子水洗涤5次，置于-45℃冷冻干燥机中冻干后，放入高温反应炉，煅烧3h，制得钙硅纳米球；
e、将乙二胺四乙酸和去离子水按体积比1:2.5混合，逐滴滴加氨水至乙二胺四乙酸完全溶解，再加入乙二胺四乙酸质量1.24倍的柠檬酸，得到复合螯合剂；
f、将硝酸铁和硝酸钴按质量比1:1混合，以4mL/min滴速加入到硝酸铁质量0.13倍步骤e所得的复合螯合剂中，形成红棕色溶胶，80℃温度下水浴加热并用玻璃棒搅拌下蒸干得铁钴溶胶；
g、将步骤d所得钙硅纳米球加入到钙硅纳米球质量5倍的步骤f所得钴溶胶，浸渍24h后，22kHz下离心8min，在50℃烘箱内干燥10h，再放到管式马弗炉中，在氮气保护下550℃煅烧3h，得到自制催化剂。
进一步的，步骤a和步骤b所述安瓿瓶和聚合管需先在60℃下抽真空至少2h，置换氮气7次；
进一步的，步骤a所述萘钾溶液的制备方法为：将萘、钾丝和18-冠醚-6按质量比0.48:0.15:1混合，置于干燥的安瓿瓶中，封管，常温下抽真空，置换氮气3次，注入18- 冠醚-6质量0.002倍的四氢呋喃，20kHz下超声振荡至完全溶解。进一步的，步骤d所述高温反应炉，煅烧温度为600℃，升温速率为2℃/min。
实施例3
一种动态循环的有机固废处理工艺，主要包括以下制备步骤：
(1)将有机固废装入破袋机，进入60mm滚筒筛分机，得到粒径≥60mm的物料；将粒径≥60mm的物料通过两级风力分选，得轻物质，再经颠簸筛分机，得可燃物；
(2)将步骤(1)所得的可燃物与自制催化剂按质量比1:0.1混合后，利用螺旋进料器输送于热解反应器中，反应7s后，输送于催化重整反应器中，在水蒸气氛围下，反应150min，得富氢气体。
进一步的，步骤(2)所述螺旋进料器进料速度为30r/min，进料量10kg/h。
进一步的，步骤(2)所述热解反应器的温度为550℃，加热速率为100K/s。
进一步的，步骤(2)所述催化重整反应器的温度为710℃，加热速率为7K/min。
进一步的，步骤(2)所述自制催化剂制备方法为：
a、将聚(β-丁内酯)置于干燥的安瓿瓶中，封管，在60℃下抽真空到15Pa，置换氮气3次后，注入聚(β-丁内酯)质量0.1倍的四氢呋喃和聚(β-丁内酯)质量0.25倍的萘钾溶液，以20kHz的频率超声振荡4min，得到聚(β-丁内酯)钾盐；
b、将乙二醇、四氢呋喃和步骤a所得聚(β-丁内酯)钾盐按质量比1:0.002:2.25置于聚合管中，以200r/min的速度磁力搅拌至均匀，在30℃下反应9h后，加入乙二醇质量 0.5倍的氯仿，用玻璃棒搅拌均匀后，加入乙二醇质量3.4倍的正己烷-乙醚，正己烷和乙醚按体积比3:1混合，40℃真空干燥48h，得到聚乙二醇-聚(β-丁内酯)三嵌段共聚物；
c、将正硅酸乙酯质量0.1倍的十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯质量0.13倍的步骤b所得聚乙二醇-聚(β-丁内酯)三嵌段共聚物加入到正硅酸乙酯质量2.59倍的去离子水与正硅酸乙酯质量0.14倍的三乙醇胺混液中，室温下，以300r/min磁力搅拌1h后，逐滴滴加正硅酸乙酯，以650r/min磁力搅拌5min后，加入正硅酸乙酯质量0.49倍的硝酸钙四水合物，保持搅拌速度不变并继续搅拌24h，制得白色溶胶；
d、将步骤c所得白色溶胶以8000r/min离心13min后，用去离子水洗涤5次，置于-45℃冷冻干燥机中冻干后，放入高温反应炉，煅烧3h，制得钙硅纳米球；
e、将步骤d所得钙硅纳米球加入到钙硅纳米球质量5倍的铁溶胶，浸渍24h后，22kHz 下离心8min，在50℃烘箱内干燥10h，再放到管式马弗炉中，在氮气保护下550℃煅烧3h，得到自制催化剂。
进一步的，步骤a和步骤b所述安瓿瓶和聚合管需先在60℃下抽真空至少2h，置换氮气6～8次；
进一步的，步骤a所述萘钾溶液的制备方法为：将萘、钾丝和18-冠醚-6按质量比0.48:0.15:1混合，置于干燥的安瓿瓶中，封管，常温下抽真空，置换氮气3次，注入18- 冠醚-6质量0.002倍的四氢呋喃，20kHz下超声振荡至完全溶解。
进一步的，步骤d所述高温反应炉，煅烧温度为600℃，升温速率为2℃/min。
实施例4
一种动态循环的有机固废处理工艺，主要包括以下制备步骤：
(1)将有机固废装入破袋机，进入60mm滚筒筛分机，得到粒径≥60mm的物料；将粒径≥60mm的物料通过两级风力分选，得轻物质，再经颠簸筛分机，得可燃物；
(2)将步骤(1)所得的可燃物与自制催化剂按质量比1:0.1混合后，利用螺旋进料器输送于热解反应器中，反应7s后，输送于催化重整反应器中，在水蒸气氛围下，反应150min，得富氢气体。
进一步的，步骤(2)所述螺旋进料器进料速度为30r/min，进料量10kg/h。
进一步的，步骤(2)所述热解反应器的温度为550℃，加热速率为100K/s。
进一步的，步骤(2)所述催化重整反应器的温度为710℃，加热速率为7K/min。
进一步的，步骤(2)所述自制催化剂制备方法为：
a、将乙二胺四乙酸和去离子水按体积比1:2.5混合，逐滴滴加氨水至乙二胺四乙酸完全溶解，再加入乙二胺四乙酸质量1.24倍的柠檬酸，得到复合螯合剂；
b、将硝酸铁和硝酸钴按质量比1:1混合，以4mL/min滴速加入到硝酸铁质量0.13倍步骤e所得的复合螯合剂中，形成红棕色溶胶，80℃温度下水浴加热并用玻璃棒搅拌下蒸干得铁钴溶胶；
c、将钙纳米颗粒、硅纳米颗粒按质量比1:1加入到钙纳米颗粒质量5倍的步骤f所得铁钴溶胶，浸渍24h后，22kHz下离心8min，在50℃烘箱内干燥10h，再放到管式马弗炉中，在氮气保护下550℃煅烧3h，得到自制催化剂。
对比例
一种动态循环的有机固废处理工艺，主要包括以下制备步骤：
(1)将有机固废装入破袋机，进入60mm滚筒筛分机，得到粒径≥60mm的物料；将粒径≥60mm的物料通过两级风力分选，得轻物质，再经颠簸筛分机，得可燃物；
(2)将步骤(1)所得的可燃物与自制催化剂按质量比1:0.1混合后，输送于催化重整反应器中，在水蒸气氛围下，反应150min，得富氢气体。
进一步的，步骤(2)所述催化重整反应器的温度为710℃，加热速率为7K/min。
进一步的，步骤(2)所述自制催化剂制备方法为：
将钙纳米颗粒、硅纳米颗粒按质量比1:1加入到钙纳米颗粒质量5倍的铁溶胶，浸渍 24h后，22kHz下离心8min，在50℃烘箱内干燥10h，再放到管式马弗炉中，在氮气保护下550℃煅烧3h，得到自制催化剂。
效果例
下表1给出了采用本发明实施例1至4与对比例的动态循环的有机固废处理工艺的性能分析结果。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例
氢气含量 60 38 18 12.1 8.5
产气量(L/g) 30 20.1 19.9 18.5 13
从实施例1与对比例的实验数据比较可发现，实施例1的氢气含量、产气量明显比对比例高，说明自制催化剂用钙硅纳米球和铁钴溶胶制得，可有效防止自制催化剂烧结，增加产气量，钙硅纳米球表面的孔道可吸附其余气体增加氢气含量，同时铁基和钴基催化剂协同作用催化重整制氢反应，加大氢气含量；从实施例1与实施例2的实验数据比较可发现，实施例2的氢气含量和产气量偏低，说明直接进行催化重整反应，可燃物质与催化剂直接混合，热解残焦覆盖催化剂表面，引起催化剂烧结，导致催化剂性能下降，减少使用次数；从实施例1与实施例3的实验数据比较可发现，实施例3的氢气含量和产气量较低，说明单用铁基溶胶，催化性能较低，无法形成合金保护层，导致吸附残焦，引起烧结；从实施例1与实施例4的实验数据比较可发现，实施例4的氢气含量和产气量偏低，说明不使用钙硅纳米球，容易使铁钴溶胶团聚，抗烧结能力弱，催化性能降低，导致产气量偏低，同时没有钙硅纳米球表面微孔的吸附，使得其余气体排出，氢气含量偏低，此外，没有钙硅纳米球，则铁钴溶胶温度偏低，在高温下易氧化分解，降低使用寿命。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种动态循环的有机固废处理工艺，其特征在于，主要包括以下步骤：
（1）将有机固废装入破袋机，进入60mm滚筒筛分机，得到粒径≥60mm的物料；将粒径≥60mm的物料通过两级风力分选，得轻物质，再经颠簸筛分机，得可燃物；
（2）将步骤（1）所得的可燃物与自制催化剂按质量比1:0.05~0.2混合后，利用螺旋进料器输送到热解反应器中，反应5~9s后，输送到催化重整反应器中，在水蒸气氛围下，反应120~170min，得富氢气体；
所述自制催化剂制备方法为：
a、将聚（β-丁内酯）置于干燥的安瓿瓶中，封管，在60℃下抽真空到15Pa，置换氮气3次后，注入聚（β-丁内酯）质量0.1倍的四氢呋喃和聚（β-丁内酯）质量0.25倍的萘钾溶液，以20kHz的频率超声振荡3~4min，得到聚（β-丁内酯）钾盐；
b、将乙二醇、四氢呋喃和步骤a所得聚（β-丁内酯）钾盐按质量比1:0.002:2.25置于聚合管中，以200r/min的速度磁力搅拌至均匀，在30℃下反应8~9h后，加入乙二醇质量0.5倍的氯仿，用玻璃棒搅拌均匀后，加入乙二醇质量3.4倍的正己烷-乙醚，正己烷和乙醚按体积比3:1混合，40℃真空干燥48h，得到聚乙二醇-聚（β-丁内酯）三嵌段共聚物；
c、将正硅酸乙酯质量0.1倍的十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯质量0.13倍的步骤b所得聚乙二醇-聚（β-丁内酯）三嵌段共聚物加入到正硅酸乙酯质量2.59倍的去离子水与正硅酸乙酯质量0.14倍的三乙醇胺混液中，室温下，以300r/min磁力搅拌1h后，逐滴滴加正硅酸乙酯，以650r/min磁力搅拌5min后，加入正硅酸乙酯质量0.49倍的硝酸钙四水合物，保持搅拌速度不变并继续搅拌24h，制得白色溶胶；
d、将步骤c所得白色溶胶以8000r/min离心10~15min后，用去离子水洗涤3~5次，置于-45℃冷冻干燥机中冻干后，放入高温反应炉，煅烧3h，制得钙硅纳米球；
e、将乙二胺四乙酸和去离子水按体积比1:2.5混合，逐滴滴加氨水至乙二胺四乙酸完全溶解，再加入乙二胺四乙酸质量1.24倍的柠檬酸，得到复合螯合剂；
f、将硝酸铁和硝酸钴按质量比1:1混合，以4mL/min滴速加入到硝酸铁质量0.13倍步骤e所得的复合螯合剂中，形成红棕色溶胶，80℃温度下水浴加热并用玻璃棒搅拌下蒸干得铁钴溶胶；
g、将步骤d所得钙硅纳米球加入到钙硅纳米球质量5倍的步骤f所得铁钴溶胶，浸渍24h后，22kHz下离心7~8min，在50℃烘箱内干燥10h，再放到管式马弗炉中，在氮气保护下550℃煅烧3h，得到自制催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种动态循环的有机固废处理工艺，其特征在于，步骤（2）所述螺旋进料器进料速度为25r/min~40r/min，进料量10kg/h。
3.根据权利要求1所述的一种动态循环的有机固废处理工艺，其特征在于，步骤（2）所述热解反应器的温度为400~600℃，加热速率为102~104K/s。
4.根据权利要求1所述的一种动态循环的有机固废处理工艺，其特征在于，步骤（2）所述催化重整反应器的温度为600~900℃，加热速率为5~7K/min。
5.根据权利要求1所述的一种动态循环的有机固废处理工艺，其特征在于，步骤a和步骤b所述安瓿瓶和聚合管需先在60℃下抽真空至少2h，置换氮气6~8次。
6.根据权利要求1所述的一种动态循环的有机固废处理工艺，其特征在于，步骤a所述萘钾溶液的制备方法为：将萘、钾丝和18-冠醚-6按质量比0.48:0.15:1混合，置于干燥的安瓿瓶中，封管，常温下抽真空，置换氮气3次，注入18-冠醚-6质量0.002倍的四氢呋喃，20kHz下超声振荡至完全溶解。
7.根据权利要求1所述的一种动态循环的有机固废处理工艺，其特征在于，步骤d所述高温反应炉，煅烧温度为600℃，升温速率为2℃/min。
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