TW506981B - Method for processing resin or plastic, or waste plastics containing same - Google Patents
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Description
506981 r .…“ 一ί Α7 」Λ、 . 』一 '____B7 玉+發明說明(1 ) 技術領域 由於每年有聚丙烯、聚乙烯、聚氯化乙烯、聚苯乙烯 、聚偏氯乙烯等樹脂,聚氯聯苯等有機化合物之產業廢棄 物,及由豕庭所收集的一般廢棄物大量的排出。以下係言 及此類树月曰或有树化合物,或含有該等物質之廢塑膠(略 稱··廢塑膠)。現狀廢塑膠之產業廢棄物每年排出約4〇〇萬 领,而一般廢棄物每年約400萬嘴。 本發明係有關廢塑膠的再循環處理方法。 技術背景 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
以往作為廢塑膠的回收處理方法大部份採用燃燒處理 、掩埋處理。燃燒處理中由於發熱量大以至焚燒爐遭受損 害;再者含氯廢塑膠的情形,則造成排氣氣體中的氯元素 處理問題。廢塑膠不會經土壞中的細菌和微生物分解,致 使掩理地不足,同時增加環境上的負荷。於是尋求採用一 種不經焚燒。掩理處理並兼顧環境的再猶環技術。現在不 經焚燒再循環的方法係作為塑膠原料再利用;其他或經熱 分解所取得的氣體成份和油份作為_和化㈣料再利用、 的方法。 經熱分解所取得之氣體成份和油份作為燃料及化學原 ;斗勺再利用方法當中,眾所周知鐵鋼製造過程中一種在言 爐將廢塑膠作為還原劑的利用方法(特公昭51_33493),: 在最近為更有效率的實現而嘗試各種方法的開發。(例如 特開平 9-1 70009、特開平 9-137926、特 n 日日、丁 η 符開平9-178130、牿 幵1 平 9-202907、特許第 2765535)。 、 i I".『 .·裝--------tr----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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本紙張尺錢財_ii^s)A4 (2w 4 丄 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(2 當廢塑膠在高爐中處理情形時,廢塑膠經大量的收八 (门爐生產1±的降低和有必要考慮廢塑膠中心然混入 的氣元素。 、換δ之,當母經製造㈣1㈣裝人高爐超過10kg的廢 2膠k U回爐爐心的惰性化並明顯的損及生鐵製造的 產f於疋過去回爐中每熔鐵10噸所處理的限度為10kg 又由於聚乳乙嫦、聚偏氯乙稀、聚氯聯苯係含有氣元 素而產業廢塑膠的情形,一般廢塑膠的情形平均皆混入 有數增%程度的氣元素,雖經選別處理之產業之廢塑膠 般廢塑膠同日守亦平均混入有數糾%的氯元素。將該處 塑膠照原樣的裝人高爐情形下,廢塑膠中的含氯成份經 分解產生含氯系氣體,例如氣氣、氣化氫等所引起高爐 體鐵皮的腐餘題,兩爐冷卻用分段冷卻機的腐钱問題 高爐爐頂排氣設備的腐名虫問題,高爐爐頂發電設備的腐餘 問題。因此,預先將含有氯的廢塑膠除去,或將廢塑勝中 的氯成份除去再裝入高爐。 自古眾所周知鐵鋼製造過程中其中一個步驟係在煉焦 爐中將廢塑膠熱分解處理的方法(特公昭49_10321、特開 昭59-120682),但在最近考慮焦炭強度的裝入方法等, 貫現更有良好效率的廢塑膠處理,曾嘗試各種的開發、 例如特開平8-157834等)煉焦爐係煤炭的乾餾設備, 同樣的將廢塑膠進行乾餾可以取得燃料氣體、焦油、焦 的再利用裝置。 將廢塑膠在煉焦爐中處理的情形,與在高爐中處理 入 埶 爐 為 山 厌 的 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •^^裂--------訂---- 摹· 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 506981 A7 — B7 五、發明說明(3 )
If形相同’必要有廢塑膠所引起的煉焦爐生產性的降低和 廢塑膠中必然的混入有氣元素的考慮。 當和煤炭混合裝入煉焦爐的情形,現狀每當煤炭11011 裝入超過10kg時’焦炭的品質急速地降低。因此,雖曾予 測在煉焦爐中理論上每當煤碳一 ton可以處理10kg的量, 然而必然的將含有約3〜5 wt%氣元素的廢塑膠原封不動的 裝入煉焦爐情形下,不但焦炭中有殘留氣的可能性,並且 有經熱分解所產生的含氣系氣體腐蝕樹氣通路的顧慮,故 當將其裝入煉焦爐時,在特開平7_216361號公報中所記載 通常事前將氯成份熱分解除去後再行裝入,或如特開平8_ 259955號公報中所記載預先利用比重分離等除去含氯系樹 脂後再將廢塑膠裝入煉焦爐的需要,但現實上並未曾嘗試 在煉焦爐進行處理。 鐵鋼製造過程其中的一個步驟係在高爐中將廢塑膠作 為還原劑的利用方法,而由風口吹入高爐的廢塑膠量有其 限界,並且考慮鬲爐生產性的降低,即使具有容量 的大型同爐,其平均出鐵比約2t/m3,故最大限的吹入高 爐亦只能處理年間3萬噸的廢塑膠,於是並不能滿足每年 所排出大量廢塑膠再利用的社會需求。並且,為預先除去 含氯廢塑膠,或者除去廢塑膠中的氯成份再裝入高爐,而 招致工程的煩雜化、處理費用的增大。通常由市中所收集 的廢塑膠,經磁力選別,鋁選別等之事前處理後,約含有 3〜5%Wt的含氯成份。其主要是廢塑膠中含有6〜ι〇%_ 的聚氣乙烯的原因。在高爐中’通常氯含有率必須降低至 ----.--.---*---裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
506981 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ------—-__ 五、發明說明(4 ) 〇.5%Wt以下,否則會因高爐的含氣系氣體造成腐蝕的問 題。因此約在3〇(TC進行加熱事前除去氯成份的含氣系氣 體’或採用比重分離’例如經遠心分離器分離成輕量塑膠 和重分離,例如經遠心分離器分離成輕量塑膠和重量塑膠 ,再只將,氣含有量少的輕量塑夥裝X高爐處理的方法。但 是由於將所收集的廢塑膠完全在脫氯裝置中進行脫氣處理 非常的耗費費用’並且由3〜5%wt脫氯處理至〇.5%糾在技 術上非常的困難故甚少採用。而寧可採用比重分離,例如 經遠心分離器分離成輕量塑膠和重量塑冑,再只將氣含有 量少的輕量塑膠裝入高爐處理的方法。但是,該方法中亦 有存在的課題。兹舉遠心分離器為例加以說明。將_般除 去異物後的廢塑膠1()〇kg(内有氣乙烯潰g、氯元素重量=) .利用遠心刀離為理想的分離處理,即該輕量部份氯含有 率。%有90kg而該重量部份氯含有率5〇%(聚氯乙婦的氣含 有率約57%Wt)有_者但事實上不可行。現狀中分離成 輕量部份氯含有率〇.5%者50公斤、重量部份氯含有率9.5% 者50公斤;又即使將條件最妥適化分離成其輕量部份 有率〇.5%者70公斤,其重量部份氯含有率15.5%者3〇公^ ’亦有其限界。該情形含有9.5〜155%wt氣元素的廢^ ,將其進行脫氯處理而成氯含有率〇5%wt以下者不可二 ,而所分離後的重量部份廢塑膠只能作為殘渣處理,2 掩埋處理。作為雌處理情形時不但每殘渣㈣花 圓的處理費,並且究竟顯示該廢塑膠的再循環率低 能說是滿足社會的要求所謂回收的再利用處理方法。”不 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS)A4規格(210 297公釐) * 裝--------訂---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 摹· 7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
鐵鋼製造過程之其中一個步驟係在煉焦爐利用廢塑膠 的方法’由於有必要認識如前述所言事前將含氯成份熱分 解除去後再行裝人,或預先利用比重分離等除去含氯系樹 脂後再將廢塑縣人煉㈣,但現實㈣並未嘗試在煉焦 爐中進行處理。將含氣成份事前予以除去者,則係如前述 :言在高爐中該廢塑膠再利用的課題中所面臨有高額的脫 :、q額的重里廢塑膠處理費用、回收率降低諸般的 問題,以致不能採用。 例如即使除去含氯成份再行裝入,或即使最大限的將 廢2膠衣人爐至i 00座的煉焦爐處理,亦只能處理年間1萬 頓’因此並不能滿足每年所排出大量的廢塑膠再利用的社 會要求。 發明的開示 本專利發明係提供有關過去技術上課題的解決方法, 在鐵鋼業的製鐵㈣中不須要多額的設備投資下,利用以 彺既有的南爐擴大其製鐵步驟中廢塑膠的處理能力,並將 剩餘部份經煉焦爐處理,不但提供將廢塑膠成為氣體、焦 油焦厌成份的再循環方法,而且將過去所必須實施的廢 塑膠事前脫氯步驟的負擔減低或省略,而提供-種可以達 成回收率提高的處理過程。其要點如下,係廢_的含氯 成㈣前未經除去即裝入熱分解爐,將含氯系氣體的熱分 解氣體使其與氨接觸作為流程的基礎’並和利用高爐的廢 i膠處理組合成者。若採用煉焦爐作為熱分解爐,可以利 由煤厌所發生的氨水故十分合適。但是,本專利發明並 一—.—^ Μ--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度翻家鮮(CNS)A4規格(25 x 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 506981 A7 __B7 五、發明說明(6 ) 不限定於煉焦爐’若具備有熱合解爐、氨發生源及高爐者 皆可達成。本專利發明者發現洲煉焦爐作為熱分解爐的 情形下有以下說明的3種實施樣式。 第1樣式,係將含氣成份的廢塑膠例如利用比重分離 ,分離成含氯成份多者和少者,再將含氣成份多者裝入煉 焦爐進灯熱分解處理,而將含氯成份少的廢塑膠裝入高爐 進行熱分解處理的方法(第3 A圖)。 第2樣式,係將廢塑膠的一部份事前經脫氯處理後再 裝入南爐進行處理;而將剩餘的一部份或全部事前未經脫 氯處理裝入煉焦爐的方法(第3B圖)。 第3樣式,係將事前未除去含氣成份的廢塑膠在氯濃 度容許範圍下裝入高爐中進行處理;而將剩餘的一部份或 全部仍是事前未經除去含氯成份即裝入煉焦爐的處理方法 (第3C圖)。 圖面的簡單說明 第1圖係本發明廢塑膠處理方法的流程圖。第1圖中之 1係廢塑膠分級裝置、2係煉焦爐、3係高爐、4係含有氯化 乙烯之廢塑膠、5係含有多量氯化乙烯之廢塑膠、6係含有 少里氣化乙烯之廢塑膠、7係煉焦爐氣體、8係煉焦爐、9 係咼爐氣體、1 〇係炫融生鐵。 第2圖係顯示廢塑膠在鐵鋼製程(高爐、煉焦爐)中使 用時的物料流程圖。 第3 A至3C圖係顯示本發明具體的處理樣式圖。 為實施本發明的最良形態 本紙張尺度顧千國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) ‘·裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 9
五、發明說明(7 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 利毛明者,首先發現在熱分解爐中將廢塑膠進行 熱分解時使所發生含有氯元素系氣體的氣體與氨水接觸之 非常經濟的過程。經發現可以採用鐵鋼業的製生鐵步驟其 中之煉焦爐作為熱分解爐,並沒有必要事前由廢塑膠除 去3氯成伤。並層發現經由高爐和煉焦爐間的組合,未經 事則的脫氯處理可以達成高爐中廢塑膠的處理(第3A圖), 可以節約總合的脫氯經費(第3B圖),或者可以促成高爐中 因氣所產生腐蝕問題的降低(第3C圖)。 首先本發明者群,對有關含有含氯成份的廢 塑膠在煉 …、爐中乾I®處理進行了銳意的檢討。當煉焦爐的炭化室中 進订煤厌乾餾處理時,所發生的煉焦爐氣體除了焦油成份 尚包含水、氨;煉焦爐氣體由煉焦爐排出後,利用氨水( 將煤厌所叙生的氨水貯留,並產生循環的沖洗而冷卻,分 別成作為燃料氣體的煉焦爐氣體和焦油,同時該煉焦爐氣 體中的水和氨形成氨水而循環使用狀態。於是本發明者群 層叹想者煉焦爐中心由於煉焦爐氣體中存在有氨氣,即使 在…、刀解日守生成含氯系氣體亦可以產生無害化的氯化錢, 同時並進行了以下所顯示的詳細檢討。 在煉焦爐的炭化室内乾餾中,可以設想樹脂或有機物 中的合氯成份在25〇t〜1300°C之下進行分解,或有成為 無機物殘留在焦炭中的可能性。但是,將含氯塑膠和煤炭 同進行乾餾處理情形,經確認其中之含氯成份9〇%以上 轉變成氣相’殘留在煤炭成為殘渣者係在10%以下。 又 έ氯系氣體滞留在炭化室内當焦炭蜂擁而出時有 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝—---訂---- ΜΙ· MB 番 1 X 297公釐)
、發明說明( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 贫 '属的了犯性’而轉移成為氣相的含氣系氣體在煉焦爐的 厌化室内上昇並到達裝入炭上部的爐頂空間,亦經確認在 推出焦炭時的11 〇〇。〇狀態下經乾餾之爐内幾乎沒有任何殘 留物。 由於將含氯塑膠進行熱分解所發生的含氣系氣體係具 有腐蝕性的氣體,例如若氣化氫照原樣被排出於排出系統 的活有腐蝕排氣系統配管的顧慮,但經本發明者群經銳意 檢討的結果,明白的發現將含氣系氣體和含有氨氣的煉焦 爐氣混合成之氣體由煉焦爐的上昇管導入出口部,進行冷 水(氨水)的沖洗處理並冷卻至8〇°c,令人驚異的是前述氣 體中所含有的含氯系氣體大部份被捕捉,而經沖洗後的煉 焦爐氣體中幾乎不含有氯成份。 該由煤炭所生成的氨和含氣係氣體,係經沖洗處理以 氣化銨的形態溶解於氨水中,而與煉焦爐氣體分離所致。 氨水中所含有的焦油,利用傾析法將其分離;而分離 除去焦油成份的氨水,通常一次貯藏於氨水槽中,每^镇 焦炭排出100〜200kg的氨水於系統外,其餘則作為沖洗用 再加以利用。如此重複操作時,當氣化銨蓄積於氨水中, 何日寸都有超過溶解度的顧慮。沖洗用所利用的氨水中殘留 有經前回的沖洗處理所捕捉的氯化銨,亦有將煤炭進行乾 餾而由煤炭所放出每一焦炭約100〜2〇〇kg(約55〇〇莫耳〜 11000莫耳)的水份。畢竟由於煤炭中約含有9%的水份, 再加上其他反應中約3%的水份之故。例如製造丨噸焦炭的 過程中放出160kg的水,而氯化銨的溶解度係「37.2g/i〇〇g ------—^裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁)
506981 員 工 消 製 五、發明說明( 水’ 20°C」’並由氣化銨的原子量計算每卜頓焦炭可以容計 許約11〇〇莫耳(=1600〇χο 372/53 4)的氯化銨。相對於煤 炭1嘲添加其1%的含氣塑膠10kg情形,即使其重量的一半 係聚氯乙烯,所發生的氣約8〇莫耳(換算HC1為80莫耳,換 异CL為40莫耳),而煤炭乾餾情形成後所發生的水份有充 刀的畺將含氣塑膠所發生氣形成氯化銨並溶解於水。因此 沖洗用的氨水並沒有氯化銨飽合的顧慮。 如以上所述,首先本發明者群對而言將含有氣成份的 廢塑膠在煉焦爐中乾餾經行銳意檢討發現:①在煉焦爐中 煤炭一同和含有氣的樹脂或有機化合物進行乾餾而焦炭中 幾乎沒有殘留氣者;②在25(rc〜13〇〇〇c下乾餾情形後之 氯轉變為氣相者;③經轉變成氣相氯的大部份在氨水沖洗 時形成氯化銨而被捕捉於氨水中者;④即使氨水循環使用 ,由於加入煤炭乾餾時所發生的水份,沖洗用氨水亦不會 產生氯化銨飽和者;其結果並發a:鋼鐵業之製造生鐵步 驟其中之-的煉f、爐巾即使含氣廢塑膠事前未除去含氣成 份,當進行熱分解處理時所發生的含氣系氣體亦不需要特 別的處理步驟而可無害化者。 一接著本發明針對有關鐵鋼製造過程中擴大廢塑膠處理 量以及減低過去所必須實施的廢塑膠事前脫氯步驟之負擔 或者省略而可以達成提高再循環率過程進行了銳意檢討 、。由於係關連著製鐵過程中廢塑膠種類範圍的擴大,製鐵 過程生產的安定化故非常的有意義。 高爐通常操業中的原料燒結錢、焦炭係由風口吹入微 訂 # 本紙張尺涵财關家鮮(CNSM4藏^1() x 297公羞. A7 五 、發明說明(10 ) (請先閱讀背面之注咅3事項再填寫本頁) 。厌而母1頓炫鐵混入有約3 的氣元素,當該量大幅增 力時,引起了鬲爐爐體鐵板、段式冷卻器,爐頂排氣通路 爐頂發電設備等的腐蝕問題。每丨噸溶鐵由風口吹入廢 塑膠10kg情形時’必須將氣含有量降低至〇·5%以下否則 前述的腐蝕問題益形顯著。 於是本發明者群發現事前針對氣含有量將廢塑膠進行 刀類’並基於將事前不需經脫氯處理所發現的煉焦爐處理 以及將有氣進入量限制的高爐處理加以組合,不但擴大鐵 鋼衣k過私中廢塑膠處理量,而且可以將過去所必須實施 的廢塑膠事刖脫氯步驟省略,提高過去只有掩埋一途高含 氣量廢塑膠再循環的回收率。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 換吕之,係將所收集的廢塑膠分別成氣含有量多者和 v者,較理想則是將氣含有量〇·5%以下的少者在高爐中 作為還元劑再利用,而將氯含有量多者事前未經除去含氯 成份在煉焦爐中進行乾館處理,省略非常耗費成本的脫氯 力@ T a it成降低高爐的氣負荷以及處理能力的擴大 、回收率的提兩。根據本發明者群所發現的本發明,予想 所回收的廢塑膠有時非常高的氣含有率情形下,係一種非 常的經濟並且實用的再循環處理方法。 再者本务明者群發現基於將事前不經脫氣處理所發 現的煉焦爐中之處理以及將有氣進量限制的高爐中之處理 加以、、且口可以擴大鐵鋼製造過程中廢塑膠處理量。換言 之,基於在高爐處理能夠處理的量,而針對收集狀況而將 剩餘部份在煉焦爐中進行處理;或者在煉焦爐中處理能夠 13 - 506981 A7 五、發明說明(11 ) 處理的里,而針對收集狀況而將剩餘部份在高爐中進行處 理,不但可以擴大廢塑膠的再循環處理量、提高回收率, 而且在高爐、煉焦爐中任何之—生產不安定時,降低該生 產不安定爐中的廢塑膠處理量,而增加另一爐中的再循環 處理量等’以賦與生產的安定化。採用此方法的情形,例 如將製造年間300萬嘲溶鐵的高爐(約4嶋^、出鐵比冰 度)為例加以說明。此情形下,必要的焦炭約12〇萬嘲,並 兼顧焦炭品質之下每卜頓焦炭若處理1〇公斤的廢塑膠則可 能處理K2萬健塑膠。於是,加上高爐中每㈣炫鐵處理 1〇公斤的廢塑膠’形成合計4·2㈣最大處理可能量,而 可以達成處理量的大幅擴大。 訂 再者,本發明者群經檢討高爐中氣容許狀況的結果, 發現有關所收集的廢塑膠事前未經除去含氣成份,或未採 用以比重分離等依氯含有率將塑膠分別處理的步驟,而可 以達成製鐵過程中擴大處理量的處理方法。 # 由家庭分別回收而來的廢塑膠,經換 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 有—的氯元素。所回收後的廢塑為除去異= 用風力分級則約含有3%的含氯成份。過去由風口每卜頓溶 鐵人人10公斤的廢塑膠情形下’考慮高爐的腐餘必須事前 進行脫氯處理將氯含有量降低至0.5%wt程度。但是經本 發明者群檢討的結果發現,高爐的腐㈣題並不是因為 爐中處理廢塑膠的氣含有量的問題,而是每1嘲熔鐵的 進量總#所形成的問題。高爐通常操業中之原料燒結礦 焦炭由風口吹進的微粉炭每1噸熔鐵混入有約3 〇 〇 g的氣 本紙張尺度適用中關家標準格⑵Q x 297公董 ^06981
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(12 ) 並發現當每1噸熔鐵超過350g吋則明顯地造成腐蝕問題。 因此,當每1噸熔鐵中風口吹入10公斤情形時,必要將氯 含有量經事前脫氣降低至〇·5% ;而發現每丨噸熔鐵將17公 斤有限度的廢塑膠裝入高爐進行處理情形時,則含有約 3%wt氯的廢塑膠並沒有必要事前進行脫氯處理。於是不 僅可以省略約3萬噸廢塑膠事前脫氣處理所須要的1〇億圓 〜20億圓以及事前脫氣設備投資,非常具有經濟上的效益 〇 但是依該方法而可以省略脫氣處理者,年間每丨基高 爐只能處理最多5000噸,故處理住民每1〇萬人年間所排出 的1500噸廢塑膠處理的能力的不充足。 於是本發明者群發現,基於事前設定未經脫氯處理情 形的高爐裝入量上限值,並將事前所發現不要脫氣處理的 煉焦爐中之處理加以組合,省略過去所必須實施的廢塑膠 事前脫氯步驟,或不採用以比重分離等依氣含有率將塑膠 分別處理的步驟,而可以達成製鐵過程中擴大處理量的處 理方法。 當考慮焦炭的品質時,現狀每1噸焦炭處理1〇公斤的 廢塑膠為限度。此情形相對於年間製造300萬噸熔鐵的高 爐必要的焦炭量約120萬噸,因此有處理12萬噸廢塑膠的 可能。於是加上年間可以製造3〇〇萬噸熔鐵高爐(約4〇〇〇m3 、出鐵比2程度)中的處理可能量5000噸,形成總計1.7萬 领左右之可能再循環處理的廢塑膠量。 本發明者群’根據前述所進行的檢討完成了本發明。 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) -----·---!---裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 15 506981 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(13 ) 綜合本發明的要點如下,即: ⑴一種樹脂,有機化合物及含有該等物質之廢塑膠的 處理方法,其特徵在於:係將樹脂’有機化合物及含有該 等物質之廢塑膠的-部份在高爐中作為還原劑進行處理, 而剩餘部份的全部或-部份熱分解處理,並將經熱分解處 理所發生的氣體和氨水充分地接觸者; ⑵如⑴之樹脂,有機化合物及含有該等物質之廢塑膠 勺处理方去,其特彳玫在於··其中之氨水係煤炭乾镏時所發 生者; ⑶一種樹脂、有機化合物及含有該等物質之廢塑膠的 处里方法,其特被在於·係將樹脂、有機化合物及含有該 等物質之廢塑膠的一部份在高爐中作為還原劑進行處理, 而將剩餘部份的全部或一部份在煉焦爐中進行熱分解處理者; ⑷一種樹脂,有機化合物及含有該等物質之廢塑膠的 處理方法,其特徵在於:係將樹脂、有機化合物及含有該 等物質之廢塑膠分別處理成氣含有量多者和氯含有量少者 ’將氯含有量少者在高爐中進行處理,而將氯含有量多者 則在煉焦爐中進行熱處理者; ⑸如⑷之樹脂,有機化合物及含有該等物質之廢塑膠 的處理方法,其特徵在於:係將樹脂、有機化合物及含有 該等物質之廢塑膠利用比重分離分別或氯含有量多者和氯 含有量少者; ⑹一種樹脂,有機化合物及含有該等物質之廢塑膠的 處理方法’其特徵在於:係將樹脂、有機化合物及含有該 本紙張尺度適用中關家標準(CNS)A4規格⑵G x 297公髮~ ------—^裝--------訂---------^9. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 16 ^06981 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(14 等物質之廢塑膠分別處理成氯含有量平均〇·5%_以上者 和氯含有量平均0.5%wt以下者;將氯含有量平均〇5%_ 以下者在高爐中進行處理,而將氯含有量平均〇 5%糾以 上者在煉焦爐中進行熱分解處理; (7)種树月曰,有機化合物及含有該等物質之廢塑膠的 處理方法,其特徵在於:係將樹脂、有機化合物及含有該 等物質之廢塑膠一部份事前經脫氣處理後再經高爐作為還 疋劑進行處理,同時將剩餘部份的全部或一部份事前未經 脫氣處理在煉焦爐中進行熱分解處理者; ⑻如⑺之樹脂,有機化合物及含有該等物質之廢塑膠 的處理方法,其特徵在於:係將樹脂、化合物及含有該等 物質之廢塑膠的一部份事前經脫氯處理成至氯含有率 〇.5%wt以下再經高爐中作為還原劑進行處理者; ⑼如⑻之樹脂,有機化合物及含有該等物質之廢塑膠 的處理方法,其特徵在於:係將樹脂、有機化合物及含有 該等物質之廢塑膠事前經脫氯處理成至氣含有率在〇.5%糾 以下並每1噸熔鐵以〇.5kg〜1〇kg在高爐中進行處理者; ⑽一種樹脂,有機化合物及含有該等物質之廢塑膠的 處理方法,其特徵在於:係將樹脂、有機化合物及含有該 等物質之廢塑膠的一部份事前未經除去含氣成份在高爐中 作還原劑進行處理,將剩餘部份的全部或一部份事前未經 除去含氣成份而在煉焦爐中進行熱分解處理者; ⑼如⑽之樹脂,有機化合物及含有該等物質之廢塑膠 的處理方法,其特徵在於:係將每1噸熔鐵設定〇.5kg為下 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·裝 訂---- 17 506981 A7 B7 五、發明說明(15 部 智 慧 財 員 工 消 費 社 印 製 限,並考慮氣容許偏差後的高爐處理量為上限的樹脂,有 機化合物及含有該等物質之廢塑朦,事前未經除去含氣成 份而在高爐中作為還原劑進行處理者; ⑽如⑼之树脂,有機化合物及含有該等物質之廢塑膠 的處理方法,其特徵在於:係將每丨傭鐵Μ公斤以上口 公:以下的樹脂、有機化合物及含有該等物質之廢塑膠, 事前未經除去含氣成份而在高爐中進行處理者。 依本發明,對所收集的廢塑膠量使在再循環處理設備 的生產不安定的情形下,亦可能成為另一系統的再循環處 理,故具有達成處理安定化的效果。 又依本發明,即使所收集的廢塑膠氣含有量產生變動 ,亦不致降低再循環率之下進行處理成為可能。換古之過 去幾乎當做殘逢所掩埋處理的含氯重量廢塑膠可以:效的 再循環處理。 又,在製鐵過程中與過去以高爐單獨再循環處理廢塑 膠的情形比較,可以飛躍的達成再循環率、再循環量的提 將過去未經再循環利用的廢塑膠作為還原劑,並且可 以達成焦油、氣體等之物質回收。煉焦爐中經熱分解後 塑膠的大部分,形成氫、中烧、乙燒、丙燒等高熱量還儿 分解氣體’經包含在煉焦爐氣體而回收,可以作為能源2 利用。又,殘留的碳成份作為焦炭的一部份在高爐中再利 用。本專利發明之再循環全體流程顯示於第2圖中。 在第2圖中,家庭等中使用之容器,包裝等塑膠製 •廢 元 品 本紙張尺玉適用巧國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) ^〇外1 A7
五、發明說明(16 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 所發生的廢塑膠,經除去異物、減少容積處理、脫氯處理 、粒狀化等之事前處理;再由所收容、貯藏後之一其中的 一部份,經高爐原料爐前處理再依本發明進行高爐中處理 。咼爐中所製造的溶鐵經精鍊、壓延、電鑛、塗裝等處理 而使用於建築物、橋、家電製品、事務機器等等的用途。 π爐所發生的尚爐礦渣、水碎礦渣、徐冷礦渣等可以利用 在高性能建材、陶瓷纖維、水泥、道路等。又高爐氣體(BFG) 可以利用在煉焦爐。經事前所處理後之廢塑膠的一部份, 仍和所收容貯藏的煤炭同樣的經焦炭原料前處理,再於煉 焦爐中進行乾餾(焦炭化)處理製造焦炭。該焦炭係使用在 咼爐。又煉焦爐中所發生經油化後的焦油、輕油、、 苯酚、鐵氟塔林等在化學工廠中利用於氫、氨、碳纖維、 乙烯等之基礎化學品、合成時芥末、塗料等;凡由塑膠類 原料以至塑膠製品群製造所使用,再經循環使用於家庭等 之塑膠製品。由煉焦爐所氣體化的焦爐氣體(c〇G),經氣 體精製工廠而利用於發電所和生鐵的精鍊等,同時經甲醇 等之改質,並和硫銨在化學工廠中可以利用在氫、氨、碳 纖維、乙烯等的製造。 首先,將有關高爐中廢塑膠作為還元劑的處理方法加 以說明。由個別的排出事業者所收集的產業廢棄物塑膠可 以區別為材質上含有含氯系塑膠和異物者及不含有者。針 對大小、形狀並配合收容設備的能力而有聚集處理的可能。 有關一般廢棄物系塑膠係由家庭所分別排出的塑膠垃 圾和不燃物垃圾,係自治單位首先一次收集處理。自治單 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) • 裝--------訂---- 參 19 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ^_______B7_____ 五、發明說明(η ) 位的堆置場所聚集的物質,經所委託的塑膠系垃圾回收民 間事業者輸送至自有的處理設備。此情形下,不能進行區 分為塑膠材質的異物的聚集處理。 經輸送至自有處理設備後的產業廢棄塑膠,一般廢棄 塑膠’為具有良好條件的狀態下裝入高爐,而實施事前處 理。 產業廢棄物塑膠情形中未含氯之固體廢塑膠情形,經 進仃破碎一除去異物一細破碎(1〇111111以下程度),並進行 而爐利用的造粒物處理。含氣的情形則係在細破碎後使用 利用比重差(含氯系塑膠係在丨以上,未含氯之PE、pp、ps 等塑膠則在1以下)的重力分離裝置進行分離處理分離成含 有而氣塑膠和含有低氣塑膠。將氯含有率降低至〇.5%wt 以下所分離後的含有低氯塑膠,成為高爐利用的造粒物。 另一方面’以往掩埋所處理的含有高氯塑膠,進行丨〇〜 70mm造粒加工並經煉焦爐中的處理,不致遭受到重力分 離機生產率左右的影響,而可以將除去異物後的廢塑膠幾 乎接近100%的再循環處理。 一般廢棄物塑膠的情形,依各市鎮村的每一個收集形 悲其異物含有率有很大的不同;平均分別的塑膠組成以塑 膠為中心的可燃物:75°/。(内有含氯成份5〜10%),磁性金 屬· 5% ’鋁:2%,玻璃等無機成份:8〇/〇(内有5〇/〇係可燃 成份中的無機成份),水份:1 〇〇%。將該加工成高爐還元 劑用的造粒物規格,其中含氯成份:〇·5〇/0以下,灰份:5〇/〇 以下時,必要經破袋一磁選一除去異物一細破碎一重力分 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----.---^---裝--------訂---------^9. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 20 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 506981 Α7 __ Β7 五、發明說明(18 ) 離一脫水一乾燥一造粒的步驟而成。此情形,固然依賴重 力分離機的固有性能將重力分離機所投入的細破碎塑膠( 形狀:10〜20mm程度不定形)50〜70%wt經分離成作為高 爐還原劑用的塑膠(含氣成份:0.5%以下)。 不採用比重分離而將由高爐風口吹入之廢塑膠的氣含 有率降低至0.5%wt以下的脫氯處理方法,係在眾所周知 的樹脂二重混鍊機中經約3〇〇。〇加熱處理而可以達成(例如 特開平8-120285號公報)。 當雨爐中由原燃料的氣進量增加時由於氣化氫所產生 爐及排氣系統的腐|虫問題,有阻害爐内反應的可能性,故 有必要將所處理廢塑膠的氯混入增加量壓制至每1 p頓溶鐵 5〇g程度,故實施如上所述之比重分離和脫氣處理;但每j 嘲熔鐵將約1.7kg( 10/6)的廢塑膠吹入高爐情形時,依回收 後的分級處理其含氯成份幾乎降低至3%程度,故並不一 定有脫氣的必要。 廢塑膠係由於爐頂部溫度高等的理由,而由高爐風口 吹入。由風口所吹入的廢塑膠量,係根據與吹入微粉炭同 樣的避免未燃成份所產生的爐圍通氣性惡化觀點和廢塑膠 的密度、粒徑以及由熱風爐的風量、風速等而決定。有關 於吹入量及吹入的廢塑膠形態過去以來的從業者眾所皆知 ’在專利荨亦曾公開故在此將有關於詳細說明省略(例如 特表平8-50715號公報、特開平9-170009號公報、特開平 9-137926號公報、特開平9-125 113號公報等)。 孩裝入南爐量的上限,若未考慮氯含有率最大每i π镇 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----·---j---裝--------訂---------^9. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 21 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 506981 A7 B7 ~~---- 五、發明說明(19 ) 熔鐵可以裝入達10公斤的廢塑膠。當超過該量時引起高爐 爐心部的惰性化等,不免招致阻害高爐生產性的結果。另 一方面裝入量在0.5公斤以下時則不具有再循環的意義。 當每1噸熔鐵由風口吹入高爐含有〇 5%糾氯的廢塑膠時, 形成氣進量50g/熔鐵丨噸狀態。在通常操業時由高爐原料 被送進高爐所含有的氯濃度係300〜350g/熔鐵丨噸,故由 廢塑膠所裝入的氯進量比形成增加2〇%。該係操業容許的 範圍内,並作為高爐送入氯進量的上限值。若能管理高爐 裝入氣總進量,則高爐利用廢塑膠的含氣濃度可以針對裝 入量容許達數%的增加。 t 由於高爐利用所分離除去後的含有高氯塑膠或者高爐 中未處理完成的廢塑膠,可以利用和高爐所併設以氣體化 為目的之局部氧化爐和乾餾爐等之熱分解處理爐進行高溫 分解處理。在還元環境中,廢塑膠氣體化溫度若能在400 、守任何種爐體皆可以採用,例如c:dq(將焦炭冷 卻熱回收處理的設備)的採用亦有可能。 7 將廢塑膠進行熱分解所產生的高溫氣體,首先經鹼性 洗淨等洗平除去含氣系氣體成份,之後的分解氣體可以在 工業上利用作為化學工業原料、高熱量氣體。 將含氯廢塑膠進行熱分解處理可以取得碳·灰份殘潰 和含^氣成份的碳化氫氣體。碳·灰份殘渣成為焦炭利用 作為呵爐的遂兀劑;除去含氯成份後的碳化氫氣體則和煉 焦爐氣體-同利用作為化學製品原料,另外並利用作為高 放率製鐵所圍的能源。經熱分解所處理後的廢塑膠利用高 本紙張尺¥適用票準(CNS)A4---- -----.—^裝--------訂---------^9. (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) 22
五、發明說明(2〇 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爐和煉焦爐的組合處理,其發生物達成極高的再循環率成 為可能。 將廢塑膠製入熱處理爐進行熱分解時所發生的氣體, 必然3有含氯系氣體。欲將該氣體無害化處理的方法係在 排氣通路途中安裝氨水噴霧裝置之下可以達成。鐵鋼製造 過私中’作為含氣高溫碳化氫氣體的鹼性洗淨源係煉焦爐 中所發生的氨水。氨水係焦炭化的過程中進行吸收中煤炭 所务生的氨、並進行冷卻(8〇〇c以下)高溫(約9〇〇。〔〕)的焦炭 氣體係以/月/爭化為目的之喷霧一循環狀態的水。將熱分解 處理爐和煉焦爐併設,由於由熱分解處理爐的排氣與煉焦 爐的上昇管部份相連接,當含有氣系氣體的高溫碳化氫和 氨相接觸,該含氯系氣體經轉變為氯化銨而固定化。每i 頓原料厌的氨發生量3000〜4000g之下例如每10噸煤炭處 理含有5°/°氯之廢塑膠10公斤情形之氣進量為500g放具有6 倍以上的中和能力。 煉焦爐係將廢塑膠進行熱分解處理的一種理想爐體。 有關煉焦爐中所處理廢塑膠的聚焦係和高爐中處理廢塑膠 的情形相同故將說明省略。在煉焦爐中係乾餾處理經比重 分離所分離後的重量廢塑膠(氣含有量7〜3〇%wt)或者高爐 中未經處理完成的廢塑膠。 當將廢塑膠裝入煉焦爐時,必要選別除去金屬類的異 物。將所聚焦後的廢塑膠經粗破碎(破袋)一磁選一除去異 物(非磁性物)一容積減少的操作步驟取得灰分· 1〇%以下 、含氯成份:30%以下、粒度:l〇〜7〇mm、低位發熱量 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----.—i裝--------訂---------^9. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 23 506981 Α7 Β7 五、發明說明(21 ) :5000kcal/kg以上、重金屬:10%以下。又,高爐還元劑 用以外的高氯重塑膠經所附加洗淨機能的處理除去灰份、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 重金屬成份並進行造粒處理,而可以滿足上述焦炭用的造 粒規格基农兩爐法和焦炭法的複合利用之廢塑膠幾乎 100%可以再循環。 當將廢塑膠裝入煉焦爐時,塊狀塑膠按既定的粒度進 行粉碎而成裝入原料。但是,由於所回收的廢塑膠原狀係 薄膜狀體、發泡狀體、粉狀體,只僅將該等按既定粒度進 行籾碎後,开》成鬆比重小體積大的裝入原料,並且含有過 度的粉體,則不易和焦炭原料的煤炭混合,且有裝入形成 困難的情形。而,鬆比重小體積大的塑膠當置於高溫的煉 焦爐體旁有發火的可能性非常的不易處理。於是,將含氯 塑膠予先在8(TC〜19(rc的溫度加熱,在該狀態下進行壓 縮,再度經冷卻處理使其體積減少並固化。有關減容固化 物的尺寸,可以針對搬送性以及和煤炭的混合性、和煤炭 一同乾餾時的焦炭強度、發火的危險性等作適當的設計, 大約以5〜l〇mm程度的直徑為宜。該減容固化的方法,可 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以採用以往所使用的樹脂混鍊機和破碎機·鼓型的加熱器 專。 一 裝入煉焦爐之廢塑膠裝入位置,舉凡在爐頂空間添加 的方法(例如特開平9_157834號公報),在炭化室下方的添 加方法(例如特開平9_132782號公報)、事前和煤碳混合再 裝入的方法(例如特開平6_228565號公報)皆屬之。將廢塑 膠集中裝入特定炭化室的情形,係利用惰性氣體經氣流輸 本紙張尺¥_ fii^^7CNS)A4規格⑵〇 x 297公爱)------ -24 - «1
五、 發明說明(22 驟 中 爐 由 送而搬送至煉焦爐頂部後,可採用經付有定 :留料斗將其與惰性氣體-同傾卸至持定炭化室内= 方法。當在裝入時,為避免熱分解氣體的噴出和空氣的吸 入問題而在大氣遮斷狀態下進行操作者為宜,具體而 以採用特開平4_41588號公報中本專射請人所提案的方 法。本發明對任何1種裝入裝置、裝入位置、裝入方法調 一向有效。 —在煉焦爐中處理情形時,亦可以將練焦爐多數的炭化 至中的-部份作為專用的廢塑膠再循環使用,該情形下可 以增加煉㈣巾可處理量,故更能擴大處職力,其處理 能力經不斷的擴大而省略高爐處理廢塑膠的事前脫氣步 亦有可能。具體而言係將100左右炭化室構成的煉焦爐1 的數室作為廢塑膠的熱處理專用,並將煉焦爐中循環使用 的氨水進行沖洗含有氯氣發生的煉焦爐氣體,而將煉焦 氣體中所含有的氣無害化的處理方法。該方法可行的理 ,係煉焦爐的情中的沖洗用氨水係全炭化室所共有之故。 ϋ亥與έ氣塑膠和煤炭一同乾德處理的情形比較,則本方法 裝入炭化室之含氯塑膠的量並無限制,亦沒有須要作為氨 來源的煤炭’並可以適當的設定炭化室的溫度在4〇〇〜13〇〇 °C的範圍。 將廢塑膠在具有多數炭化室煉焦爐之一部份炭化室中 進行熱分解,而其他的炭化室則進行焦炭乾餾處理的情形 ’沒有必要顧慮焦炭的品質降低問題。 又’煉焦爐係媒炭的乾德處理裝置,而由廢塑膠所發 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) - ^裝--------訂---------^9— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 25 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 506981 A7 - B7 五、發明說明(23 ) 生的含氣係氣體無害化處理所必要的氨係内煤炭所產生。 該氫氣的上昇管部遇到水的沖洗,並經冷卻形成氨水。該 氨水在炭化室上昇管共同的經循環利用。 該沖洗方法可以採用過去以來在煉焦爐中所使用的方 法。位在爐頂空間中的氣體溫度約在8〇〇°c前後,所產生 的氣化氫氣體和氨氣經該爐頂空間,並經由炭化室上部所 δ又置的上昇管導入出口部。上昇管部中氣體溫度係在7〇〇 °C程度。上昇管部的材質一般係使用鑄鐵,依狀況考慮將 氨氣進行水噴霧(沖洗)處理的乾餾管等之配管材質的腐蝕 亦可以設想變更設計。廢塑膠經熱分解處理後結果所發生 的含氣氣體,經氨水的沖洗成為氯化銨而固定化並無害化 〇 一般的煤炭可以分類成適合高爐用焦炭製造之粘結炭 和不適用之非微粘結炭;實際上煉焦爐操業中,係將粘結 炭和非微粘結炭以任意的比例配合以取得既定的焦炭品質 ’即使用所謂配合炭。其中之非微粘結炭,一般係利用JIS M8801所規定的基生拉普拉斯特計算法之流動實驗中其最 南流動度指數係在1 Oddpm以下者,或者指媒炭的平均反 射率係在0·8以下的煤炭而言。將廢塑膠和煤炭一同裝入 煉焦爐進行熱分解情形中經檢討廢塑膠的配合比例和焦炭 品質間關係的結果,即使配合達1 %wt的廢塑膠亦可以維 持焦炭品質。至於有關塑膠配合原料的添加量超過1〇/〇重 量情形時’只對焦炭強度降低相當份量的減少非微粘結炭 的配合比例’並使钻結炭的配合量比例增加,而可以充分 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) -----*—^裝--------訂---------^9— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 26 506981 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 五、發明說明(24 的補償其焦炭強度。 媒炭在煉焦爐中進行乾蝕情形中之溫度最高亦高達至 1300°C °另一方面,聚氯乙烯和聚偏氯2烯從230°C程度開 始產生熱分解,約在400°c氣體化,在13〇〇°c之下完全的 分解。因此,限於將媒炭和含氯塑膠一同在煉焦爐中進行 熱分解或進行乾餾,其熱分解或乾餾溫度的模式和以往的 煤炭乾鶴相同即可。 有關對高爐和煉焦爐之廢塑膠的分配方法,基本而言 係依對品質的影響、氣的影響,吹入上限以決定高爐中可 月b的處理量’除此以外的量在煉焦爐中處理的話即可。此 時,將分別回收後的廢塑膠分別成高爐用低氯含有率者和 兩氣含有率者為理想。該方法例如有比重分離法,人工選 別皆可。 比重分離法係將廢塑膠中之氯化乙烯等含氯樹脂或含 氣有機物比重尤其高者進行分離所利用的分離法。相對於 聚乙稀、聚丙烯等大部份的塑膠比重〇.9〇〜〇·97而氯化乙 烯比重係在1.16〜1.56較大,ABS樹脂、ρΕΤ樹脂亦皆大 於1因此,含氮化乙烯的廢塑膠經破碎成細粒後,例如 可以利用水進行比重分離。換言之,在沈降分離機中使比 重超過1的廢塑膠沈殺,而將比重丨以下的廢塑膠和水一同 〇出4和水共同排出的廢塑膠,供給由金屬網所構成的 ^斜板將水和廢塑膠分離。所取得比重超過^的廢塑膠 係3有夕里的氯化乙烯等之含氯樹脂或含氯有機化合物, 而比重1以下之廢塑膠幾乎不含氯化乙稀其氣含有量則係 本紙張尺¥翻?^關碑(CNS)A4規口_心撕公爱 -----.—^裝--------訂---------^9— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 27 506981
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在〇.5%wt以下。抑本 代表的比重分離方法例如回轉&4、1 式分離裝置,杨人市面上所 =式退心 分離法採用風力分級亦可行。)衣置亦可達成。比重 分二去:理Γ多情形時利用人工選別比較容易的可以 樹脂或含氯有機化合物。如此氣化乙稀等之 曰的用途由於比較受到限制,依顏色和形狀容易的 經人判別可能之故。 J“易的 廢塑膠之氯含有率的測定,可以採用以下的說明方法 。將W公斤廢塑膠經破碎成㈣〜2Gmm尺寸後,重複的 使用/四分法最後細分成2Gg/批作為代表的樣本。再將該樣 本進行冷滚破碎粉未化處理]㈣定性分析法將該粉末依 螢光X線分析法取得百分率次序的分析結果。採用之定量 分析法係根據m-K-254 i「原油及石油製品硫黃成份試驗 法」中之龐貝式cl成份試驗方法所取得之氯化物利用離子 色層分離法以測定_子量’並轉換成全氯。將取得之該 結果作為氣含有率的平均值。 利用比重分離以取得氯含有率〇 5%wt以下的廢塑膠 依以下的說明方法亦可行。係將除去異物後的細破碎廢塑 膠(1 〇〜2 0 m m程度)和水同時供給回轉鼓型遠心式比重分 離裝置。回轉鼓以2000〜3000rpm回轉,破碎塑膠經1〇〇〇 〜1700G的加速度(分離水面上)在比重液内分離成浮上物( 輕量物)和沈降物(重量物)。由供給時含有氯濃度5〜丨〇0/〇 的廢塑膠所回收的50%〜70°/◦的輕量物,其含有之氯濃度 成為0.3〜〇.5%wt。而該含氣系樹脂的比重比聚乙烯、聚
------------·裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) tr---------si. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 506981 A7 --- B7 五、發明說明(26 ) 丙烯、發泡聚苯乙烯的比重重心丨〜仏]程度,作為沈降物 而被分離之故。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由煉焦爐和熱分解爐所取出於系統處的氨水中,係蓄 積有多量的出自廢塑膠的含氯系氣體和氨所反應結果的氣 化錄’並將其添加強鹽基例如氫氧化鈉(苛性鹼)者為宜。 δ亥強鹽基為氫氧化鈉或其他之氫氧化卸等皆可。因此,氨 水中之氯化銨和氫氧化鈉產生反應形成氣化鈉和氨。氫氧 化鈉的添加量係和氯化銨同當量或添加比其稍多者為理想。 過去以來,在煉焦爐設置有為處理所取出系統外之氨 水的脫氨設備。該脫氨設備中,利用汽提蒸氣將氨氣化除 去後直進彳亍活性污泥處理而放流。本發明中,在進入脫氨 設備前使用氫氧化鈉將氨水中的氣化銨轉變成氣化鈉和氨 ’故氨水中所含有的氮成份完全以氨的形態含有。因此, 脫氨設備中之氨經氣化除去的結果,即係除去了氨水中的 含氮成份。故脫氨設備所排出的氨水中只有殘存無害的氣 化鈉,故即使照原狀放流亦沒有增大海水中含氮成份的顧慮。 實施例 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 有關以垃圾袋所收集的平均一般廢棄物經分別的塑膠 (組成:含有可燃物:75%(内含氯成分5〜1〇%)、磁性金 屬:5%、鋁2%、玻璃等無機成份:8%(内5〇%係可燃成份 中之無機成份,水份:1 〇%),其中必須作為高爐還原劑 之使用者,係經破袋一磁力選別一風力選別和振動篩選一 細破碎一濕式比重分離一脫水·乾燥一造粒步驟,製得粒 度:1〜10mm、密度:0.3kg/l以上、灰分·· 1〇%以下、含 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 29 506981 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明(27 氯成份:G.5%以下的造粒物。經計算其原料出產率係在5〇 〜60%¾度。以再循環的觀點而言並不能稱之為滿足。再 者’該、經濕式重力分離生產率降至2〇〜3〇%的重塑膠(高 虱塑膠)不經廢棄處理而利用熱分解進行脫氯處理可利用 作為高爐還原劑之用。此情形雖然提高原料生產率但造成 了高成本。 將含氯化二烯的廢塑膠利用比重比離或人工選別,分 別成含多量氯化二烯的廢塑膠和少量氯化乙烯的廢塑膠; 再將&有夕i氣化二烯的廢塑膠裝入煉焦爐中進行熱分解 處理,而將含少量氣化烯的廢塑膠由風口收入高爐情形之 實施例顯示於表1。又,高爐的出鐵量係每天1萬噸。 分別法 廢塑 分別前 膠中含氣量(%) 煉焦爐 高爐 分別後 廢塑膠中 含氯量(%) 操業 評價 廢塑膠中 含氣量(%) 操業 評價 氣化二稀 偏多 氣4匕稀 偏少 1 人工分別 1.6 3.5 0.1 0.5 〇 2.0 〇~ 2 人工分別 2.3 3.0 0.1 1.0 〇 1.0 〇 3 人工分別 1.7 1 2.4 0.3 2.0 〇 3.0 〇 4 人工分別 1.5 2.5— 0.3 2.0 〇 5.0 〇 5 人工分別 1.5 2.2 0.3 2.0 〇 5.0 〇 有關煉焦爐的操業評價,當乾餾後由炭化室所推出的 焦炭強度根據Jis K2151之焦炭轉鼓強度(150回轉後 + 15mm)係84以上;並且輕油中所含有之氯濃度.1〇ppm 以下;又經沖洗所捕捉的氣比例係9〇。/()以上;而添加苛性 蘇打經汽提蒸氣除去氨後的廢液中含氮濃度係在20mg/l以 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱 *---^---裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 30 丄A7 五、發明說明(28 ) 下的情形以〇為代表,其中住
、 、T仕17 ~項不充分的情形則以X 為記。又有關高爐操業的輝彳曾 經判斷沒有爐頂壓力變動 、螺桿壓力變動等之異狀,廿处Rs, ^ ^ iiU文照計劃取得出鐵量操業順 利的進行情形則以〇為記。 實施例5之操業繼續約一個曰 個月的結果,可以處理約7000 噸的廢塑膠。 產業上之利用可能性 基於雨爐和煉焦爐的併用,將含氣廢塑膠在煉焦爐中 進行熱分解處理,而可以省略含氣廢塑膠的脫氣處理步驟 ;或含氯廢塑膠不經廢棄處理,即使含氯廢塑膠亦有可能 大量的再循環利用。 ------S---S---裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·· SI. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 適 度 尺 張 紙 本 釐 公 97 2 X 10 2 /V 格 規 4 A S) N (C 準 標 家 國 國
Claims (1)
- 506981 1· 一種樹脂、有機化合物或含有該等物質之廢塑膠的處 理方法,其特徵在於··係將樹脂,有機化合物或含有 該等物質之廢塑膠的一部份在高爐作為還原劑進行處 理;而將剩餘部份的全部或一部份進行熱分解處理, 並將熱分解處理所發生的氣體和氨水產生密切的接觸 者。 2.如申請專利第1項之樹脂、有機化合物或含有該等物質 之廢塑膠的處理方法,其特徵在於:該氨水係乾餾煤 炭時所發生者。 3· —種樹脂、有機化合物或含有該等物質之廢塑膠的處 理方法,其特徵在於··係將樹脂、有機化合物或含有 該等物質之廢塑膠的一部份在高爐作為還原劑進行處 理,而將剩譏部份的全部或一部份在煉焦爐中進行熱 項 訂 分解處理 考 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一種樹脂丨J自機化合物或含有該等物質之廢塑膠的處 理方法,其 轉徵在於:係將樹脂、有機化合物或含有 該等物質的廢塑膠分別或氯含有量多者和氣含有量少 者;氯含有量少者在高爐中進行處理,而氣含有量多 者則在煉焦爐中進行熱處理者。 5·如申請專利第1項之樹脂、有機化合物或含有該等物質 之廢塑膠的處理方法,其特徵在於:係將樹脂,有機 化合物或含有該等物質之廢塑膠利用比重分離分別成 氣含有多者和氣含有量少者。 6_ —種樹|旨X有機化合物或含有該等物質之廢塑膠的處 4. 本紙張尺度適用巾國國家標準(CNS) (21〇><297公後) 32經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 理方法,其特徵在於:係將樹脂、有機化合物或含有 忒等物質的廢塑膠分別成氣含有量平均在0·5%_以下 者和氣含有量平均在0_5%wta下者;再將氯含有量平 均在0.5%wj以下者在高爐中進行處理,而將氯含有量 平均在0^^〖以上者在煉焦爐中進行熱分解處理。 •種樹脂_機化合物或含有該等物質之廢塑膠的處 理方法,其彳致在於:係將樹脂、有機化合物或含有 一—二一一 忒等物質的廢塑膠一部份事前經脫氯處理後並在高爐 中作為遥原劑進行處理,同時將剩餘部份的全部或一 4份事前未經脫氣處理而在煉焦爐中進行熱分解處理 者。 8·如申請專利第7項之樹脂、有機化合物或含有該等物質 之廢塑膠的處理方法,其特徵在於:係將樹脂、有機 化合物或含有該等物質之廢塑膠的一部份事前經脫氯 處理降低氯含有率至〇.5%wt以下並在高爐作為還原劑 進行處理者。 9.如申請專利第8項之樹脂、有機化合物或含有該等物質 之廢塑膠的處理方法,其特徵在於:係將樹脂、有機 化合物或含有該等物質之廢塑膠經脫氯處理降低氣含 有率至0.5%wt以下並每1 4員溶鐵以〇.5kg〜10kg在高爐 中進疔處理,者。 10· —種樹機化合物或含有該等物質之廢塑膠的處 理方法’莫彳聚板在於:係將樹脂、有機化合物或含有該 等物質的廢塑膠的一部份事前未經除去含氯成份在高 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)33爐中作4還原劑進行處ί里,並將剩餘部份的全部或一 部份事前未經除去含氣成份在煉焦爐中進行熱分解處 理者。 11 ·如申明專利第1 〇項之樹脂、有機化合物或含有該等物 λ之廢塑膠的處理方法,其特徵在於:該樹脂、有機 化合物或含有該等物質之廢塑膠係每1噸熔鐵以〇.5kg 為下限並經考慮含氣容許量後之高爐處理量為上限且 事前未經除去含氣成份而在高爐中作為還原劑進行處 理者。 12·如申請專利第11項之樹脂、有機化合物或含有該等物 質之廢塑膠的處理方法,其特徵在於:係每丨噸熔鐵將 以0.5kg以上1.7kg以下的樹脂、有機化合物或含有該等 物質之廢塑膠事前未經除去含氯成份而在高爐中進行 處理者。 ----1——^——II (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
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