热裂解回收利用废弃聚氯乙烯及其混合塑料.pdf

2006年塑料助剂生产与应用技术信息交流会论文集 3 热裂解回收利用废弃聚氯乙烯及其混合塑料 孟征1 欧育湘1韩延解12 (1．北京理工大学国家专业阻燃材料实验室，北京，100081；2．武警后勤装备研究所，北京，100071) 摘要 用热裂解回收再利用废弃塑料，是一种合理利用资源和有效保护环境的新工艺。本文综述 了以该工艺回收利用废弃PVC及含PVC混合塑料的近期研究进展．讨论了PVC热裂解的工艺过程、工 艺条件、动力学参数、存在的问题及改进方向。 关键词 环境保护废弃塑料回收利用 熟裂解聚氯乙烯 对废弃塑料进行回收和科学地再利用。不仅 过程有不良影响的塑料。因此，在实施塑料热裂解 可获得新的能源和原材料．而且是保护人类生态 的工业化过程以前．必须了解各种塑料对各种高 环境和实现可持续发展的重要手段。 聚物热裂解反应的影响。 人类对废弃塑料的关注．从20世纪60年代 热裂解工艺可用于处理LDPE、HDPE、PP、PS、 即已开始。但由于近30年间，废弃塑料的量迅猛 PVC、PU、PA和PE，I’，这些塑料约占废弃塑料总量 增长，所以时至今13，对废弃塑料的回收和再利用 的90％以上M。 已成为人类面临的一项刻不容缓的任务。因而一 些发达国家对此都制定了比较完善的政策和法 解，且产物大部分为单体，但另一些高聚物(如PVC 规。建立了行之有效的回收和再利用系统。据统 及PP)热裂解时可形成低相对分子质量产物。不 计。现在对塑料的回收率，美国、欧洲、13本均已 过。现在仍然只有-d,部分废弃塑料以热裂解工 达40％以上f1】。但回收塑料的再利用率则仍较低。 艺回收，这一方面是由于当前回收费用较高，另一 方面是回收产品的质量和得率有待提高嗍。所以 以欧洲为例，再利用率为11％，21％被焚烧，14％被 运往国外处理p-s]。 降低热裂解温度和提高热裂解效率是十分重要 的。 1热裂解工艺 可用于混合废弃塑料热裂解的装置有熔融设 备、鼓风炉、高压釜、管式反应器、旋转窑式反应 目前回收塑料主要有五种方法嗍：(1)掩埋；(2) 器、高温热裂室及活化床反应器等[10．-II】。 机械回收；(3)焚烧而不回收能量；(4)焚烧以回收能 量；(5)热裂解以回收化工原料和燃料。其中掩埋法 2聚氯乙烯的热裂解回收 不是对材料的回收和再利用．只是目前暂时采用 的一种处理废弃物的方法，且正在逐渐为其他方 PVC是五大通用塑料之一，废弃PVC量巨 法所取代。热裂解则是一种合理利用资源和有利 大，回收和再利用的方法较多，除机械回收、改性 环境的处理废弃塑料的新工艺，它所产生的有毒 利用及焚烧以回收能量外，热裂解应当是一种可 气体比单纯焚烧法少得多，且回收的产物(包括回 适用的新工艺。目前，热裂解PVC是在一定温度下 先使PVC脱HCl，再使PVC骨架转变为短链化学 收阻燃塑料所生成的HBr及HCl)可重新作为原材 料和燃料嘲。 品。PVC的热裂解必须解决2个问题：一个是将具 采用热裂解工艺的困难之一是城市固体垃圾 有腐蚀性的HCl分离和回收。另一个是控制液态 中存在的塑料种类太多，将它们分离既费时，又不 产品中的卤代烃含量。 经济，且手工分离常不能保证分离彻底。解决这个 PVC在高温