[發明專利]一種利用報廢汽車拆解垃圾制備固體燃料的方法

有效

• 申請號: 201310698081.2
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103627465A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 彭紹洪;梁莎
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: C10L5/46
• 分類號: C10L5/46
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及一種報廢汽車拆解垃圾的利用方法，特別是涉及一種報廢利用汽車拆解垃圾制備固體燃料的方法，適用于報廢汽車人工拆解過程產生的廢物或報廢汽車整車破碎分選回收過程產生的殘渣利用。

背景技術

報廢汽車拆解產生的垃圾包含塑料、橡膠、涂料、纖維、泡沫材料、復合材料、金屬顆粒、玻璃、木屑、布、泥沙等多種物質的碎片和粉末的混合物，但由于組成復雜，材料老化污染嚴重，目前國內這類垃圾仍沒有有效的利用途徑，多采用填埋方式進行處理，國外則一般采用直接焚燒處理。

報廢汽車拆解垃圾多來源于石油化工產品，具有較高的熱值。因此焚燒回收其熱能是一個比較好的利用途徑，但所包含的聚氯乙稀（PVC）、聚氨酯等材料在焚燒過程中釋放出氯化氫、二惡英、氰化氫等有毒組分，因此汽車拆解垃圾的直接燃燒存在較大的環境污染風險。另外一方面汽車拆解垃圾的灰分超過50%，燃燒殘渣太多，也不適合用于一般鍋爐的燃料。

申請號為201110318974.0的中國發明專利申請公開了一種用催化氣化裝置，在催化劑的作用下將廢舊汽車破碎殘渣轉化成一氧化碳、氫等氣體產品再加以利用。現有技術也提出用熱解的方法將汽車破碎殘渣轉化成熱解油加以利用。但采用氣化和熱解的方法，技術和設備要求高，工業推廣困難。中國發明專利申請CN201110359335.9公開了一種從汽車粉碎殘余物(ASR)中選擇性地分離聚氨酯泡沫和纖維的設備，但實際上分離出來的塑料由于老化、污染嚴重，利用價值非常有限。

發明內容

本發明針對報廢汽車拆解垃圾直接焚燒存在環境污染、設備腐蝕的問題，提供一種首先除去汽車拆解垃圾中有害組分并制成固體燃料的方法，實現其安全燃燒利用熱能。

本發明針對汽車拆解垃圾直接燃燒容易形成二惡英、氯化氫、氰化氫等有毒組分的問題，提出用氨與脫出的氯化氫反應形成氯化銨，再將氯化銨溶解除去，從而達到消除拆解垃圾焚燒回收熱能過程帶來的環境污染。

聚氯乙烯一般在250～350℃發生氯化氫反應，但拆解垃圾中PVC脫出的氯化氫容易與垃圾中的金屬、金屬氧化物和碳酸鈣等組分反應，形成難揮發的氯化物，因此直接加熱拆解垃圾進行脫氯化氫，不僅脫出的氯化氫腐蝕生產設備，而且部分氯化氫將轉為金屬氯化物而殘留在固體中，影響其作為燃料進一步利用。

汽車拆解垃圾中的聚氨酯、胺固化的環氧樹脂等含氮組分雖然在加熱時會分解形成氨氣或小分子有機胺，但由于C-N鍵的斷裂溫度低于PVC中的C-Cl鍵斷裂溫度，因此這些含氮組分產生的氨（或胺）將先于氯化氫脫去，碳酸銨、碳酸氫氨等無機氨的分解溫度則更低。本發明采用汽車拆解垃圾與能產生氨的材料置于密閉容器中加熱的方法，解決氨氣產生和脫氯化氫溫度不同的問題，同時在一定壓力下，先期產生的氨氣能擴散進入拆解垃圾的內部，獲得更好地與氯化氫結合的效果。

脫氯化氫過程的同時，拆解垃圾中的有機部分被碳化，已碳化的材料因變脆，很容易破碎而與金屬、沙石、玻璃等惰性組分解離，將破碎后的處理殘渣放入水中，先前形成的氯化銨及其他水溶性氯化物能通過水洗溶解而被分離。同時在水洗過程，拆解垃圾中大部分金屬、沙石、玻璃等密度大于水的惰性組分，因沉入水底得到分離，而浮在水面的碳化物則可用于代替煤作為工業鍋爐或水泥生產過程的燃料。因而通過水洗及沉淀分離，不僅除去了水溶性氯化物，而且降低了碳化物殘渣的灰分，提高了燃料的熱值。

為了提高水洗分離氯化物的效果，本發明采用加熱提高溫度的方法，加速氯化物的溶解并降低碳化物對氯離子的吸附。

本發明通過如下技術方案實現：

一種利用報廢汽車拆解垃圾制備固體燃料的方法，包括如下步驟：

（1）將廢舊汽車拆解垃圾破碎至粒徑小于5mm的顆粒；

（2）將產生氨氣的含氮物料與破碎后的廢舊汽車拆解垃圾混合，按廢舊汽車拆解垃圾中氯含量與含氮物料的氮含量質量比為1：0.4～0.8的比例加料；混合物送入壓力反應釜，將溫度升高到300℃～360℃，保溫反應30～60min，并維持壓力在10～15Mpa；垃圾中的有機部分被碳化形成碳化物，產生的氯化氫氣體與添加的含氮物料產生的氨氣反應生成固體氯化銨；

（3）打開壓力反應釜的減壓閥，放出廢氣，冷卻后排出步驟（2）形成的碳化物，并破碎為1～5mm的顆粒；以質量份數計，將100份破碎后的碳化物顆粒與500～1000份水混合，加熱到50～80℃，攪拌20～30min，然后靜置10‐20min，除去水底的沉淀物（大部分碳化物將浮在水面，金屬、沙石、玻璃等惰性組分則因密度大而沉入水底），過濾可得到提純的碳化物；