[發(fā)明專利]一種無(wú)害化處理城市廢棄聚氨酯發(fā)泡材料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610226811.2
• 申請(qǐng)日: 2016-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105666742B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 眭方榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新中天環(huán)保股份有限公司
• 主分類號(hào): B29B17/00
• 分類號(hào): B29B17/00;B29B17/04
• 代理公司: 重慶華科專利事務(wù)所50123
• 代理人: 康海燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市垃圾處理技術(shù)，具體涉及城市廢棄聚氨酯發(fā)泡材料的無(wú)害化處理技術(shù)。

背景技術(shù)

聚氨酯（PU）材料因其可發(fā)泡性、彈性、耐磨性、耐低溫性、耐溶劑性、耐生物老化等優(yōu)良性能而廣泛應(yīng)用于機(jī)電、船舶、航空、車(chē)輛、土木建筑、輕工、紡織等部門(mén)，其制品種類繁多。PU工業(yè)的迅猛發(fā)展使其產(chǎn)量與日俱增，也由此導(dǎo)致了大量廢棄物的產(chǎn)生，包括生產(chǎn)中的邊角料和使用老化報(bào)廢的各類PU 材料，因此廢舊PU的無(wú)害化處理成為迫切需要解決的問(wèn)題。

聚氨酯發(fā)泡材料中大量使用的發(fā)泡劑，在《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)》（1989年）以前，很多發(fā)泡劑是用氟氯烴（以CFC-11為主），眾所周知，這類發(fā)泡劑屬于ODS（消耗臭氧層物質(zhì)），也是GHG（溫室氣體）。

目前文獻(xiàn)和專利載明的各種處理廢棄聚氨酯發(fā)泡材料的方法針對(duì)于一個(gè)城市集中處理廢棄聚氨酯發(fā)泡材料來(lái)說(shuō)，都存在一定的局限性：

（1）簡(jiǎn)單燃燒法是目前處理PU廢料采取的主要方法之一，典型的做法是將PU廢料用隧道窯、焚燒爐等裝置或運(yùn)到城市生活垃圾焚燒廠焚燒。但是，由于廢棄聚氨酯發(fā)泡材料含有的發(fā)泡劑具有阻燃作用，比較難于完全燃燒，實(shí)踐證明城市生活垃圾焚燒廠焚燒PU廢料會(huì)冒出大量的黑煙，如果在焚燒過(guò)程中燃燒不完全或者尾氣處理不徹底的情況下，將會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，造成二次污染。所以一般的城市生活垃圾焚燒廠不能對(duì)PU廢料進(jìn)行有效處理。

（2）物理填埋法也是目前采取的主要方法之一，然而，該法很難使PU廢棄物發(fā)生分解，且因聚氨酯發(fā)泡材料體積密度很小，填埋會(huì)占用大量土地，消耗資源。

（3）一般物理回收法是利用粘結(jié)、熱壓、擠出成型等方法使PU廢棄物回收利用，也包括通過(guò)粉碎的方法將PU廢料粉碎成細(xì)片或粉末作為填料。該方法簡(jiǎn)單易行。但是，這些處理方法必須滿足一定的前提條件：一是量大（量小沒(méi)有任何經(jīng)濟(jì)價(jià)值）；二是雜質(zhì)少。但是，對(duì)于一個(gè)城市來(lái)說(shuō)，廢棄聚氨酯發(fā)泡材料不可能有太多，據(jù)重慶市環(huán)保局估計(jì)，每年產(chǎn)生的廢棄聚氨酯發(fā)泡材料只有100噸左右；由于城市集中收集的廢聚氨酯發(fā)泡材料來(lái)源眾多，廢料中參雜有大量的泥砂、磚石、水份、油污、廢金屬、廢塑料、廢織物、廢木材等，所以一般物理回收法不適用于城市廢棄聚氨酯發(fā)泡材料的處理。

（4）化學(xué)回收法是指廢聚氨酯發(fā)泡材料在化學(xué)降解劑的作用下，降解成低相對(duì)分子質(zhì)量物質(zhì)。根據(jù)所用降解劑的不同，聚氨酯材料的化學(xué)回收方法可分為醇解法、水解法、堿解法、氨解法、胺解法、熱解法、加氫裂解法和磷酸酯降解法等。化學(xué)法回收技術(shù)工藝相對(duì)復(fù)雜，發(fā)展也相對(duì)較晚，直到現(xiàn)在仍有新的降解方法不斷出現(xiàn)。

但是化學(xué)回收法除了可能產(chǎn)生二次污染外，更難以解決城市廢聚氨酯發(fā)泡材料品種多、雜質(zhì)含量多、總量小無(wú)法實(shí)現(xiàn)規(guī)模化的問(wèn)題，且世界上絕大多數(shù)化學(xué)回收處理方法還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，目前尚未見(jiàn)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的報(bào)道。所以化學(xué)回收法不適用于城市廢棄聚氨酯發(fā)泡材料的處理。

中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?01320798012.4的文獻(xiàn)公開(kāi)了“一種聚氨酯硬泡無(wú)害化處理的裝置”，其提出用隧道窯熱解處理硬質(zhì)聚氨酯泡沫，這種方法主要針對(duì)廢棄電冰箱拆解產(chǎn)生的硬質(zhì)聚氨酯泡沫處理提出的，但存在以下局限：

1、該處理方法僅對(duì)硬質(zhì)泡沫進(jìn)行處理，對(duì)城市廢聚氨酯泡沫里大量軟質(zhì)泡沫沒(méi)法處理。

2、該處理方法沒(méi)有區(qū)別硬質(zhì)和軟質(zhì)泡沫，使用同一種粉碎機(jī)，由于軟質(zhì)泡沫體積密度更小、質(zhì)地柔軟、回彈性高，物料易形成橋架，無(wú)法自動(dòng)卷入破碎機(jī)的刀軸，所以無(wú)法同時(shí)對(duì)硬質(zhì)和軟質(zhì)泡沫進(jìn)行粉碎。

3、采用該方法，由于聚氨酯硬質(zhì)泡沫多為閉孔結(jié)構(gòu)，眾多泡沫孔內(nèi)包含了大量的發(fā)泡劑，而這些發(fā)泡劑大多是氟氯烴，屬于典型的阻燃劑，大量阻燃劑進(jìn)入窯內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致窯內(nèi)溫度過(guò)低，可能導(dǎo)致聚氨酯發(fā)泡材料不完全燃燒，產(chǎn)生大量的黑煙和有毒氣體。

4、該方法簡(jiǎn)單的尾氣處理裝置可能造成嚴(yán)重的二次污染，而復(fù)雜和功能強(qiáng)大的尾氣處理系統(tǒng)又造價(jià)不菲，實(shí)施起來(lái)造價(jià)高。

5、采用該方法，由于發(fā)泡劑形成的阻燃劑的作用，必然耗費(fèi)大量的燃料（燃油或燃?xì)猓?/p>

6、采用該方法，由于一個(gè)地區(qū)的廢聚氨酯發(fā)泡材料總量是很少的，且是不連續(xù)的，所以，其產(chǎn)生的熱量的利用無(wú)多大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

7、采用該方法，由于其產(chǎn)物中有大量的殘?zhí)迹G內(nèi)溫度較低，僅僅使泡沫發(fā)生了熱解，并不能完全燃燒，增加了尾氣處理難度。

8、采用該方法，由于聚氨酯泡沫在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的部分熔融狀態(tài)并伴有發(fā)泡、結(jié)焦、結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，可能堵塞隧道窯，致使裝置不能工作。