[發明專利]一種無催化熱裂解醫療廢棄物可控高選擇性轉化成油的工藝

有效

• 申請號: 202011095271.1
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112175647B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 方少明;張建強;張中魁;吳詩德;楊許召;申清順;李亞坤;龐龍;劉東亮;張華林;劉輝;韓光魯;王詩文;李燕燕
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學;河南省利盈環保科技股份有限公司
• 主分類號: A61L11/00
• 分類號: A61L11/00;C10G1/00;C10B53/07;C10G1/10
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 鄭園

本發明公開了一種用于熱裂解醫療廢棄物可控高選擇性轉化制油的工藝和方法，所述工藝主要包括醫療廢棄物壓緊、熱裂解、冷凝以及后續分離和處理工藝。本發明采用廢氣、部分油相產物為裂解爐的加熱熱源，通過控制加熱廢氣、部分油相產物的流量實現裂解爐爐溫的控制，實現特定程序升溫過程，采用程序升溫速率在0.1?5℃/min實現穩定產氣和高選擇性產油的裂解過程。本發明采用熱源流量控制的方式實現爐溫程序升溫和穩定產氣，定向轉化成油相產物的控制過程，操作簡單方便，同時實現廢棄物的定向轉化成高附加值產品。具有很好的應用前景，符合綠色化工的發展趨勢。

技術領域

本發明屬于醫療廢棄物處理領域和化工生產工藝的領域，具體涉及一種無催化熱裂解醫療廢棄物可控高選擇性轉化成油的工藝，應用于醫療廢棄物無接觸式的處理過程中。

背景技術

近年來，隨著國民經濟的增長，城市化進程的加快，醫療廢物的安全無害化處理引起社會的普遍關注。尤其是新冠疫情爆發以來，傳染病人的醫療廢物如果不能得到就地無害化處置，在轉移運輸的過程中很可能會造成病毒再次擴散，因此亟需研發出醫療廢物無害化應急處置設備及工藝，以便快速高效的將醫療廢物無害化。

醫療廢物主要由有機碳氫化合物組成，含有較多的可燃成分，具有很高的熱值，灰分低，適合于采用熱解技術進行處理，并且細菌、病毒等病原體在熱解高溫下即可徹底殺滅微生物，滿足醫療廢物無害化處理要求。

醫療垃圾含有危險/有害廢棄物(例如塑料、紡織品、橡膠手套、針頭、手術和尸體解剖產生的病理廢棄物以及醫藥廢料)。

能夠通過熱解進行處理的主要為感染性廢物，指攜帶病原微生物具有引發感染性疾病傳播危險的醫療廢物，包括被病人血液、體液、排泄物污染的物品，傳染病病人產生的垃圾等醫療廢物塑料制品；

常用塑料的種類有：聚氯乙烯（PVC），聚乙烯（PE），聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），聚丙烯（PP），聚苯乙烯（PS），ABS塑料等，其中聚乙烯又可分為高密度聚乙烯（HDPE）和低密度聚乙烯（LDPE）。

碳化(熱解)是一種近年發展起來的廢物處理方法，該技術通過幾個傳統、成熟的技術，創造了一種新的工藝流程，它是一種消毒徹底又可以回收資源且減容效果明顯的醫療廢物處理方法，目前國外發達國家將其視為第三代廢物處理技術進行開發。

在封閉環境中，高溫下將廢物完全轉變成合成氣和可回收固體殘留物。在高溫及較長的駐留時間的條件下，甚至可以熱解最復雜的有機化合物。碳化工藝具有減容效果明顯、無害化效果好、資源化程度高等優點，相對于其他醫療廢物處置工藝有很大的優勢。

垃圾的熱解處理是利用其中有機物成分的熱不穩定性，在無氧或缺氧的條件下加熱，使之在高溫下分解，最終成為可燃氣、液態焦油和少量炭狀殘余物的過程。一般可燃燒的醫療廢物均可采用熱解方式進行處理。

與目前廣泛應用的焚燒技術相比，該工藝具有以下明顯優勢：①在熱解過程中廢棄物的有機物成分轉化成可利用的能量形式，產生燃氣、焦油或半焦等，可根據不同需要加以利用，而焚燒只能利用熱能；焚燒是放熱過程，熱解是吸熱過程；焚燒的主要產物是二氧化碳和水；而熱解的主要產物是可燃的低分子化合物，氣態中有氫、甲烷、一氧化碳等，液態中有甲醇、丙酮、乙醛等有機物及焦油、溶劑油等，固態中主要為焦炭或炭黑。②熱解技術可以簡化污染控制：熱解將垃圾中的有機質轉化為以燃料氣、燃料油和焦炭為主的儲存性能源；由于無氧分解，排氣量少，有利于減輕對大氣環境的二次污染，尤其是貧氧環境可以抑制二噁英的生成，最大限度地降低二噁英類物質的生成量，降低焚燒過程中先產生再治理的難度；廢物中硫、重金屬等有害成分大部分被固定在焦炭中，進一步減少環境污染；由于保持還原條件，Cr³⁺不會轉化為有毒的Cr⁶⁺；NO_X的產生量少。因此在節省尾部凈化設施的建設和運行費用的同時，二次污染的排放指標仍比焚燒處理要低。