[發明專利]一種添加酒糟水熱碳化處理塑料垃圾的方法及所得水熱炭

在審

• 申請號: 202110861928.9
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113549465A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 李葉青;羊省儒;梁卓
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: C10B53/07
• 分類號: C10B53/07;C10B53/00;C10B57/00;C10B57/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 劉靜;姚亮

本發明公開了一種添加酒糟水熱碳化處理塑料垃圾的方法及所得水熱炭。該方法包括以下步驟：將粉碎后的聚氯乙烯塑料垃圾與酒糟混合后進行水熱碳化反應；將水熱碳化反應產物進行固液分離，得到水熱液及固相產物；將所述固相產物烘干得到水熱炭。本發明所提供的利用酒糟水熱碳化處理聚氯乙烯的方法可以得到高附加值的水熱炭和實現無害化處理聚氯乙烯垃圾。

技術領域

本發明涉及廢棄有機物資源化和清潔能源生產應用技術領域，具體涉及一種添加酒糟水熱碳化處理塑料垃圾的方法及所得水熱炭。

背景技術

塑料垃圾處理問題既是環境問題又是能源利用問題。塑料中的聚氯乙烯(PVC)，由于良好的穩定性導致其降解難度很大，填埋處理效率低，焚燒處理會產生溫室氣體和二噁英，造成環境污染問題。如果我國每年產生的塑料垃圾能夠得以回收利用，將會在很大程度上解決環境污染問題，減少二噁英的排放。

隨著我國釀酒工業的發展，酒糟的產量不斷增加，酒糟是釀酒過程中糧食蒸煮、發酵、蒸餾后的殘渣。

水熱碳化技術是一種對廢棄物進行資源化處理的技術，它能夠將有機物質轉化成具有較高能量密度的碳產物，同時含有較少的灰分，實現更高的熱效率和更低的污染物排放。利用水熱碳化技術處理PVC不僅可以將PVC進行減量化處理，更可以脫除氯成分得到高能量密度可作為燃料的碳產物。該技術不僅可以產生環境效益，還能產生經濟效益，更能促進資源的再利用以及能源的可持續發展，應用前景廣泛。

專利申請CN111777053A公開了一種利用熱解處理聚氯乙烯的方法，聚氯乙烯廢物熱解的溫度600-700℃，熱解的時間20-40min，該技術對聚氯乙烯廢物進行的高溫熱解，對熱解設備要求高，熱解能耗高。專利申請CN103724056A公開了一種水熱碳化生活垃圾清潔增值處理方法，將生活垃圾轉化為水熱炭用作肥料，但在進行水熱化處理前將生活垃圾中的橡膠、塑料、沙粒、玻璃用格柵分離出來，而未作處理，仍未解決塑料垃圾的處理。

發明內容

基于以上現有技術，本發明提供一種添加酒糟水熱碳化處理塑料垃圾的方法及所得水熱炭，本發明的方法中將酒糟、聚氯乙烯塑料垃圾與水熱碳化相結合，實現資源的再利用，促進能源的可持續發展。

為了實現以上目的，本發明采用以下技術方案：

本發明一方面提供一種添加酒糟水熱碳化處理塑料垃圾的方法，該方法包括以下步驟：

將粉碎后的聚氯乙烯塑料垃圾與酒糟混合后進行水熱碳化反應；

將水熱碳化反應產物進行固液分離，得到水熱液及固相產物；

將所述固相產物烘干得到水熱炭。

根據本發明的方法，優選地，將粉碎后的聚氯乙烯塑料垃圾與酒糟混合時，還包括加入水；所述聚氯乙烯塑料垃圾和水的質量比為(0.04～0.06)：1，例如0.05：1。

根據本發明的方法，優選地，所述酒糟與聚氯乙烯塑料垃圾的質量比為(0.6～1.8):1，例如1.4：1。

根據本發明的方法，優選地，所述水熱碳化反應的溫度為180℃～260℃，反應時間為30min～150min；更優選地，所述水熱碳化反應的溫度為240℃，反應時間為120min。

根據本發明的方法，優選地，所述水熱碳化反應在密閉容器中進行。本發明的方法中，原料與水混合，在加熱條件下，在密閉容器內以及自產生的壓力下，生成以碳為主的固相產物，并伴隨有氣相和液相生成的反應，反應條件較為溫和，容易控制。

本發明的方法中，伴隨得到的水熱液中的氯元素可進行提純和富集，讓脫除的Cl元素進入氯堿工業，形成產業循環，減少二次污染。