废弃塑料回收利用过程的废气处理方案设计

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1、废弃塑料回收利用过程的废气处理方案设计-废气处理废弃塑料回收利用过程的废气处理方案设计-废气处理废弃塑料回收利用过程的废气处理方案设计-废气处理废弃塑料回收利用过程的废气处理方案设计-废气处理【摘要】简要介绍了废弃塑料的处理方法：掩埋、焚烧和回收再利用。其中，回收再利用不仅经济而且环保。但回收利用过程不可避免地涉及到高温、压缩及裂解工艺流程，这些过程中均会产生有毒气体和烟尘。重点分析了废弃塑料在高温压缩过程产生的废气成分，并针对性地设计了一套兼具新颖性和实用性的废气处理设备。【关键词】废旧塑料；回收再利用，有毒废气；烟尘；处理设备　　1、前言　　随着塑料需求量的不断提高，废弃塑料也逐渐增加，

2、塑料垃圾的处理问题是目前环境处理中的一大难点。目前，废弃塑料处理主要采用三种方法：掩埋、焚烧和回收再利用[1，2]。掩埋处理是一种既快速又省事的方法，但塑料是一种难以生物降解的垃圾，大量的塑料垃圾掩埋会使得地下资源超出自身负荷，并污染地下水源，再者垃圾掩埋对于农作物生长也是一种严重阻碍。焚烧处理也是一种较为方便快捷的办法，但焚烧过程会产生大量的黑烟和有毒气体，会造成严重的大气污染。显然，对废弃朔料进行回收再利用是一种既环保又经济的做法，它包括物理法和化学法。物理法就是通过机械把废弃塑料进行加工粉碎后重新用到工业以及建筑业等零部件上[3]。化学法包括熔融再生、热裂解及能量回收等。化学法是朔料回

3、收利用的新方向，主要包括塑料的油化技术、焦化技术及制造芳香族化合物。塑料的单体原料大部分源于石油，石油是不可再生能源，把塑料进行油化处理既可以保护环境又可达到节油的目的。但是，无论是熔融再生、热裂解、能量回收或是焚烧，这些方法都离不开高温处理，均会产生大量的有毒有害气体和烟尘，这些有害物质若直接排放到大气中，会造成严重的二次污染。我们重点分析了废弃塑料在高温或燃烧过程中产生的废气成分，并针对性地设计了一套兼具新颖性和实用性的废气及烟尘处理设备。　　2、废气治理的工艺选择　　2.1吸收法　　处理混合废气时采用液体作为吸收剂来除去废气中一种或几种气体的方法称为吸收法。吸收法可分为两种：化学吸收法

4、和物理吸收法。化学吸收法就是一种或几种废气与吸收剂之间发生化学反应而生成其它物质来达到处理的目的。有机废气中含有大量惰性有机气体，且大部分的吸收液参加反应以后不能继续使用，无形之中增加了后续处理及购买新吸收液的成本。而物理吸收法根据吸收液与被吸收物质的相溶性，把有机废气溶解在吸收液中，再利用它们沸点的不同用蒸馏的办法把有价值的物质从混合液中分离出去，并且可以回收吸收液，达到循环利用的目的。但该法必须额外添加一个冷凝装置，且吸收液大部分是有机溶剂容易挥发，耗损量大，也增加了不少的成本和困难。　　2.2吸附法　　此法通过多孔隙固体作为吸附剂，利用其吸附作用把有害气体吸附在吸附剂的表面，再利用加热

5、或吹气等方法将吸附剂表面的浓缩气体进行解吸，达到分离和富集气体的目的。吸附剂的一般要求：①比表面大、有合适的微观结构；②制造方便，容易再生；③不能与被吸附物质发生反应；④有足够的吸附能力；⑤较高的耐热性能以及机械强度。活性炭纤维是一种非常良好的吸附剂，具有比普通活性炭更好的比表面积，一般可达1000～2500m2/g，可形成大量孔径为10μm～40μm的均匀微孔，并且还具有杂环结构和表面官能团等许多特殊结构[4-5]。这种优异的微孔结构作用下，可提供强大的分子场。又因为吸附层很薄，具有很好的通透性，可以提供温度变化而造成压力改变的变压体系，且同时具有很高的耐热性能，使活性炭纤维比普通活性炭具

6、有吸脱附快速、脱附彻底、吸附容量大和装置不会因热积蓄过大而造成燃烧爆炸等优点，但活性炭纤维价格较为昂贵[6]。　　2.3燃烧法　　2.3.1直接燃烧法。此法是将有害可燃的气体在适宜的工艺条件下直接燃烧，一般要求燃烧效率可达到95%以上。这种方法适于处理较高浓度的有机废气，但缺点是需使用大量的燃气并保持较高的温度（1100℃），且还存在着燃气储存所带来的安全隐患以及燃气运输费用等问题。　　2.3.2催化燃烧法（热催化氧化法）。此法是一种典型的气固相催化氧化反应。利用催化剂来降低化学反应的活化能进而降低反应温度，使得有机废气能在较低的温度下（200～300℃）氧化分解为无毒的水和二氧化碳等成分，

7、并放出大量的热量[7-9]。此法具有燃烧温度低、节省燃气的优点。也不会因为温度过高而使得空气中的氮气转化为氮氧化物[10]。　　2.4催化法　　2.4.1催化还原（选择性催化还原，SCR）。催化还原指的是利用还原剂，如：氨、尿素等，在催化剂的作用下，可以把烟气中的氮氧化物还原成无毒无害的物质如氮气和水。此法目前广泛应用在烟气脱硝技术中，而塑料燃烧或高温产生的污染物复杂，不单只有氮氧化物，而且需要精确控制还原剂