[发明专利]煤矸石和废塑料共热解方法

权利要求书

1.一种煤矸石和废塑料共热解方法，所述方法是按下列步骤进行的：

（1）将煤矸石破碎、加水湿磨至10~20mm后，置于烘箱中，在温度90~110℃下，恒温60min；

（2）将废塑料破碎至5~10mm后，置于烘箱中，在温度100~120℃下，恒温10~15min，然后冷却至室温，并破碎筛分至小于10mm；

（3）将步骤（1）煤矸石样品、步骤（2）废塑料样品与微波吸收剂、结焦抑制剂混合，其中各组分的质量分数：

煤矸石样品：30.0~50.0%

废塑料样品：30.0~50.0%

微波吸收剂：0.1~10.0%

结焦抑制剂：0.2~2.0%

其中微波吸收剂为颗粒直径为5~10mm的黄铁矿、蒙脱石、碳酸盐、硅酸盐和低阶煤中的任意一种或其组合；

其中结焦抑制剂为碱土金属盐、含硅有机化合物和含磷有机化合物中的一种或其组合；

将上述步骤（3）获得的混合样品置于微波反应炉中，先通入水蒸汽，将反应器微波功率设置为300~350W，终温为600~650℃，床层压力达到3~4MPa，反应时间为3~5min，然后通入氢气，继续升温至750~900℃，反应时间为2~3min。

2.根据权利要求1所述一种煤矸石和废塑料共热解方法，其特征在于所述步骤（2）中废塑料为聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂中一种或其组合。

3.根据权利要求1所述一种煤矸石和废塑料共热解方法，其特征在于所述步骤（3）中微波吸收剂中的低阶煤为褐煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤、泥炭。

4.根据权利要求1所述一种煤矸石和废塑料共热解方法，其特征在于所述步骤（3）中含硅有机化合物为二甲基聚硅氧烷、二乙基聚硅氧烷、苯甲基聚硅氧烷中的一种或其组合；所述含磷有机化合物为三苯基膦、氧化三苯基膦、磷酸三酰胺、氧化三氨基膦中的一种或其组合。

5.根据权利要求1所述一种煤矸石和废塑料共热解方法，其特征在于所述方法主要涉及的设备包括炉体、入料仓、反应单元、缓冲室和出料仓；所述的入料仓设置在炉体上部，主要包括原料入料口、合成气导出管；所述反应单元设置在炉体中部，主要包括微波加热装置、反应管、气体分布装置、物料支撑板和气体单向阀，其中反应管由石英制成，管径为20~30cm；所述出料仓设置在炉体下部，主要包括水蒸汽进口、氢气进口以及物料排出口，具体实现步骤是：

（1）将准备的混合原料通过原料入料口送入到入料仓，然后再进入到反应单元的反应管中；

（2）通过水蒸汽进口通入高温水蒸汽，然后设置微波加热装置的参数开始加热，高温水蒸汽与原料接触反生反应，其中煤矸石热解后的炭与过热水蒸汽发生水煤气反应，反应一段时间后，从氢气进口通入氢气，然后继续升温，废塑料热解产物加氢生成热解气；

（3）混合物料热解后的固体产物从反应单元中落入出料仓，从水蒸汽进口、氢气进口进入的水蒸汽和氢气与热解后固体产物接触，水蒸汽、氢气被再次加热形成高温水蒸汽和氢气，促进了反应单元反应的进行，同时可以对热解后固体产物降温；

（4）混合物料热解后的气体产物进入入料仓，与入料仓中的原料接触，对原料进行预热，然后通过合成气导出管离开炉体。