[发明专利]高蛋白藻类和废弃塑料热解气固双相混合除氯制炭的方法

说明书

一种高蛋白藻类和废弃塑料热解气固双相混合除氯制炭的方法，⑴将废弃塑料和高蛋白藻类生物质分别破碎、研磨成颗粒，干燥后，分别投入到两个热解装置中；⑵向废弃塑料所处的热解装置中通入载气，并设定反应流量；⑶分别设定两个热解装置的温度，废弃塑料发生第一次热解产生HCl气体，高蛋白藻类生物质发生热解产生藻类生物质炭，将HCl气体随同载气一起通入高蛋白藻类生物质所处的热解装置中，HCl气体与藻类生物质炭发生反应；⑷调整废弃塑料所处的热解装置的温度，废弃塑料发生第二次热解产生生物质炭。本发明采用分段热解的方法将废弃塑料中的氯元素以HCl形式最大化除去，有效去除了废弃塑料中有毒物质—氯，解决了“白色污染”问题。

技术领域

本发明涉及固体废弃物再利用技术和生物质能源领域，具体涉及一种高蛋白藻类和废弃塑料热解气固双相混合除氯制炭的方法。

背景技术

随着工业生产的不断进步，人民生活水平质量不断提高，但随之产生的“白色污染”问题不可小觑。白色污染是指在城乡垃圾中或散落各处，随时可见不可降解的塑料废弃物对于环境的污染。

目前，并没有较好的办法处理废弃塑料以消除其对环境的影响。通常做法是将废弃塑料和其它垃圾一起采用填埋、堆肥、焚烧等技术进行处理。其中，因焚烧处理技术具有处理量大、减容性好、无害化彻底，且有热能回收等特点而被广泛推广应用。但是，垃圾成分相当复杂,焚烧过程中不可避免地会产生污染问题，除了产生常规的硫、氮氧化物外，由于城市生活垃圾中含有大量含氯元素的塑料和无机盐，因而也会造成氯元素的污染，尤其是聚氯乙烯焚烧后产生的含氯污染物，它的随意排放给人类的生产、生活造成了很大的危害。所以，如何最大化地除去废弃塑料中的氯元素是打赢“环境保卫战”的研究重点和难点。

另一方面，目前地球上的石化资源逐渐枯竭，国际原油价格也持续攀升，在这样的大背景下，生物质能、风能、潮汐能、地热能等可再生能引发了人们的关注。生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。生物质能则是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式，它一直是人类赖以生存的重要能源之一，是仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源，在整个能源系统中占有重要的地位。地球上每年因进行光合作用而产生的生物质就有近两千亿吨，但是如此巨量的生物质作为能源的利用量却还不足百分之一，因此生物质能仍具有很大的发展潜力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、可有效去除废弃塑料中的氯元素、环保的高蛋白藻类和废弃塑料热解气固双相混合除氯制炭的方法。

本发明的目的通过以下的技术措施来实现：一种高蛋白藻类和废弃塑料热解气固双相混合除氯制炭的方法，其特征在于包括以下步骤：

⑴将废弃塑料和高蛋白藻类生物质分别破碎、研磨成颗粒，干燥后，分别投入到两个热解装置中；

⑵向废弃塑料所处的热解装置中通入载气，并设定反应流量；

⑶分别设定两个热解装置的温度，废弃塑料发生第一次热解产生HCl气体，高蛋白藻类生物质发生热解产生藻类生物质炭，将HCl气体随同载气一起通入高蛋白藻类生物质所处的热解装置中，HCl气体与藻类生物质炭发生反应；

⑷调整废弃塑料所处的热解装置的温度，废弃塑料发生第二次热解产生热解炭。

本发明的反应原理是：废弃塑料第一步预热解使得高达86％的氯元素以HCl形式溢出，产生的大量HCl随载气流入藻类生物质热解装置中；藻类生物质炭含有很多孔隙结构，可吸附部分HCl；藻类生物质炭中含有Ca²⁺等金属阳离子，与HCl反应生成化合物；部分HCl取代羟基存在于羟基化合物晶格中，形成高分子聚合物结构；高蛋白藻类生物质热解时产生大量NH₄⁺，与大部分HCl反应生成NH₄Cl；上述反应已将大部分HCl除去。而且，废弃塑料采用了分段热解，第一步预热解使部分大分子链断裂，有助于提升第二步完全热解效率，生成热解炭。