本發(fā)明涉及一種基于氫氟烴與塑料共熱解的廢棄氫氟烴處理系統(tǒng),屬于有機廢棄物回收處理。
背景技術(shù):
1、氫氟烴因其優(yōu)異的熱力學(xué)性能,被廣泛應(yīng)用于制冷空調(diào)行業(yè),但其全球變暖潛值較高,屬于溫室氣體。2016年通過的《蒙特利爾議定書基加利修正案》對氫氟烴的生產(chǎn)和使用進行了控制和減少,2021年9月15日,《基加利修正案》正式對中國生效,氫氟烴的生產(chǎn)和使用量將于2024年凍結(jié)于基準(zhǔn)線。因此,為避免廢棄的氫氟烴排放進入大氣加劇溫室效應(yīng),廢棄氫氟烴需要進行回收和處理。
2、目前,最常見的廢棄氫氟烴的銷毀方法為:焚燒法、等離子體法和催化降解法。其中,焚燒法和等離子體法的能耗較高,具有較高的運營成本,并且還會產(chǎn)生二噁英等有毒物質(zhì);催化降解法的能耗較低,但催化劑在降解廢棄氫氟烴時易發(fā)生失活現(xiàn)象,導(dǎo)致催化效果降低。
3、廢塑料是固體廢棄物的一種,包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等,預(yù)計在2030年全球的塑料消耗量將達到7億多噸。塑料具有高氫/碳比的特點,常作為富氫原料與生物質(zhì)等有機廢棄物混合進行共熱解反應(yīng),以提高生物質(zhì)熱解產(chǎn)物質(zhì)量。塑料的熱解溫度低于氫氟烴的熱解溫度。
4、現(xiàn)有廢棄氫氟烴銷毀方法存在這樣的問題:能耗高,且會生成碳氟化合物及二噁英等有毒氣體,造成環(huán)境污染。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種基于氫氟烴與塑料共熱解的廢棄氫氟烴處理系統(tǒng),解決廢棄氫氟烴銷毀時遇到的能耗高和生成有毒物質(zhì)的技術(shù)問題,實現(xiàn)廢棄氫氟烴的低溫降解、降解產(chǎn)物無害化和資源化。
2、為解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
3、一種基于氫氟烴與塑料共熱解的廢棄氫氟烴處理系統(tǒng),包括:
4、塑料處理裝置,用于處理塑料;
5、共熱解反應(yīng)器,用于將所述廢棄氫氟烴和經(jīng)所述塑料處理裝置處理的塑料顆?;旌弦赃M行共熱解反應(yīng)并獲取氣液混合物;
6、氣液分離裝置,用于接收由所述共熱解反應(yīng)器輸出的所述氣液混合物,且所述氣液分離裝置將所述氣液混合物分離成液態(tài)產(chǎn)物和氣態(tài)產(chǎn)物;
7、回收裝置,所述回收裝置用于回收所述氣液分離裝置分離出的所述液態(tài)產(chǎn)物和氣態(tài)產(chǎn)物。
8、與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果:廢棄氫氟烴處理系統(tǒng)的塑料處理裝置用于對塑料消毒、粉碎及烘干;共熱解反應(yīng)器用于將廢棄氫氟烴與塑料顆粒進行混合并發(fā)生共熱解反應(yīng)以獲取氣液混合物,其中氣液混合物包括氟化氫、氫氣和碳?xì)浠衔?;氣液分離裝置用以將生成的氣液混合物分離為液態(tài)產(chǎn)物和氣態(tài)產(chǎn)物;回收裝置用以回收分離出的液態(tài)產(chǎn)物和氣態(tài)產(chǎn)物。
9、在本發(fā)明的一個實例中,廢棄氫氟烴處理系統(tǒng)還包括:廢棄氫氟烴輸運單元,用于輸運廢棄氫氟烴到共熱解反應(yīng)器;塑料輸運單元,用于將塑料輸運到共熱解反應(yīng)器。
10、與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果:廢棄氫氟烴輸送單元用于輸送廢棄氫氟烴到共熱解反應(yīng)器,塑料輸送單元用于將塑料輸送到共熱解反應(yīng)器。
11、在本發(fā)明的一個實例中,所述塑料處理裝置包括紫外照射箱、粉碎裝置、第一預(yù)熱器和烘干裝置,所述第一預(yù)熱器位于所述粉碎裝置與所述烘干裝置之間。廢棄氫氟烴輸運單元包括第一管道,第一管道用于連接廢棄氫氟烴輸運單元;氫氟烴儲罐,氫氟烴儲罐設(shè)于第一管道上,用于提供廢棄氫氟烴;氫氟烴輸運泵,氫氟烴輸運泵設(shè)于第一管道上,用于將氫氟烴泵送至共熱解反應(yīng)器;所述氣液分離裝置依次通過第二預(yù)熱器、第一預(yù)熱器與所述共熱解反應(yīng)器連接;所述共熱解反應(yīng)器生成的氣液混合物先經(jīng)過第一預(yù)熱器用于預(yù)熱塑料,再經(jīng)過第二預(yù)熱器用于預(yù)熱廢棄氫氟烴;經(jīng)第一預(yù)熱器和第二預(yù)熱器后的氣液混合物進入氣液分離裝置后分離為液態(tài)產(chǎn)物和氣態(tài)產(chǎn)物。
12、與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果:第一管道用于連接廢棄氫氟烴輸運單元;氫氟烴儲罐,氫氟烴儲罐設(shè)于第一管道上,用于提供廢棄氫氟烴;氫氟烴輸運泵,氫氟烴輸運泵設(shè)于第一管道上,用于將氫氟烴泵送至共熱解反應(yīng)器;第二預(yù)熱器,第二預(yù)熱器設(shè)于第一管道上,位于所述氫氟烴輸運泵與所述共熱解反應(yīng)器之間,用于對廢棄氫氟烴進行預(yù)熱,同時對由共熱解反應(yīng)器輸出的氣液混合物進行降溫。塑料傳送帶用于連接塑料輸運單元與塑料處理裝置;第一預(yù)熱器設(shè)于所述塑料傳送帶上,位于粉碎裝置與烘干裝置之間,用于對塑料顆粒進行預(yù)熱,同時對由共熱解反應(yīng)器輸出的氣液混合物進行降溫。
13、在本發(fā)明的一個實例中,廢棄氫氟烴處理系統(tǒng)還包括:第二管道,用于連接所述冷凝器和氣液分離裝置;冷凝器,冷凝器設(shè)于第二管道上,用于對由第二預(yù)熱器輸出的氣液混合物進行冷凝;閥門,閥門設(shè)于第二管道上,位于所述冷凝器與氣液分離裝置之間。
14、與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果:第二管道用于連接冷凝器和所述裝置;冷凝器,冷凝器設(shè)于第二管道上,用于對由第二預(yù)熱器輸出的氣液混合物進行冷凝;閥門,閥門設(shè)于第二管道上,位于所述冷凝器與氣液分離裝置之間,同于降低第二管道內(nèi)氣液混合物的壓力,并控制氣液混合物的流量。
15、在本發(fā)明的一個實例中,廢棄氫氟烴處理系統(tǒng)還包括:液態(tài)產(chǎn)物收集器,液態(tài)產(chǎn)物收集器用于回收并儲存由氣液分離器輸出的液態(tài)產(chǎn)物;氣體分離器,氣體分離器用于分離出由氣液分離器輸出的氣態(tài)產(chǎn)物中的氟化氫;二氧化碳碳捕集裝置,二氧化碳碳捕集裝置用于分離出由氣體分離器輸出的氣態(tài)產(chǎn)物中的二氧化碳,輸出氫氣和氣態(tài)碳?xì)浠衔铩?/p>
16、與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果:液態(tài)產(chǎn)物收集器用于回收并儲存由氣液分離器輸出的液態(tài)產(chǎn)物;氣體分離器,氣體分離器用于分離出由氣液分離器輸出的氣態(tài)產(chǎn)物中的氟化氫;二氧化碳碳捕集裝置,用于分離出由氣體分離器輸出的氣態(tài)產(chǎn)物中的二氧化碳,最終輸出氫氣和氣態(tài)碳?xì)浠衔锍煞?,氫氣和氣態(tài)碳?xì)浠衔锟勺鳛槿剂稀?/p>
17、在本發(fā)明的一個實例中,廢棄氫氟烴與塑料的質(zhì)量比例為1:9~9:1。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果:
19、廢棄氫氟烴與塑料的質(zhì)量比例為1:9~9:1可降低廢棄氫氟烴的降解溫度,提高廢棄氫氟烴的降解效率。
20、在本發(fā)明的一個實例中,廢棄氫氟烴與塑料的共熱解溫度設(shè)置為600℃。
21、與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果:廢棄氫氟烴與塑料共熱解溫度大于400℃可實現(xiàn)廢棄氫氟烴與塑料的降解。
22、本發(fā)明采用以上技術(shù)方案后,可達到一下技術(shù)效果:
23、1.?塑料作為富氫材料,可為廢棄氫氟烴的降解提供充足的氫原子,提高廢棄氫氟烴的脫氟率。
24、2.?塑料的熱解溫度低于廢棄氫氟烴,塑料熱解生成的自由基會與廢棄氫氟烴反應(yīng),可以降低廢棄氫氟烴的降解溫度,從而降低廢棄氫氟烴降解的能耗。
25、3.?廢棄氫氟烴與塑料共熱解生成氟化氫、氫氣和碳?xì)浠衔?,可作為工業(yè)原料和燃料進行使用;并且沒有生成二噁英等有毒物質(zhì),減少有毒物質(zhì)的排放。
26、4.?廢棄氫氟烴與塑料在共熱解反應(yīng)器中生成的氣液混合物在輸入到冷凝器之前,先后流經(jīng)第一預(yù)熱器和第二預(yù)熱器,分別在第一預(yù)熱器和第二預(yù)熱器中傳遞熱量給塑料顆粒和廢棄氫氟烴,對氣液混合物起到能量回收的效果,并起到給氣液混合物進行初步降溫的效果。