废塑料作为高炉辅助喷吹燃料的综合利用（二）

　　3．化学回收法   
　　化学回收法大致可以分为解聚法和热解法两类。解聚法是将塑料分解成相应的单体，采用的是醇解和水解反应，主要对象集中在甲酸懒懒乙二酯热塑性聚酯、聚酰胺以及聚缩醛等品种上。该方法可以使废塑料发生降解或分解，从而回收有价值的产品如单体等，同时也解决了能源、C02和二次污染等环境问题。但是解聚法对原料的要求较高，处理废塑料的品种较单一，而且规模较小。   
　　热解法是将废塑料在300℃～600℃条件下，隔绝空气或加入氢气、水汽(不少过程还添加催化剂)使之分解成油状物或可燃性气体的过程，有的还在800℃～1000℃以上高温条件下，通入氧气使之生成CO／H2，用作合成甲醛等产品的原料气，适用于处理聚烯烃等非极性塑料和混杂废塑料的分解回收。   
　　同样热解法也有它的不足之处，如处理的原料单一，大多厂家只能处理占废塑料总量约28%的废聚丙烯，而不能处理分别占废塑料总量约46%和18%的聚乙烯和聚苯乙烯；而且需要使用煤等燃料，增加处理成本，同时产生大量废气；大多数厂家采用工业裂化催化剂进行废塑料的裂解或改质，所得汽油的辛烷值低，胶质含量高，诱导期短，所得柴油凝点高。   
　　高炉喷吹废塑料的综合利用   
　　高炉喷吹废塑料是将废塑料作为高炉炼铁的燃料和还原剂，利用废塑料燃烧向高炉冶炼提供热量，同时利用废塑料中的C、H元素，还原铁矿石中的Fe，并降低冶金焦炭消耗的技术；是治理“白色污染”，使废塑料得以资源化利用、无害化处理和节约能源的有效综合利用方法。   
　　1．废塑料热能的利用   
　　废塑料的热值一般在2.1×106-4.2×106J／kg之间。废塑料颗粒随着热风喷入高炉炉缸，燃烧放出热量，这部分热量和炉缸内焦炭燃烧产生的热量一起加热炉料，提供高炉所需的热量，并将铁熔化。这是一系列化学反应的过程，产生的热量在高炉冶炼中被充分利用。以C8H8为例，说明塑料燃烧与还原之间的能量关系，首先其反应过程是燃烧和气化，生成C0和H2，然后进行还原反应。大约整个过程能量的80%是在燃烧中释放出来的；从另一个角度来看，供给的能量50%以上是以化学能的形式被利用。   
　　2．废塑料化学成分的利用   
　　高炉喷吹废塑料技术不但可以利用废塑料燃烧产生的热量，而且可以充分利用塑料中的C、H元素作为还原剂。从化学成分上看，塑料的C含量介于煤和油之间，而H含量要大于煤、和油。碳氢化合物在高炉炉缸都转变成温度高达2000℃以上的煤气，其主要成分为C0和H2，煤气在上升过程中，逐步将铁矿石不断加热并还原，部分C0、H2和矿石中的氧反应，生成C02和H20，实现了废塑料的化学成分利用。而从高炉出来的煤气还可以作为燃料被二次利用。   
　　3．高炉喷吹废塑料技术的综合优势   
　　将高炉处理废塑料与其他废塑料处理回收方法比较，前者有多种优势：   
　　(1)高炉对废塑料的要求较低，可以处理多种废旧塑料，而直接作为原料和化学回收法对废塑料的要求较高，处理塑料品种较单一。   
　　(2)化学回收法之热解法需要使用煤等燃料进行加热，促使塑料分解，增加了处理成本，同时产生大量废气：而废塑料经制粒后，直接喷吹进入高炉燃烧处理，不需增加额外能源，且可以替代冶金焦碳，并减少了二次污染。   
　　(3)高炉处理废塑料的规模大，而直接作为原料和化学回收处理法受到废塑料成分等条件的限制，处理规模有限。1995年6月不莱梅钢铁公司投资建造了世界上第一套喷吹废塑料设备，年喷吹能力可达7万吨。日本NKK公司在Keihin工厂1999年喷吹废塑料达到45000吨。   
　　(4)高炉处理废塑料与废塑料焚烧回收热能方法比较，能量转化利用率高。将高炉处理废塑料和发电厂直接燃烧塑料发电或废物焚烧厂比较，高炉喷吹废塑料是废塑料回收利用技术中惟一能使塑料的能量转化率超过50%的工艺。此外，其能量的附加利用率大约为27%，仅此就几乎与废物焚烧厂的总利用率一样高。所以，用高炉处理废塑料是资源利用率好的方法。  
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