一种热裂解有机高分子混合物以分类回收基材方法及其装置，所述装置主要包括反应炉，反应物输送固定架、水气引入装置、反应炉废气出口、反应炉压力控制表、活动反应架、气体自动膨胀装置、安全排放装置、废气冷凝回收装置、冷凝压缩管、冷凝喷雾装置、废气处理装置等。该方法主要是利用熔融无机盐热裂解有机高分子，让混合高分子材料中的基材能轻易分离，可以容易达到分类的目的，能取得大面积（体积）的基材，不破坏原有基材的特性，能提高再利用性，而更重要在处理的过程能达到节能减碳的目标与防治污染目的，两者能同时兼顾提供有机高分子废弃物处理的方法，基材分类方法与装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于一种热裂解有机高分子混合物以分类回收基材方法及其装置，特别是指一种是针对有机高分子混合物的处理回收再利用及有机高分子混合材料中的基材与 有机高分子分离技术，让回收处理与环境保护皆能兼顾，通过创造资源回收最高再利用价 值，并达到节能减碳的目标。
技术介绍
有机高分子材料有塑料、橡胶、纤维、黏接剂、涂料等等，广泛被应用在不同领域 中，为达到不同的功能性、覆合性组合被大量应用与大量基材结合，如金属纤维、玻璃纤 维、碳纤维、金属、玻璃、陶瓷等等结合应用，在生产过程与使用后的相关废弃物回收再利用 变得相当复杂困难，分离的步骤繁复，往往要经分类、破碎、筛选、粉碎、溶蚀、焚化等步骤来 达到分类回收目的。按，一般有机高分子的材料有塑料、橡胶、纤维、黏接剂、涂料等等为有机化合物， 其比重比金属轻，有良好抗化学性，可塑性高，能固定化机械强度强，绝缘能力高，广泛应用 在不同领域及组合成复合材料。其中，基材有金属纤维、玻璃纤维、碳纤维、金属、玻璃、陶瓷 等等，但有机高分子混合物不耐燃，着火后有持续燃烧特性。一般均以含卤阻燃剂来克服， 而有机高分子在自然环境下很难分解，造成目前废弃物处理最大负担，对于有机高分子混 合物处理最常见方法是利用焚化来处理，再以热源来应用，而在焚化过程中容易产生卤化 物排放污染环境(如戴奥辛的污染便是常例)处理不易，常有环保问题。现有有机高分子 混合材料，必须经过破碎，筛选粉碎整体微小化，透过物理或化学方式再分类不同金属、不 同纤维及不同高分子材料等等，在分类过程需有多重的程序、设备、且分类后的物资均为粉 状，破坏原有其形状，致使基材可利用性大幅降低，沦为次料或必须重新提炼才能再应用， 最后剩余的再焚化应用亦会产生环境污染问题。其中，有机高分子混合物是可利用热裂解方法来分解回收碳及焦油，虽有研究及 执行，但热裂解的设备必须在缺氧封闭的环境下执行，且有机高分子的传热性差，因此热裂 解时需要很长的时间，混合材料会对系统形成严重负荷，因热裂解时无法取出基材，所以执 行热裂解前必须事先把高分子材料与基材分离后，才能进料执行热裂解程序，而热裂解的 程序执行过程中依然有卤化物排放问题，如聚氯乙烯(PVC)会有氯化氢及戴奥辛的危险。 热固形塑料在无法分离困难情况下，只能以采焚化处理为主。本专利技术人于2003年2月11日提出一专利技术专利申请案“对含有溴化环氧树脂及玻 璃纤维的废弃品的处理方法及其装置”(如图1所示)，其详细内容烦请参阅中国专利ZL 03192374. 6，在此不多做说明，虽该专利技术对玻璃纤维处理与溴化环氧树脂(有机高分子)确 实有良好效果，但在处理过程中仍有下列缺失1.实际操作验证下，热裂解所产生的气体量将随温度增加而增加，当密封性不足 有氧入侵时，容易产生燃烧有起火与气爆现象，且碳灰容易随废气排出，导致操作有风险存 在，而建立隔氧操作环境为有其必要性。2.碳渣浮出后会聚集在一起，量多时会形成块状膜并会阻止废气排出，而在取出 反应物时，容易有气体随之喷出会影响操作安全，碳渣浮出装置则有其必要性。3.当废气利用诱引装置排出时，排出废气的效果有限且速度慢，于负压时更会造 成空气(氧气)入侵，造成系统不稳定。4.利用增氧燃烧装置需要处理有机气体，因物质复杂燃点不一且纯度不足，需要 更多能源补充，增加处理成本。其热裂解产生的气体可以加强回收再利用，更可创造成完善 节能、减碳处理模式。5.在密封环境下，热裂解由于其反应是为曲线反应，产气量变化很大，压力起伏很 大，对于压力平衡控制不易，操作系统掌握困难。因此，根据上述现有的技术对有机高分子混合材料处理仍有许多未善尽善美应 用，如何有效应用热分解技术是很重要一环，对环境保护有更大责任与义务。
技术实现思路
本专利技术的目的即在于提供一种可确保热裂解过程免除燃烧现象，并可达到强化操 作人员处理的安全性。本专利技术的次一目的是在于提供一种对于有机气体的部份，可将其加以浓缩纯化形 成可利用的燃料或化工原料，除了能降低处理成本的外，亦可增加回收价值，更可创造安全 处理装置等多重效益，极具产业利用的价值。可达成上述专利技术目的的热裂解有机高分子混合物以分类回收基材方法及其装置， 包括有(一 )利用熔融无机盐熔液取代现有一般封闭式热裂解装置，让有机高分子混合 物在熔融无机盐中进行热裂解，而该熔融无机盐是指硝酸盐或亚硝酸盐是一种热煤提供 者，亦是催化剂，亦是安定剂，更是卤元素捕捉反应物，能让无机盐中高活性金属来捕捉卤 元素，以形成安定的卤化盐，建立安定环保处理模式。( 二)利用熔融无机盐热裂解有机高分子混合物，通过分离混合物中基材达到分 类回收方法，因熔盐是液状，可以任意调整变化接合面，可以随反应物的形状、空间来变化 「液态反应装置」进行处理，由于处理有机高分子混合物的温度不高，而一般基材耐温度更 高，相对不会对基材产生破坏，如金属纤维、玻璃纤维、碳纤维、金属、玻璃、陶瓷等等，而在 热分解后的基材容易分开达到分类目的，可再利用性相对提高，有效增加基材利用价值。(三)为减少热分解废气产生量及增加碳的回收，可以把热分解的熔盐降到380°C 以下执行，让设备处理量提升碳渣能回收再利用，进而提升有机高分子混合物再利用价值， 并同时达到节能减碳目标。(四)为降低热裂解气爆与着火现象，除可增加反应炉体的密封性，形成正压操作 环境，隔绝空气(氧气)入侵，特别增加水气稳压反应系统，建立反应炉内有机气体排出功 能，让水气参与反应过程，利用水加热膨胀，更可利用水气冷却，熔盐及反应物强制降低熔 盐温度，预防反应过激烈，是一种有效冷却方法，让反应物取出前加以冷却，增加操作安全 性。(五)碳渣在熔融无机盐液面全面堆栈形成碳膜时，将会阻碍废气排出，因此，建 立碳渣浮出机构在碳膜移出熔盐时先行排出有机气体，可结合水气引入产生水蒸气膨胀推力，可以提高废气排出效率，强化反应炉的安全操作，碳渣能完全移出熔盐表面，还原初始 工作条件。(六)反应后废气处理利用冷凝压缩回收焦油模式取代原有增氧燃烧方式，减少 处理成本，降低热排放，增加有机物再利用，大分子有机物与部份碳灰在冷凝后会形成焦油 (燃点高)，焦油收集可当燃料使用或再加工为工业原料。无法冷凝有机气体(燃点低)及 氮氧气体，可引入燃烧装置回收热能，转换电能等，或经市售有机气体及氮氧气体处理机构 (VOCS)处理后便能安全排放。(七)热分解有机高分子混合物在考虑基材特性允许下或高分子含量不高情况 下，为追求更高快速效果，可以把处理温度提高，让热分解的效率更快(因温度愈高反应愈 快)，为防止温度过高可以增加熔盐冷却方法(引入水气)抑制熔盐温度上升，亦可得到安 全处理模式。 (八)利用熔融无机盐热裂解有机高分子混合物反应是一种程序反应，反应后反 应生成物必须移出反应炉，反应有量的限制，而反应的程序有加热、分解、反应、排气等程 序，其分解反应时间短、气量变化大、掌握不易，为增加操作的安全性建立气体膨胀伸缩系 统，让反应程序中产气量，能有适当空间吸收维持一定压力输出，达到安全处理目的，能提 高设备处理量，增加投资效益提高产能且又能兼顾设备安全性。(九)建立垂直移入系统，因反应炉内的热气会由下往上推，当移入反应物时反应 架容易夹带部份空气移入反应炉，透过水气弓I入装置。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热裂解有机高分子混合物以分类回收基材方法，其特征是，包括以下步骤： 步骤一：将反应物置入于活动反应架内，再驱动反应架输送驱动器致使其上的反应架连接器与活动反应架相连接，并开启反应炉正上方的上盖，让活动反应架下降至反应炉内； 步骤二：再利用引入水加热膨胀产生水蒸气把活动反应架夹带氧气先行推出反应炉外，让反应炉有正压效果，而活动反应架上的活动密封门将会暂时封闭反应炉的上端处，以建立阻氧作用，避免外部空气会进入反应炉内，而当活动反应架内的反应物完全浸泡于熔融无机盐时，即可进行热裂解反应的程序，而热裂解反应的时间为１至５分钟左右； 步骤三：于热裂解反应过程中，将产生的废气经由反应炉废气出口强制排出至反应炉活动水封阀内，待热裂解反应完全结束后，便可将活动反应架上移，同时利用水气产生的水蒸气，把反应后的废气移出反应炉内以及可冷却反应物； 步骤四：最后，将上盖再次盖合于反应炉正上方的开口，即完成热裂解反应的过程。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：巫协森，
申请(专利权)人：巫协森，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。