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自制:3相电，50 L, 350度热解4 h, 60 kg 废塑料可得 60 L 燃料油

已有 6458 次阅读 2012-7-24 17:46 |个人分类:新观察|系统分类:科普集锦|关键词:学者| 燃料油, 热解, 废塑料, 自制热解炉

塑料垃圾转化为廉价柴油

最近看到一篇关于城市生活垃圾的综合利用的论文，迫使自己不得不看一点相关研究，无意中在“Energetic Forum”网站看到了一篇题为“How to turn plastic waste into diesel fuel cheaply”的文章，介绍了一种自制热解设备，可以使塑料垃圾很容易转化为燃料油。自己简要编译如下，供感兴趣者参考，自认为也值得环境保护人士或者致力于环境污染综合治理研究者借鉴，因为塑料垃圾关于分散，集中规模化处理有一定的局限性，乡村、小城镇到处都可以看到塑料垃圾，但是难以收集集中到垃圾资源化利用加工厂进行处理，因为运输费用超过了垃圾的资源化利用价值。就地填埋也算是一种处理方式，但是许多小地方连这一点也做不到，导致塑料垃圾的污染日趋严重。

如何将随处可见的塑料垃圾转化为可以利用的燃料油，已经有许多文献报道，每年也有数以千计的各类资助项目，政府机构出资解决这一污染环境、浪费资源的世界性难题。昂贵的加工设备以及不易操作控制的技术要领可能成为制约这一难题破解的瓶颈。但是也有一些值得推荐的适用性技术，可以使塑料垃圾轻而易举的转化为廉价柴油燃料，一个相对比较简单的电加热设备,容积为50 L，每次可以加入30 kg的塑料垃圾碎片，热解反应温度在350 ℃左右，经过4 h左右的加热裂解，每天可以将60kg的塑料垃圾转化为60 L的柴油燃料。设备自制费用充其量不会超过900美元（发文可能是美国人），而日本制造的容积大小相当的塑料垃圾回收裂解设备，一套至少也需要10万美元；就是新乡市东迎再生能源设备有限公司（Xinxiang Doing Renewable Energy Equipment Co., Ltd.）生产的一套设备售价在4~7万美元之间，该设备加工能力每天可以加工废旧轮胎或者塑料废弃物10 t，可得到燃料油4.5~5.2 t,同时还可以得到3 t炭黑以及1.2~1.5 t钢丝（来自于旧轮胎）。通常柴油密度以0.84 kg/L计算,这样1 t柴油大约折合1 190 L。就塑料垃圾转化为燃料油的转化率而言，自制50 L的电加热小设备可以实现1 t塑料废弃物可以得到燃料油1000 L,折合0.84 t;是东迎再生能源设备有限公司设备可得燃料油的1.6~1.9倍！根据塑料垃圾分散性强的特点，采用小型回收利用模式比集中大规模处理效果可能更优。那么这种自制小设备如何加工呢？

其实这种小型塑料垃圾回收利用过程非常简单,它类似于酒的蒸馏。首先使将塑料废弃物在隔氧环境条件下加热熔化，但不会燃烧。熔化后的液态混合物在继续加热的过程中会开始沸腾、蒸发，需要把这些蒸汽通过一个冷却管，当其受到冷却后蒸气会冷凝为液体，也有一些小分子的碳氢化合物可能仍然以气体形式存在。在冷凝管的出口处连接一个盛有水的回收罐，通过鼓泡来捕获液体燃料油,从水中逸出的气体可以作为燃料气加以利用。如果冷却效果好，就可以将高沸点的燃料完全冷凝为液体。在通过收集容器中的水层时，剩余的只有低沸点的小分子化合物会以气态逸出水面。而燃料油的密度小于水的密度，自然会浮在水面上。冷却管的下面是一个钢质蓄水池，蓄水池的顶部可以安装一个导管，用于导出尚未冷凝的燃料气，而底部配备一个阀门，可以排放收集的液体燃料油。具体设计可以参考图示。

整体装置