一种废PVC低温脱氯耦合生物质共热解制备生物燃油的方法与流程

本发明属于生物质能源及化学品领域，具体涉及一种废pvc低温脱氯耦合生物质共热解制备生物燃油的方法。

背景技术：

1、这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

2、塑料作为一种典型的化石燃料制品，由于其良好的抗腐蚀性、防水性、轻质性和绝缘性等优点，被广泛用于服装、食品包装、建筑和航空航天等领域。大量的塑料生产、使用以及废弃塑料的产生带来严峻的化石燃料短缺、环境污染和资源浪费问题。常见的废塑料回收方法包括焚烧、填埋和机械改性等方法，但随之而来的是严重的大气污染、土壤和水质污染、复杂的分选流程以及较低的回收效率。

3、生物质作为现存唯一的碳中性能源，广泛分布于各地。然而作为市政固废的重要组成部分，废弃生物质(秸秆、木屑、农产品加工业下脚料、农林废弃物及禽畜粪便等)缺少一种高效、清洁的回收利用方式将其转换为可利用资源。

4、热解能有效实现废塑料和废弃生物质等市政固废的资源化回收。热解能将废弃生物质和废塑料在惰性气氛下快速裂解，从而产生高附加值的可燃气、生物碳和生物燃油资源。然而由于生物质较高的含氧量，所产生的生物燃油具有高酸性、高腐蚀性、高粘度和低热值等特点，不利于生物燃油的利用。

5、废塑料本质为高氢碳比聚合材料，可作为供氢体参与生物质的热解过程，从而降低生物油的含氧量、提高生物油的品质。同时，木质纤维素类生物质主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，在与废塑料共热解存在协同作用，能加速反应物的分解和提高生物燃油的产率。

6、pvc含氯高，废弃pvc塑料在热解过程中会产生hcl等腐蚀气体，并降低了热解油的品质和产油率。传统的脱氯方式，如机械化学脱氯(共粉碎、共研磨)、水热脱氯、添加吸附剂和催化脱氯等，普遍存在脱氯效率低下、操作流程复杂或者成本高等问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种废pvc低温脱氯耦合生物质共热解制备生物燃油的方法，该方法通过分步热解达到了良好的脱氯效果，并提高了生物燃油的品质，所述方法工艺流程简单，无任何催化剂与吸附剂的添加，具有较好的工业应用前景。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、一种废pvc低温脱氯耦合生物质共热解制备生物燃油的方法，包括如下步骤：

4、将废弃pvc干燥、粉碎、筛选后，在惰性气氛中，低温脱氯，载气为惰性气体，脱氯温度为340-380℃，脱氯时间为20-40min，得脱氯pvc；

5、将脱氯pvc粉碎、干燥后，与生物质按质量比为0.1～10:1混合，在500～700℃加热裂解20-40min，获得生物燃油。

6、在一些实施例中，废弃pvc粉碎、筛选的粒径≤200目。

7、在一些实施例中，废弃pvc和脱氯pvc的干燥温度均为105～200℃，干燥时间至少为24h。

8、在一些实施例中，脱氯温度为350-370℃，脱氯时间为25-35min。

9、优选的，脱氯温度为360℃，脱氯时间为30min。产生的hcl气体可收集并二次利用。

10、优选的，脱氯时，加热速率为10-20℃/min；进一步优选为12-18℃/min。如可以为15℃/min。

11、在一些实施例中，所述生物质包括但不限于稻壳、木屑、花生壳或玉米芯。

12、在一些实施例中，所述生物质还包括清洗、粉碎和筛分的步骤，，筛分后的粒径小于40目的生物质进行二次干燥。为了防止粉碎、筛分以及后续取料放置过程中材料吸水，进行二次干燥避免实验误差。

13、优选的，所述清洗为采用清水对生物质进行洗涤，去除表面灰土杂质。

14、优选的，生物质两次干燥的温度均为105～200℃，干燥时间至少为24h。

15、上述本发明的一种或多种实施例取得的有益效果如下：

16、(1)通过分步热解的方法，利用pvc塑料脱氯温度与热分解温度的不同，在低温段进行脱氯，并在360℃/30min的脱氯条件下达到99.88％的脱氯效率，确保生物燃油基本不含氯元素，生物燃油品质得到提升，减少了热解设备腐蚀损害的风险，并且无需添加吸附剂和催化剂，操作流程简单，同时，低温脱氯所产生的hcl气体可进行单独收并利用。

17、(2)通过脱氯pvc和生物质共热解的方法，将脱氯pvc作为供氢体，促进生物质的稳定热解和自由基的产生，且生物质产生的自由基进而促进脱氯pvc的降解，且采用本发明的脱氯方法制备的脱氯pvc与生物质的协同作用极大促进了两者的固气转化率和产油效率。同时，废弃脱氯pvc的加入降低了生物油的含氧量、提高了生物油的品质，不仅解决了生物质和废塑料等市政固废回收利用造成的污染问题，将其转化成高附加值产物，真正达到了资源化回收的方式，而且操作流程简单，无需加入催化剂促进裂解，极具工业前景。

技术特征：

1.一种废pvc低温脱氯耦合生物质共热解制备生物燃油的方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的废pvc低温脱氯耦合生物质共热解制备生物燃油的方法，其特征在于：废弃pvc粉碎、筛选的粒径≤200目。

3.根据权利要求1所述的废pvc低温脱氯耦合生物质共热解制备生物燃油的方法，其特征在于：废弃pvc和脱氯pvc的干燥温度均为105～200℃，干燥时间至少为24h。

4.根据权利要求1所述的废pvc低温脱氯耦合生物质共热解制备生物燃油的方法，其特征在于：脱氯温度为350-370℃，脱氯时间为25-35min。

5.根据权利要求4所述的废pvc低温脱氯耦合生物质共热解制备生物燃油的方法，其特征在于：脱氯温度为360℃，脱氯时间为30min。

6.根据权利要求4所述的废pvc低温脱氯耦合生物质共热解制备生物燃油的方法，其特征在于：脱氯时，加热速率为10-20℃/min；优选为12-18℃/min。

7.根据权利要求1所述的废pvc低温脱氯耦合生物质共热解制备生物燃油的方法，其特征在于：所述生物质包括但不限于稻壳、木屑、花生壳或玉米芯。

8.根据权利要求1所述的废pvc低温脱氯耦合生物质共热解制备生物燃油的方法，其特征在于：所述生物质还包括清洗、粉碎和筛分的步骤，筛分后的粒径小于40目的生物质进行二次干燥。

9.根据权利要求8所述的废pvc低温脱氯耦合生物质共热解制备生物燃油的方法，其特征在于：所述清洗为采用清水对生物质进行洗涤，去除表面灰土杂质。

10.根据权利要求8所述的废pvc低温脱氯耦合生物质共热解制备生物燃油的方法，其特征在于：生物质两次干燥的温度均为105～200℃，干燥时间至少为24h。

技术总结本发明公开了一种废PVC低温脱氯耦合生物质共热解制备生物燃油的方法，包括如下步骤：将废弃PVC干燥、粉碎、筛选后，在惰性气氛中，低温脱氯，载气为惰性气体，脱氯温度为340‑380℃，脱氯时间为20‑40min，得脱氯PVC；将脱氯PVC粉碎、干燥后，与生物质按质量比为0.1～10:1混合，在500～700℃加热裂解20‑40min，获得生物燃油。该方法通过分步热解达到了良好的脱氯效果，并提高了生物燃油的品质，所述方法工艺流程简单，无任何催化剂与吸附剂的添加，具有较好的工业应用前景。技术研发人员：甘志端,陈宪科,张中奇,崔峰,牛胜利,韩奎华,王永征,杨子豪受保护的技术使用者：山东丰源生物质发电股份公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17