本發(fā)明屬于資源再生領(lǐng)域，具體涉及一種廢舊冰箱中聚氨酯廢料的回收處理方法。
技術(shù)背景：
目前，對廢舊冰箱中聚氨酯廢料的無害化處理研究卻很少，其根本原因就是硬泡保溫材料中氟利昂的回收利用和處理處置較復(fù)雜，成本也較高，出于經(jīng)濟(jì)利益的考慮，都在回避這一社會敏感問題。廢舊冰箱、冰柜中含有大量的硬泡保溫材料，其中就含有15～20％的發(fā)泡劑氟利昂(CFC-11)，廢舊冰箱冰柜拆解處理后產(chǎn)生的大量硬泡保溫材料的處置將是我國近期不可回避的環(huán)境問題。
目前，國內(nèi)外主要是采用焚燒和破碎的方法處理硬泡保溫材料。采用焚燒處理硬泡保溫材料，是指保溫材料經(jīng)粗碎后在850～1000℃進(jìn)行高溫焚燒，主要產(chǎn)物為氯化氫、氟化氫、二氧化碳、氮氧化物、水蒸汽等,其中的氯化氫和氟化氫主要是由氟利昂分解生成。氯化氫和氟化氫是強(qiáng)酸性氣體，對設(shè)備具有強(qiáng)腐蝕作用，此外，保溫材料在焚燒時(shí)還會產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，需要投入高昂的設(shè)備維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用和廢氣治理費(fèi)用。破碎處理硬泡保溫材料是一種普遍使用的方法，由于冰箱冰柜箱體拆解困難，一般在密閉的空間內(nèi)將箱體整體破碎再進(jìn)行分選，實(shí)現(xiàn)金屬與硬泡保溫材料分離，破碎過程中硬泡保溫材料部分氟利昂會釋放出來，經(jīng)過負(fù)壓抽取后進(jìn)行簡單吸附處理或者直接排入大氣。
如何將廢舊冰箱中的聚氨酯廢料實(shí)現(xiàn)回收利用，是目前資源再生領(lǐng)域的重要課題，急需開發(fā)一種既能實(shí)現(xiàn)氟利昂的分離回收，又能實(shí)現(xiàn)聚氨酯再生利用的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種從廢舊冰箱聚氨酯廢料中徹底分離出氟利昂，在分離的過程中又能同時(shí)回收聚氨酯的回收處理方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種廢舊冰箱中聚氨酯廢料的回收處理方法，采用下述步驟實(shí)現(xiàn)：
(1)、首先將廢舊冰箱中的聚氨酯廢料進(jìn)行粗碎處理，得到顆粒狀物料；
(2)、將步驟(1)中的顆粒狀物料加入圓柱形反應(yīng)器中，然后按如下質(zhì)量比聚氨酯廢料：乙二醇：鈦酸四丁酯＝100：100：1～5的比例向圓柱形反應(yīng)器中加入乙二醇和鈦酸四丁酯，對圓柱形反應(yīng)器進(jìn)行抽真空處理，對反應(yīng)器加熱，控制溫度為80-90℃，保溫時(shí)間為30min；聚氨酯廢料中的氟利昂經(jīng)過反應(yīng)器的加熱作用實(shí)現(xiàn)與聚氨酯廢料的分離，然后進(jìn)入冷凝回收器冷凝回收；
(3)、再對圓柱形反應(yīng)器加熱升溫至200℃，保溫時(shí)間60min，降溫至80℃時(shí)，打開圓柱形反應(yīng)器底蓋進(jìn)行出料，得到醇解產(chǎn)物。
一種廢舊冰箱中聚氨酯廢料的回收處理方法，所述步驟(1)中，顆粒狀物料的粒徑范圍為5-20mm。
一種廢舊冰箱中聚氨酯廢料的回收處理方法，所述步驟(2)中，體系壓力為25kpa。
一種廢舊冰箱中聚氨酯廢料的回收處理方法，所述步驟(2)中，冷凝回收器的溫度控制在-20℃-10℃。
本發(fā)明一種廢舊冰箱中聚氨酯廢料的回收處理方法的裝置，包括圓柱形反應(yīng)器、冷凝回收器、真空泵，所述圓柱形反應(yīng)器外設(shè)置了加熱裝置，所述反應(yīng)器上部設(shè)置了頂蓋，所述反應(yīng)器下部設(shè)置了底蓋，所述反應(yīng)器側(cè)上部設(shè)置了出氣口，所述反應(yīng)器出氣口通過管道依次與冷凝回收器和真空泵相連。
采用上述技術(shù)方案的一種廢舊冰箱中聚氨酯廢料的回收處理方法，其工作原理簡述如下：
本發(fā)明將廢舊冰箱中聚氨酯廢料置入反應(yīng)器中，使得體系處于真空狀態(tài)，加熱脫附腔體保持溫度在80-90℃之間聚氨酯廢料中的氟利昂經(jīng)過反應(yīng)器的加熱作用和真空抽力實(shí)現(xiàn)與聚氨酯廢料的分離脫除，進(jìn)入冷凝回收器冷凝回收；加入的醇解劑乙二醇和催化劑鈦酸四丁酯，在真空條件下和200℃溫度條件下進(jìn)行反應(yīng)，得到液態(tài)的醇解產(chǎn)物。整個(gè)回收過程在同一體系中進(jìn)行，省去了現(xiàn)有技術(shù)多步反應(yīng)的步驟，成本降低，同步實(shí)現(xiàn)分離氟利昂的的分離回收和聚氨酯廢料的再生利用，得到的醇解產(chǎn)物可以作為原料進(jìn)行聚氨酯泡沫的再生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了廢物循壞利用，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。
在整個(gè)分離回收的過程中，聚氨酯廢料同時(shí)受到加熱器的熱量輻射作用和真空泵的抽吸作用，聚氨酯廢料中的氟利昂得以從聚氨酯廢料的泡孔和泡沫顆粒固體中快速徹底分離出來，通過真空和熱輻射協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)高效分離，分離的氟利昂進(jìn)入冷凝回收期得到回收，使得排空氣體為潔凈空氣，對大氣無污染。
冰箱中的氟利昂的種類主要有三種：氟利昂-12，即二氟二氯甲烷，分子式為CF2Cl2，沸點(diǎn)為-29.8℃；氟利昂-11，即一氟三氯甲烷，分子式為CFCl3，沸點(diǎn)為26.8℃；氟利昂-22，即二氟一氯甲烷，分子式為CHF2Cl，沸點(diǎn)為-40.8℃。在80-90℃的溫度條件下即可將氟利昂從聚氨酯廢料的泡孔和泡沫顆粒固體中快速徹底分離出來，相對于現(xiàn)有技術(shù)外部加熱溫度大大降低。
本發(fā)明的有益效果是：
相對于現(xiàn)有技術(shù)來說，本發(fā)明所使用方法操作簡便、設(shè)備裝置結(jié)構(gòu)簡單、作業(yè)時(shí)間短、加熱溫度低、安全性好，同步實(shí)現(xiàn)分離氟利昂的的分離回收和聚氨酯廢料的再生利用。特別是在真空條件下分階段地進(jìn)行氟利昂熱分離回收和聚氨酯廢料醇解反應(yīng)，處理效率大大提高，加熱的溫度也相對常規(guī)技術(shù)如惰性氣氛條件下處理要低很多。特別值得指出的是，在真空條件下進(jìn)行聚氨酯廢料醇解反應(yīng)，反應(yīng)速率大大提高，且醇解反應(yīng)無氧參與，對后續(xù)再生工序和再生產(chǎn)品的品質(zhì)更有利。
附圖說明：
圖1為一種廢舊冰箱中聚氨酯廢料的回收處理方法的裝置示意圖；
圖1中，1為頂蓋、2為圓柱形反應(yīng)器、3為加熱裝置、4為反應(yīng)器內(nèi)腔、5為底蓋、6為出氣口、7為冷凝回收器、8為真空泵。
具體實(shí)施方式：
實(shí)施例1
(1)、首先將廢舊冰箱中的聚氨酯廢料進(jìn)行粗碎處理，得到顆粒狀物料(粒徑范圍為5-20mm)；
(2)、將步驟(1)中的顆粒狀物料加入圓柱形反應(yīng)器中，然后按如下質(zhì)量比聚氨酯廢料：乙二醇：鈦酸四丁酯＝100：100：5的比例向圓柱形反應(yīng)器中加入乙二醇和鈦酸四丁酯，對圓柱形反應(yīng)器進(jìn)行抽真空處理，體系壓力為25kpa，對反應(yīng)器加熱，控制溫度為90℃，保溫時(shí)間為30min；聚氨酯廢料中的氟利昂經(jīng)過反應(yīng)器的加熱作用實(shí)現(xiàn)與聚氨酯廢料的分離，然后進(jìn)入冷凝回收器冷凝回收，冷凝回收器的溫度控制在10℃；
(3)、再對圓柱形反應(yīng)器加熱升溫至200℃，保溫時(shí)間60min，降溫至80℃時(shí)，打開圓柱形反應(yīng)器底蓋進(jìn)行出料，得到醇解產(chǎn)物。
實(shí)施例2
(1)、首先將廢舊冰箱中的聚氨酯廢料進(jìn)行粗碎處理，得到顆粒狀物料(粒徑范圍為5-20mm)；
(2)、將步驟(1)中的顆粒狀物料加入圓柱形反應(yīng)器中，然后按如下質(zhì)量比聚氨酯廢料：乙二醇：鈦酸四丁酯＝100：100：1的比例向圓柱形反應(yīng)器中加入乙二醇和鈦酸四丁酯，對圓柱形反應(yīng)器進(jìn)行抽真空處理，體系壓力為25kpa，對反應(yīng)器加熱，控制溫度為80℃，保溫時(shí)間為30min；聚氨酯廢料中的氟利昂經(jīng)過反應(yīng)器的加熱作用實(shí)現(xiàn)與聚氨酯廢料的分離，然后進(jìn)入冷凝回收器冷凝回收，冷凝回收器的溫度控制在-20℃；
(3)、再對圓柱形反應(yīng)器加熱升溫至200℃，保溫時(shí)間60min，降溫至80℃時(shí)，打開圓柱形反應(yīng)器底蓋進(jìn)行出料，得到醇解產(chǎn)物。
實(shí)施例3
(1)、首先將廢舊冰箱中的聚氨酯廢料進(jìn)行粗碎處理，得到顆粒狀物料(粒徑范圍為5-20mm)；
(2)、將步驟(1)中的顆粒狀物料加入圓柱形反應(yīng)器中，然后按如下質(zhì)量比聚氨酯廢料：乙二醇：鈦酸四丁酯＝100：100：3的比例向圓柱形反應(yīng)器中加入乙二醇和鈦酸四丁酯，對圓柱形反應(yīng)器進(jìn)行抽真空處理，體系壓力為25kpa，對反應(yīng)器加熱，控制溫度為90℃，保溫時(shí)間為30min；聚氨酯廢料中的氟利昂經(jīng)過反應(yīng)器的加熱作用實(shí)現(xiàn)與聚氨酯廢料的分離，然后進(jìn)入冷凝回收器冷凝回收，冷凝回收器的溫度控制在-20℃；
(3)、再對圓柱形反應(yīng)器加熱升溫至200℃，保溫時(shí)間60min，降溫至80℃時(shí)，打開圓柱形反應(yīng)器底蓋進(jìn)行出料，得到醇解產(chǎn)物。
實(shí)施例4
(1)、首先將廢舊冰箱中的聚氨酯廢料進(jìn)行粗碎處理，得到顆粒狀物料(粒徑范圍為5-20mm)；
(2)、將步驟(1)中的顆粒狀物料加入圓柱形反應(yīng)器中，然后按如下質(zhì)量比聚氨酯廢料：乙二醇：鈦酸四丁酯＝100：100：4的比例向圓柱形反應(yīng)器中加入乙二醇和鈦酸四丁酯，對圓柱形反應(yīng)器進(jìn)行抽真空處理，體系壓力為25kpa，對反應(yīng)器加熱，控制溫度為85℃，保溫時(shí)間為30min；聚氨酯廢料中的氟利昂經(jīng)過反應(yīng)器的加熱作用實(shí)現(xiàn)與聚氨酯廢料的分離，然后進(jìn)入冷凝回收器冷凝回收，冷凝回收器的溫度控制在-10℃；
(3)、再對圓柱形反應(yīng)器加熱升溫至200℃，保溫時(shí)間60min，降溫至80℃時(shí)，打開圓柱形反應(yīng)器底蓋進(jìn)行出料，得到醇解產(chǎn)物。
上述實(shí)施例中得到的醇解產(chǎn)物用于聚氨酯泡沫的生產(chǎn)，各項(xiàng)性能指標(biāo)均較好，整個(gè)過程清潔無污染，回收處理方法安全簡單，得到了意向不到的應(yīng)用效果，在真空體系中實(shí)現(xiàn)了聚氨酯廢料的同時(shí)快速處理。