CN1210375C - 焦化煤和处理含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料的联合方法 - Google Patents

Abstract

处理含氯树脂和含氯有机化合物的方法包括使含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料热分解，将生成的含有含氯气体的热分解气体与含有氨的气体或液体接触，便热分解气体中的含氯组分作为氯化铵吸收在水中，再加入强碱，使氯组分生成强碱盐。

Description

焦化煤和处理含氯树脂、含氯有机化合物 或含氯废塑料的联合方法

技术领域

近年来，所谓的含氯树脂例如聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯、所谓的含氯有机化合物例如多氯化的联苯以及还有树脂例如聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯(所谓的3Ps)每年作为工业废物以大约4百万吨的速率被废弃，而作为从家庭收集的非工业废物则以约4百万吨的速率被废弃。这些作为工业废物和非工业废物被废弃的含氯树脂、含氯有机化合物和其他树脂下文被简称为“废塑料”。

本发明涉及一种回收利用这样的废塑料的处理方法，特别是涉及这样一种回收利用含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料(含氯废塑料)的处理方法，该法没有例如处理设备腐蚀和产品质量下降那样一些问题。

背景技术

大部分废塑料传统上用焚化法和填埋法进行处理。焚化由于生成大量热量有可能损坏焚化炉，在含氯废塑料的情况下，还存在处理废气中的氯的问题。此外，废塑料不能被土壤中的微生物或细菌分解；存在填埋场不足和环境负担加重等一系列问题。所以近年来，产生采用环境友好的回收利用技术的要求，以避免焚化和填埋处理。现在不用焚化的回收利用方法包括作为塑料原料再利用的方法和通过热分解制得的气体组分和油品组分作用燃料和化学品原料再利用的方法。

用作塑料产品以后，聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯和其他含氯树脂等与其他塑料产品一起未经挑选被废弃。所以，废塑料不可避免地包括由含氯树脂等携带的氯组分。由家庭回收的经挑选的废塑料事实上通常还含有聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯，当作为氯计算时，它们含有百分之几重量百分数的氯。当在高温下热分解时，聚氯乙烯和其他含氯树脂生成含氯气体例如氯化氢和氯气。所以当含氯树脂或含有它们的废塑料进行高温回收利用处理时，存在处理设备等被生成的含氯气体腐蚀的问题。由于这一原因，用以下方法进行传统的废塑料回收利用处理：事先选出和除去含氯树脂和其他含氯废塑料，或只除去废塑料中的含氯组分，然后将热分解废塑料制得的气体组分和油品组分再用作化学品原料和燃料。

回收处理废塑料已知的传统方法例如包括利用高炉的方法，它是炼铁和炼钢中的一个过程，利用废塑料作为铁矿石的还原剂(JP-B(审查公开的日本专利申请)-51-33493)。为了有效地实现这一方法目前已进行了各种开发努力(例如JP-A(未审公开日本专利申请)-9-170009、JP-A-9-137926、JP-A-9-178130、JP-A-9-202907和日本专利No.2765535)。

在用高炉处理废塑料的情况下，必需考虑高炉生产率的下降以及废塑料中不可避免含有的氯组分的影响。

具体地说，当数量超过10公斤/吨产生的生铁的废塑料装入高炉时，高炉芯部的减活使生铁的生产率明显降低。所以在用高炉处理废塑料的情况下，处理的废塑料的用量通常限制到10公斤/吨生铁。

而且，作为工业废物和非工业废物废弃的废塑料包括所谓的含氯树脂例如聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯和所谓的含氯有机化合物例如多氯化的联苯。所以，工业的和非工业的废塑料平均含有大约百分之几至百分之几十重量百分数的氯，甚至经挑选以后，仍平均含有百分之几重量百分数的氯。当含有这样的氯的废塑料照原样装入高炉时，在废塑料热分解过程中生成含氯气体例如氯气和氯化氢，产生高炉体的壁、板式冷却器等腐蚀的问题以及炉顶废气设备和炉顶电气设备腐蚀的问题。所以在传统的高炉中处理废塑料的情况下，先进行预处理，例如事先挑出和除去含氯树脂、含氯有机化合物和其他含氯废塑料或仅除去废塑料的氯组分，在其氯含量降到0.5％(重量)或更低以后再将废塑料装入高炉。

使用焦化炉代替高炉进行热分解来回收处理废塑料的方法也是早已知的，它为相同的炼铁和炼钢中的一个过程(JP-B-49-10321和JP-A-59-120682)。最近，对有关有效地处理废塑料的方法已作了各种开发努力，最值得注意的是废塑料进料方法，它要考虑焦炭强度(例如JP-A-8-157834)。在这些情况下，废塑料(它们也是烃类)代替煤装入焦化炉，以便通过干馏制得焦炭、焦油、轻油和燃料气。因此，焦化炉也可用作废塑料回收利用的设备。

但是，在焦化炉用于处理废塑料的情况下，象在高炉中处理的情况一样，必需考虑加入废塑料引起的焦炭生产率下降、废塑料中所含氯引起的对设备的腐蚀等以及对产品质量的影响。

就产品质量来说，例如当废塑料和煤的混合物装入焦化炉时，要求加入焦化炉的废塑料量为10公斤/吨煤，因为当废塑料的加入量超过10公斤/吨煤时，焦炭的质量急剧下降。

关于废塑料中氯的影响，当含有百分之几重量百分数氯的废塑料照原样装入焦化炉时，在废塑料碳化后焦炭中仍可能存在氯组分。而且，不仅废塑料热分解生成的含氯气体有可能混入在焦炭生产时作为副产物的焦油、轻油和焦炉气中的危险，而且生成的含氯气体仍有留在炉中和/或腐蚀炉体和废气处理体系管线的危险。所以传统上已进行以下过程：在废塑料装入焦化炉以前，仅热分解废塑料中的氯组分，如JP-A-7-216361所述，或事先用比重分离器等除去含氯系树脂和其他含氯系废塑料，并在其氯含量降到0.5％(重量)或更低以后将废塑料装入焦化炉，如JP-A-8259955所述。所以，因为用焦化炉处理废塑料的传统方法实际上包含复杂的处理过程，所以并未试图将它们用于实际应用中。

作为一种不使用高炉或焦化炉的回收处理废塑料的方法，有这样一种本发明人早期在JP-A-10-281437中提出的利用气化炉的废塑料处理方法。

但是，这一处理方法迄今还未实现，因为需要回收生成的HCl气体和其他含氯气体的设备，所以处理费用高。

在DE-4012397中，公开了一种热分解含氯废物的方法，其中，向在流化反应器中产生的含卤素气体中加入氨，以便在该气体自反应器的加热部分排出后使氯化铵/卤化铵沉淀。

正如上面指出的，在使用高炉或焦化炉的回收处理废塑料的传统方法中，它们都是相同的炼铁和炼钢中的一个过程，在每种情形均存在的由废塑料产生的含氯气体引起的设备腐蚀和产品质量下降的问题使得必需首先挑出和除去含氯树脂、含氯有机化合物和其他含氯废塑料或仅除去废塑料中的氯组分以后再送入高炉或焦化炉。这就使得处理步骤变得复杂和使处理费用增加。从整个城市收集并经过磁选、铝选等的废塑料一般含有大约3至5％(重量)的氯组分。这是因为收集的废塑料含有6至10％(重量)的含氯废塑料，主要是聚氯乙烯等。在高炉的情况下，通常认为在高炉中产生由含氯气体引起的腐蚀问题，除非常规的氯含量低至0.5％(重量)或更低。同样在焦化的情况下，由于关心炉体和废气处理体系的腐蚀以及对产品质量的影响，首先将其氯含量降至0.5％(重量)或更低以后再将废塑料送入焦化炉。

作为将废塑料的氯含量降至0.5％(重量)或更低的方法，可采用脱氯器加热到300℃左右使废塑料热分解然后作为含氯气体除去氯组分的方法，或用离心分离等的比重分离法将废塑料分成轻塑料和重塑料，然后选出并仅选用低氯含量的轻塑料的方法。在这些方法中，使用脱氯器的前一方法是很复杂的，因为它使用所有收集到的废塑料。此外，用这一方法使废塑料的氯含量从3-5％(重量)降到0.5％(重量)在工艺上是极难的。所以，这一方法很少采用。用离心分离等的比重分离法将废塑料分成轻塑料和重塑料然后选出并仅选用低氯含量的轻塑料的后一方法通常是相当多采用的。但是，比重分离法也有以下一些问题。

用离心分离的比重分离法作为一个例子来说明。通常，例如当100公斤除去外来物质的废塑料(含有10公斤氯乙烯，氯的重量为5公斤)用离心分离法进行分离时，理想的分离，即分离成90公斤氯含量为0％的轻塑料和10公斤氯含量为50％的重塑料(聚氯乙烯的氯含量通常为57％)是不可能的。通常分离成50公斤氯含量为0.5％的轻塑料和50公斤氯含量为9.5％的重塑料。即使条件进一步优化，极限情况是分离成70公斤氯含量为0.5％的轻塑料和30公斤氯含量为15.5％的重塑料。在这种情况下，因为作为重塑料分离出的氯含量为9.5-15.5％的废塑料(占比重分离前的废塑料的30-50％)不可能再用脱氯的方法使氯含量进一步降到0.5％(重量)，它们只能作为残渣处理，例如填埋。

它们作为残渣的处理包括处理费用，而且这一处理基本上表现出这一废塑料回收处理方法的低回收利用率，因此不能称为是对社会需求负责的实用回收处理方法。

发明概述

本发明旨在克服上述技术问题，它提供这样一种回收利用废塑料的处理方法，该法能减少或消除迄今认为在回收利用含有0.5％(重量)或更多氯的废塑料的处理方法中必需的废塑料脱氯过程的负担，以及该法没有设备腐蚀问题或产品质量下降问题。本发明的要点如下。

(1)一种处理含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料的方法，其特征在于，使含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料热分解，将生成的含有含氯气体的热分解气体与在煤干馏过程中生成的含氨的煤气接触，使热分解气体中的氯组分作为氯化铵吸收在氨液中，以及将强碱加到氨液中，使氯组分转变成强碱盐。

(2)一种按上述(1)处理含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料的方法，其特征在于，含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料的氯含量不小于0.5％(重量)。

(3)一种按上述(1)或(2)处理含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料的方法，其特征在于，强碱为氢氧化钠，而强碱盐为氯化钠。

(4)一种按上述(1)或(3)中任一项处理含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料的方法，其特征在于，含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料在焦化炉中干馏。

(5)一种按上述(1)-(4)中任一项处理含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料的方法，其特征在于，含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料与煤一起干馏。

(6)一种按上述(1)-(3)中任一项处理含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料的方法，其特征在于，含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料在有多个焦化炉室的焦化炉的一些焦化炉室中热分解，生成的含有含氯气体的热分解气体与通过焦化炉循环的氨液接触，并且热分解气体中的氯组分作为氯化铵吸收在氨液中。

(7)一种按上述(5)处理含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料的方法，其特征在于，将含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料按不小于煤的0.05％(重量)和不大于煤的26％(重量)的比例与煤掺混，然后干馏热分解。

(8)一种按上述(5)处理含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料的方法，其特征在于，将含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料以不小于煤的0.05％(重量)和不大于煤的1％(重量)的比例与煤掺混，并干馏生成焦炭。

(9)一种按上述(1)-(8)中任一项的处理含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料的方法，其特征在于，将含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料热分解，将煤干馏过程中生成的氨用来将生成的含氯气体作为氯化铵吸收在氨液中，以及所用的煤量为使排放的氨为生成的含氯气体中氯的摩尔量的1.1-2倍。

(10)一种按上述(1)-(9)中任一项处理含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料的方法，其特征在于，在热分解以前，将含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料加热，使其体积减小和***。

附图简介

图1为说明本发明的流程图。

图2为说明本发明的焦化炉内状态的截面图。

图3为说明加入的废塑料量和焦炭强度之间关系的图。

图4为说明加入废塑料时焦化炉进料的氯浓度的图。

图5为说明加入废塑料时原料中氯对产品的分布的图。

图6为说明废塑料中氯对产品的分布的图。

图7为说明废塑料中氯的浓度和轻油中氯的浓度之间关系的图。

图8为说明废塑料中氯的浓度和焦油中氯的浓度之间关系的图。

图9为说明试验前后氧化硅砖的孔隙率和体积密度比较的图。

图10为说明当含氯的废塑料加到煤中时氨液中的氯浓度的图。

图11为说明当含氯的废塑料加到煤中时除去氨以后氨液中的氮总浓度的图。

图12为说明苛性钠加入速率与固定的氨生成游离氨的转化率之间关系的图。

图13为说明苛性钠加入点的图。

图14为说明废塑料是否加入对焦炭生产率的影响的图。

图15为说明在加入或不加废塑料条件下进煤量分布的比较的图。

图16为说明在加入或不加废塑料条件下煤中气体压力的比较的图。

图17为说明在加入或不加废塑料条件下沉积到焦化炉室顶部的碳量的比较的图。

实施本发明的最好方式

当煤在焦化炉的焦化炉室中干馏(碳化)时，通常生成焦炉气。这种气体含有焦油组分、氨、水等。从焦化炉中排出以后，该焦炉气通过用氨液(由煤生成的氨水、并作为冷却剂贮存和循环)冲洗来冷却，并分离成焦炉气、焦油和氨液。焦炉气用作燃料气，而氨液循环用于冲洗。

集中在煤在焦化炉中干馏的过程中生成的氨和冲洗的氨液上，本发明人进行了以下有关这样一些方法的详细研究：用这些方法使含氯气体转化成氯化铵和其他氯化物并使这些气体无害，这些气体在含有0.5％(重量)或更多氯的废塑料的回收处理中是一个问题。

本发明人将含有含氯树脂的废塑料粉碎到约10毫米，然后用螺杆捏合机将它们的体积减小。由于螺杆磨擦发热，体积减小的温度为约120℃。体积减小的废塑料的性质列入表2和表3。将它们切割至直径约10毫米并在输送带上空气冷却后制得的物料事先按1-2％(重量)与煤混合，然后送入有100个焦化炉室的焦化炉组(battery)的焦化炉室中。焦化炉宽430毫米、长6.5米。用与传统加煤的相同方法从焦化炉顶部送入焦化炉。所采用的干馏方案与传统的焦炭生产相同。总的干馏时间为20小时。

在干馏过程中产生的焦炉气(下文称为COG)含有氨，COG在上行管中通过氨液冲洗进行冷却。根据氯化铵的浓度，将苛性钠加入氨液，以便使氯化铵转变成氯化钠和氨，此后将氨在氨脱除器中蒸发出来并除去。用这一操作，将在含有0.5％(重量)或更多氯的废塑料的回收处理中是一个问题的含氯气体成为氯化铵和其他氯化物而变成无害的。

本发明人使用以下方法来研究送入焦化炉的氯分配到产品中的百分数。将含有2.00至2.32％(重量)氯的含氯废塑料按1-2％(重量)的掺混率与煤掺混，并将掺混物在焦化炉中干馏。取焦炭、氨液和COG样，并测量每一产品的氯浓度。用离子色谱测量氯浓度，按JIS K2541的氧弹燃烧法的氯试验方法“石油和石油产品硫组分的试验方法”以测量所得氯化物的氯离子数量然后换算成氯的总量。

表1列出当含有2.00％(重量)氯的含氯废塑料按1％(重量)掺混率与煤掺混并将掺混物在焦化炉中干馏时产品的氯浓度。

                       表1

	只有煤		加1％废塑料
					产品	分布(％)	氯浓度(ppm)	分布(％)	氯浓度(ppm)
气体	11	25	12	25
					氨液	12	1200	12	2700
焦油	3	330	3	340
					煤油	1	3	1	3
焦炭	73	400	72	402

本发明人进一步将废塑料A(氯含量：2.32％)和废塑料B(氯含量：2.19％)(其组成列入表2和表3)按1-2％(重量)掺混率与煤掺混，在焦化炉中干馏掺混物，在这时测量产品的氯浓度。因为不同类型的煤用于单独使用煤的各试验和加有废塑料的煤的试验(表1-3)，原料煤的挥发性组分、碱金属和碱土金属等稍有不同。

以各比率加有废塑料的煤的氯浓度示于图4。含有这些废塑料的煤在焦化炉中干馏，并研究了产品的氯浓度。结果示于图5。研究了从废塑料到产品的氯的分配比。如图6所示，结果是89％的氯到氨液中，7％的氯到焦炭中和4％的氯到COG中。

                       表2

	元素分析％(重量)					灰分％(重量)
								C	H	N	S	C
废塑料A	69.8	9.1	0.6	0.22	2.32								6.26
						废塑料B	72.6	9.2	0.3	0.04	2.19	5.03

                       表3                                                                   (重量％)

	PE	PS	PP	PVC	PVCD	PET	低分子量化合物	不溶组分
									废塑料A	21.4	24.8	13.7	5.2	0.4	15.5	6.3	12.7
废塑料B	15.4	7.5	15.0	4.7	0	29.8	5.7	21.8

上述结果说明，虽然含有氯废塑料的氯系废塑料加到煤中使原料的氯浓度增加，但氯在焦炭中的残留率是低的，而且焦炭中的氯浓度不增加。而且，从COG中的氯浓度几乎不增加以及氨液中的氯浓度增加的事实说明，含氯气体不留在焦化炉室中，这就意味着不用担心在除焦过程中含氯气体的泄漏，并说明它被氨液捕获。

本发明人研究了对副产物的影响。因此，正如图7和8中所示，已确定轻油和焦油中的氯浓度不超过操作上限，即没有问题。

本发明人通过分析使用废塑料A和B两个月的试验前后氧化硅砖的孔隙率和体积密度研究了对焦化炉氧化硅砖的影响。因此，正如图9所示，已确定即使含氯废塑料送入焦化炉也不改变氧化硅砖的孔隙率和体积密度。而且，从试验前后对氧化硅砖进行的EMPA分析表明，氧化硅砖中未探测到氯化物，证明含氯废塑料加到原料中进行的操作不会对焦化炉的氧化硅砖产生问题。

为了研究对焦化炉的干馏主管(dry main)(收集主管)(一个焦化炉的辅助设备)的影响，本发明人通过将SUS(不锈钢)和SS(低碳钢)材料的试片悬挂在干馏主管中2个月来进行耐腐蚀性试验。观测到在试验前后试片的外观没有变化，同时正如表4中所示，在试验前后试片的重量没有变化，表明含氯废塑料加到原料煤中不影响干馏主管。

                       表4

试片号	试验前的重量(克)	试验后的重量(克)	重量变化(克)
				No.1	50.7826	50.7818	-0.0008
No.2	51.3165	51.3168	+0.0003
				No.3	51.3160	51.3178	+0.0018
No.4	51.2785	51.2786	+0.0001
				No.5	50.7171	50.7199	+0.0028
No.6	50.9614	50.9596	-0.0018
				No.7	51.6130	51.6190	+0.0060

具体地说，由于对使用焦化炉回收利用含有0.5％(重量)以上的氯的废塑料的处理方法重复进行的各种试验和刻苦研究的结果，本发明人获得以下知识。

1)当含氯废塑料在传统的焦化炉的焦化炉室中干馏时，含氯树脂和含氯有机化合物在250-1300℃下分解，氯组分留在焦炭中的可能性是一个值得关心的问题。但是，已确定，当含氯废塑料与煤一起干馏时，废塑料分解后90％或更多的氯组分转移到气相，而作为残留物留在焦炭中的数量不超过10％。

2)传统上，如果含氯气体留在焦化炉室中，那么有可能在除焦时它会产生泄漏。但是，本发明已确定，转移到气相的含氯气体在焦化炉的焦化炉室中上升到在进料煤的上方的炉顶空间并在除焦时处于1100℃气氛下，并在整个干馏中几乎不留在炉中，以致即使在除焦过程中炉盖打开时也不会有问题。

3)因为在含氯塑料热分解以后生成的含氯气体是腐蚀性气体，到现在为止废气体系管线的腐蚀问题仍是一个值得关心的问题。但是，各种试验表明，如果生成的含氯气体与含氨的焦炉气混合，此后送到焦化炉的上行管的弯曲段，并用氨液冲洗冷却到80℃左右(由煤生成的氨水，作为冷却剂贮存和循环)，使得捕获这类气体中所含的大部分含氯气体并从焦炉气中除去氯组分成为可能。

4)在含有0.5％(重量)或更多氯的含氯废塑料与煤掺混并将掺混物干馏的情况下，传统上关心废塑料热分解生成的含氯气体转移到副产物的问题。但是，已确定，因为在干馏过程中焦油和轻油(副产物)中的氯浓度不超过操作上限，所以没有什么问题。

5)在含有0.5％(重量)或更多氯的含氯废塑料与煤掺混并将掺混物干馏的情况下，传统上关心氯对焦化炉壁的氧化硅砖、干馏主管等的不良影响。但是，已确定这些问题不会产生。

正如上述说明的，通过以试验为基础的研究已发现，当在焦化炉中通过含氯废塑料的热分解生成的氯化氢和其他含氯气体在焦化炉的上行管段进行氨液冲洗时，其大约90％被捕获在氨液中。这被认为是因为氨液冲洗使含氯气体与氨液中的煤衍生的氨有效地反应，从而以氯化铵的形式溶于氨液中，使它们有效地从焦炉气中分离出来。

在氨液冲洗过程中，含焦油的高温焦炉气被冷却，从而使焦油进入氨液中。氨液中的焦油通过倾析作为副产物分离出。除去焦油组分的氨液首先贮存在贮罐中，此后以100-200公斤/吨焦炭的速率将氨液从体系中排出，而剩余的氨液再用于焦化炉的冲洗。

当由含氯废塑料生成的含氯气体通过氨液冲洗作为氯化铵捕获在氨液中时，氯化铵积聚在氨液中，因为正如刚提到的，大部分氨液被循环。所以，最终超过其溶解性的可能性变成值得关心的问题。但是，正如下面说明的，试验表明并不会出现问题。

具体地说，用氨液的冲洗的确使在干馏过程中由煤原料和废塑料生成的含氯气体作为氯化铵留在氨液中，但是在干馏过程中水同时以100-200公斤(约5550-11000摩尔)/吨焦炭的速率排出。这是由煤中所含的约9％的水以及在其他反应中生成的约3％的水得到。

例如，假设在生产1吨焦炭的过程中排出160公斤水。因为在20℃下氯化铵的溶解性为37.2克/100克水和氯化铵的原子量为53.4，所以计算表明，每吨焦炭的可溶氯化铵数量为约1100摩尔[＝(160000×0.372)/53.4]。所以在用以1％(重量)(10公斤)/吨的比率加入含氯废塑料的煤原料进行干馏的情况下，计算的生成的氯量为约80摩尔(80摩尔为HCl、40摩尔为Cl₂)，即使假设废塑料由50％聚氯乙烯组成。所以在煤干馏的情况下生成的水量足以使含氯塑料生成的氯作为氯化铵溶于水中。

所以，在焦化炉中处理含氯塑料的情况下，用于冲洗的氨液被氯化铵饱和不是一个值得关心的问题。

本发明人随后进行了有关在废塑料生成的含氯气体通过氨液冲洗作为氯化铵被捕获以后处理氨液中的氯化铵的研究。

通常的实践是从体系中取出一部分在焦化炉中煤干馏过程中生成的氨液，氨液在氨脱除设备中进行加热或蒸汽汽提，以便通过汽化除去游离氨，然后经活性污泥处理后将它排出。为了防止排出的氯化铵使海水的氮浓度增加，特别是在氯化铵在氨液中的浓度是高的情况下，实践是在上述通过汽化使游离氨除去以前将氨液进行预处理，通过将苛性钠加到氨液中使氨游离。

为了比较和研究煤中的氯组分和废塑料中的氯组分在干馏过程中性质的差别，本发明人超出较早所述的含氯废塑料干馏的范围进行了以下有关单独煤干馏过程中氯组分的性质的试验和分析。

送入焦化炉的煤干馏得到的焦炭、氨液和COG被取样，并研究了每一个的氯浓度。焦化炉宽430毫米，高6.5米。总的煤干馏时间为20小时。用离子色谱测量煤、焦炭和COG的氯浓度，根据JIS K2541的氧弹燃烧法“石油和石油产品的硫组分的试验方法”的氯试验方法测量得到的氯化物的氯离子数量，然后换算成总的氯量。用离子色谱测量氨液的氯浓度，测量氯离子数量，然后换算成总的氯量。

正如图5所示，本发明人通过上述干馏试验(当只有煤干馏时)确定煤中45％的氯组分转移到焦炭中、54％转移到氨液中和1％转移到COG中。

另一方面，正如较早有关加入含氯废塑料的试验结果说明的，废塑料中的氯组分约7％分布在焦炭中、89％分布在氨液中和约4％分布在COG中(图6)。与煤相比，残留在焦炭中的氯组分是低的，几乎所有的氯组分都转移到氨液和COG中。

废塑料的氯组分在焦炭中残留的比率比煤的情况要低的原因是因为煤中的大部分氯是无机氯，它们在干馏过程中分解，但在高温下生成稳定的碱土金属氯化物留在焦炭中，而废塑料中的氯为有机氯，它们很容易进行热分解，并几乎完全转移到气相中。

在有关含氯废塑料的干馏过程中氯的性质的这一知识的基础上，进行了有关在部分氨液作为废水排放时氮浓度的进一步研究。

虽然不同类型的煤有区别，但煤的氯含量都为数百ppm。正如刚指出的，当煤干馏时，大约一半的氯转移到气相，与煤干馏过程中生成的氨反应，从而以氯化铵的形式捕获在煤干馏生成的水中。在这种情况下，流出物的氮浓度是这样的，以致氮以800-1000毫克/升的比率存在于由焦化炉生成的流出物中。

当氯含量为0.5％(重量)的含氯废塑料以1％(重量)/吨的比率加到煤中并干馏时，并假设与上述发现一致由废塑料生成的含氯气体有约90％转移到气相，与不加废塑料的情况相比，流出物的氮含量增加150-185毫克/升。

从增加海水的氮浓度的观点看，在干馏氯含量为0.5％(重量)的含氯废塑料时流出物中氮含量的这种增加不能忽略。

在这方面，本发明人发现，在焦化炉中回收处理氯含量为0.5％(重量)的含氯废塑料的情况下，必需通过将强碱例如苛性钠加到流出物中使氯化铵转变成游离氨。具体地说，例如如果将氢氧化钠加到氨液中，那么氨液中的氯化铵就转变成无害的氯化钠和氨，此后在氨脱除器中通过氨的汽化来除去氨液中的氮组分。

在这一知识的基础上，本发明人进行了以下具体的实验，其中含氯废塑料与煤一起干馏，通过加入苛性钠使氨液中的氯化铵转变成游离氨。

分别将废塑料A(氯含量2.32％(重量))和废塑料B(氯含量2.19％(重量))以1-2％(重量)的比率与煤掺混，送入焦化炉并干馏，然后将苛性钠加到制得的氨液中使固定的氨游离。正如图10所示，由于含氯废塑料与煤掺混，使氨液的氯浓度增加。但是，正如图11所示，已发现将苛性钠加到氨液中能使总的氮含量保持在只干馏煤时的相同水平，甚至在加入1-2％(重量)含2.19-2.32％(重量)氯的废塑料的煤在焦化炉中干馏的情况下也是如此。

借助上述的实验结果，已确定在焦化炉中干馏含氯废塑料的情况下，热分解生成的含氯气体中大约90％转移到氨液中以及确定通过加入苛性钠(氢氧化钠)使氯化铵转变成氨，然后在氨脱除器中汽化和除去氨，可防止海水的氮浓度增加。

因此，正如上述有关在焦化炉中干馏的方法作为处理含氯废塑料的方法的整个刻苦研究表明的，本发明人发现：1)即使含氯废塑料与煤一起在250-1300℃下在焦化炉中干馏，基本上废塑料中所有的氯都转移到气相，而不留在焦炭中，2)转移到气相中的含氯气体在约20小时的干馏过程中从焦化炉内转移到上行管侧，以致在除焦时没有含氯气体留在焦化炉内，3)转移到气相的大部分含氯气体通过氨液冲洗作为氯化铵捕获在氨液中，4)即使氨液循环使用，冲洗的氨液也不会被氯化铵饱和，因为在煤干馏过程中有生成的水加入，5)在含氯废塑料和煤的掺混物干馏过程中作为副产物制得的焦油和轻油中的氯浓度不会产生问题，因为在干馏过程中它们不超过操作上限，6)在含氯废塑料与煤掺混然后干馏掺混物的情况下，不影响焦化炉壁氧化硅砖、干馏主管(dry main)等，7)可通过将苛性钠或其他强碱加到氨液中来防止海水的氮浓度增加，使氯组分最终成为无害的。

而且，与事先废塑料脱氯的传统方法相比，本发明的处理很简单，因为它不需要特殊的脱氯处理设备或步骤。在事先将氯含量为3-5％(重量)的塑料脱氯到不影响设备的水平的情况下，也就是脱氯到氯含量为0.5％(重量)或更低，脱氯处理设备和其他新设备的费用是必需的。但是，就本发明的焦化炉处理废塑料的方法来说，可通过增加用于加入所需苛性钠的简单设备使冲洗后的氨液中的氯化铵无害来有效地回收废塑料。

通过焦化炉试验，已确定在本发明中，当用加有1-2％(重量)氯含量为约2.3％(重量)的含氯废塑料的煤进行普通干馏和焦化时，废塑料的干馏产率为约40％焦油/轻油、约20％焦炭和约40％焦炉煤气(COG)。具体地说，在焦化炉中热分解的大部分废塑料变成氢、甲烷、乙烷、丙烷和其他高热值还原-分解气体，它们含在焦炉气中。当回收时，它们可作为象焦油和轻油那样的副产物和作为能源例如燃料气而再使用。而且，其余的碳组分变成在高炉中再利用的一部分焦炭。因此，废塑料可有效地回收利用。

现在更详细地说明本发明。

分别从各报废工业品中收集作为工业废物废弃的废塑料，就其材料性质，它们分为含有和不含含氯塑料和外来物。至于尺寸和形状，废塑料可根据接收设备的能力收集成几包。搬运到处理设备的废塑料可事先加工成便于装入处理设备例如焦化炉或热分解炉的状态。例如，通过粉碎-除去外来物-和细切(到小于约10毫米)将它们制成用于焦化炉或热分解炉的颗粒料。

作为非工业废物被废弃的塑料为从家庭挑出和废弃的塑料碎屑、不可燃碎屑等。它们最初由当地社区收集。在当地社区堆料场收集成包的这些废物由承包回收利用塑料碎屑的公司运送到适当的处理设备。在这种情况下，虽然不可能将塑料或外来物分类收集成包，但挑选出的塑料的平均组成为75％主要由塑料(包括5-10％氯组分)组成的可燃物、5％磁性金属、2％铝、8％玻璃和其他无机组分(包括5％在可燃物组分中的无机组分)和10％水。当这些非工业废物型的废塑料要送入焦化炉、热分解炉或其他这类处理设备时，它们必需事先经挑选，以便除去金属构成的外来物。收集的废塑料经撕破塑料袋—磁选—除去外来物(非磁性材料)。而且，非工业废物型废塑料作为薄膜、泡沫体和粉末收集，以致仅通过将它们粉碎成预定粒度制得的进料有小的体积密度和大的体积。因为它还含有过量的粉末，有时难以进料。而且，处理有小的体积密度和大的体积的塑料很麻烦，因为在高温焦化炉或热分解炉附近它易于点燃。所以，事先将含氯塑料加热到80-190℃，在这一状态下压缩，然后再冷却，从而使体积减小并***。经这些操作以后，非工业废塑料得到便于送入焦化炉或热分解炉的状态，例如其灰分含量不大于10％，氯组分不大于3.0％，粒度为10-70毫米，热值不小于5000千卡/公斤以及重金属不大于1％。

至于体积减小和***的材料的尺寸，可根据输送能力，在采用焦化炉的情况下，还有与煤的混合性、焦炭的强度(当与煤一起干馏时)、点燃的危险等来适当设计。但是，一般来说，大约5-10毫米是适宜的。对于体积减小和***的方法，可采用传统使用的树脂捏合机、转鼓型加热器等。

关于用于本发明含氯塑料热分解的炉子，可采用可加热到600℃或更高的炉壁结构的炉子，它具有耐含氯气体的腐蚀性，例如它有氧化硅砖、耐火砖等构成的难熔壁，它满足用将生成的气体中的氨溶于水中以及用于冲洗废气的单元装备这一炉子。具体地说，它可为焦化炉(图2)或在焦化炉旁安装的专用热分解炉。在安装在焦化炉旁的专用热分解炉的情况下，由热分解炉生成的热分解气体可送至焦化炉的上行管以及氨液用于将含氯气体作为氯化铵结合在氨液中。

现参考图1和2来说明本发明的一个实施方案。

当废塑料11和煤12在焦化炉的焦化炉室1中干馏时，生成的氯化氢气和氨气通过焦化炉室2中进料上方的炉顶空间4，然后通过焦化炉室上方安装的上行管5到弯管6。在炉顶空间4处的气体温度为800℃左右，而在上行管段的气体温度为约700℃。

上行管的材料通常为铸铁。虽然在本发明人的研究中并未观测到含氯气体在上行管和收集主管之间出现腐蚀，但从长期耐腐蚀性的观点出发，设计应优选考虑到直到干馏主管的管材的腐蚀，在那里氨气被水喷淋(冲洗)。至于焦化炉的防火板和锐边，虽然在本发明人的研究中未观测到在腐蚀性方面有特别的问题，甚至在使用普通材料时，但考虑到长期耐腐蚀性，如果需要，该材料应优选改用如两相不锈钢或耐热镍铬铁合金。

将废塑料送入焦化炉或安装在旁的热分解炉所用的方法包括在炉顶或焦化室顶部空间加入的方法(例如JP-A-9-157834)、在焦化炉室的底部加入的方法(例如JP-A-9-132782)和在与煤预混合后进料的方法(例如JP-A-6-228565)。当废塑料集中送入仅规定的焦化炉室时，优选的方法是用惰性气气流输送到炉顶空间，然后使用有固定配料量的贮料料斗将废塑料与惰性气体一起卸料到规定的焦化炉室中。此外，为了防止热分解气体漏气和大气中的空气进入的问题，废塑料的进料优选在与大气隔绝的状态下进行。具体地说，可采用本申请人的JP-A-4-41588中公开的进料到焦化炉室上方空间的方法。

当废塑料在焦化炉中处理时，多焦化炉室中的一些室可用作废塑料回收处理的专用室。具体地说，这是这样一种方法：在大于100个焦化炉室组成的焦化炉中选定几个室完全用于废塑料热处理，用循环的氨液来冲洗由在这些室中热分解生成的含氯气体和焦炉气，将焦化气中的含氯气体作为氯化铵捕获在氨液中，然后加入强碱使氨游离并使氯组分变得无害。这一方法用这样的设备来实现，这一设备能在所有的焦化炉室中使用象焦化炉的冲洗氨液一样的氨水溶液。这一方法使用焦化炉室中的一些室作为含氯塑料热分解的专用室，所以与在相同焦化炉室中一起干馏含氯塑料和煤的情况不同，不会从焦炭质量下降的观点来限制进料废塑料的数量，并能把专用焦化炉室的温度适当定在从400至1300℃的宽范围内。

而且，在这一情况下，含氯废塑料可按化学当量于煤生成的氨的数量来处理，所以含氯废塑料可按最大数量为进料煤的26％(重量)的数量在焦化炉中干馏和热分解。因为煤的比重约为塑料的2倍，即使有100个室的焦化炉中有34个室(34％)规定为仅用于含氯塑料热分解的室，其余66个室(66％)用作煤干馏室，在理论上也可能提供足够的氨，将含氯废塑料排放的所有氯转化成氯化铵。实际上，考虑到反应效率，在有100个焦化炉室的焦化炉中，优选将作为限度的5(5％)至10(10％)个室用作完全用于含氯塑料热分解的焦化炉室。

以下说明的方法可用于测量废塑料的氯含量。将四分法重复用于10公斤粉碎到10-20毫米的废塑料，一直到最后分成每一典型样品为20克为止。将样品冷冻粉碎成粉末。作为定性分析方法，用X射线荧光分析来得到粉末的百分量级分析结果。作为定量分析方法，使用离子色谱按JIS K2541的氧弹燃烧法的氯试验方法“石油和石油产品的硫组分试验方法”来测量得到的氯化物的氯离子量，然后换算成总氯量。在这些结果的基础上，确定氯含量平均值。

在本发明中，当含氯废塑料与煤一起在相同的焦化炉室中热分解时，按含氯废塑料计占进料原料总量的百分数在事先将它们与原料煤掺混以后送入含氯废塑料的情况与事先不掺混的情况之间是不同的。

虽然正如较早指出的，从一般家庭分类/回收的含氯废塑料含有5-10％(重量)氯，但通过风选和其他废塑料干选以后，其氯含量大约为2％。在这种情况下，因为每吨煤生成大约150摩尔氨(约200摩尔/吨焦炭)，即使含氯废塑料以226公斤/吨煤加入(＝150×35.4(氯分子量)/0.02/1000)，即相对于进料的煤为最大26％(重量)，由此生成的含氯气体也可作为氯化铵被捕获。

当采用湿选作为挑选上述分类/回收的含氯废塑料的方法时，可使废塑料的氯含量更低，可比在风选和其他干选情况下处理更大量的含氯塑料，但相反，塑料挑选的产率下降。

与含氯塑料一起送入的煤只需要是生成含有氨和水的焦化气体的煤。象在普通的焦化操作中一样的煤类型的选择是不必要的。

在本发明中，当含氯塑料不与煤掺混和含氯塑料在进料以后热分解时，含氯废塑料占总进料原料的百分数定为0.05-26％(重量)。

如果含氯废塑料占总进料原料的百分数超过26％(重量)，那么原料煤的数量不足以提供为在氨液中作为氯化铵捕获由含氯塑料生成的含氯气体所需的氨量。所以，其上限定在26％(重量)。如果含氯废塑料的百分数小于0.05％(重量)，那么作为用焦化炉回收利用废塑料的方法的实际优点就丧失了。

在本发明中，当含氯废塑料事先与煤掺混以及进料以后含氯塑料被热分解时，含氯废塑料占总进料原料的百分数定为0.05-1％(重量)。当含氯废塑料的百分数小于0.5％(重量)时，作为回收利用废塑料的方法的实际优点太小。当它超过1％(重量)时，焦炭的强度急剧下降。

图3表示加入的废塑料数量与焦炭强度之间的关系。

下面将说明一种回收利用有高聚氯乙烯含量的含氯废塑料的方法。当含有50％聚氯乙烯的含氯废塑料相对进料煤的数量以1％(重量)的比率送入焦化炉并干馏时，每一吨煤生成80摩尔(＝1000000×0.01×0.5×0.57/35.4)氯化氢气体(氯的分子量：35.4，聚氯乙烯的氯含量：约57％)。另一方面，每一吨煤生成约150摩尔氨，以致在本发明中相对于进料煤加入1％(重量)废塑料时，可以恒定地提供为捕获通过煤干馏由废塑料生成的氯化氢气体(作为氯化铵)所需的足够的氨气，即使废塑料含有50％聚氯乙烯。而且，除了通过原料煤干馏生成的氨外，通过原料煤较早干馏得到的氨水溶液被贮存和循环，在焦化炉上行管的弯管部分作为喷淋的氨液，以便作为氯化铵捕获含氯气体。当这一点也被考虑时，可以看到，有足够的氨(氨液)用于捕获由废塑料生成的含氯气体。

在本发明中，为了确保足够数量的氨用于作为氯化铵捕获由废塑生成的含氯气体，应使用这一数量的煤，以致生成氨的摩尔量为生成的含氯气体中的氯的摩尔量的1.1至2倍。

虽然设定由煤生成的氨量的下限为废塑料生成的氯摩尔量的1.0倍也是可能的，但是为了作为氯化铵充分捕获氯组分，设定1.1倍是优选的。

当氨的数量超过生成的含氯气体中氯的摩尔量2倍时，需要大量的煤来处理废塑料，因此焦化炉的尺寸必需增加。因为这在经济上是效率低的，所以上限设定在2倍于含氯气体中的氯摩尔量。用于处理一吨氯含量为2％(重量)的含氯废塑料所需的煤量为4.1-7.5吨。

用以下方法来调节相对于煤加入的废塑料的数量。将废塑料放入废塑料料斗以后，用加料器来调节每单位时间从料斗加入的废塑料量，从而调节加到煤中的数量。

正如较早指出的，当含氯塑料在送入焦化炉以前与原料煤掺混时，在送入的废塑料的数量不大于原料煤的1％(重量)的情况下，不存在焦炭质量下降的问题。所以，用作原料煤的掺混煤的组成和品级是与不加含氯废塑料的普通焦化操作中相同。

当原料煤和废塑料在送入焦化炉以前掺混然后干馏时，如果加入的废塑料的数量超过原料煤的1％(重量)，那么焦炭的质量下降。所以，在这种情况下作为原料煤掺混的煤的品质优选这样选择，以便补偿由于废塑料的加入引起的焦炭强度的下降。

但是，在原料煤和废塑料在事先不掺混就送入焦化炉并干馏的情况下，可避免焦炭质量的下降，即使加入的废塑料量超过原料煤的1％(重量)。所以，不需要特别选择原料煤作为掺混煤的品质用以补偿由于加入废塑料引起的焦炭强度的下降。

通常煤可分类为适合生产高炉用焦炭的炼焦煤和不适合这一目的的非炼焦煤。在实际的焦化炉操作中，炼焦煤和非炼焦煤按任意掺混比使用，得到所需的焦炭质量。

这里所说的非炼焦煤通常为最大流动性指数为10ddpm的煤(用JIS M8801规定的Gieseler塑度仪法进行的流动性试验测定的)或其镜煤素质平均反射率不大于0.8的煤。

在加入的废塑料量超过1％(重量)原料煤的情况下，可通过降低非炼焦煤的掺混比和提高炼焦煤的掺混比按与废塑料进料引起的焦炭强度的下降成正比地来获得足够高的焦炭强度补偿。

例如，可采用古涅拉(Goonyella)煤、北古涅拉煤、萨拉杰(Saraji)煤、Blue Creek煤、拉斯克(Luscar)煤、里弗赛德(Riverside)煤、Elkview煤、Line Creek煤等作为用于强度补偿的炼焦煤。

在焦化炉室中干馏废塑料情况下的温度可与普通焦化炉操作中的相同。当在焦化炉中干馏煤时的优化温度通常为1300℃。这是因为聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等通常在250℃左右开始热分解，在约400℃下气化和在1300℃下完全分解。所以，在与原料煤一起在焦化炉室中热分解或干馏含氯废塑料的情况下，干馏温度和干馏方式可在普通煤干馏过程中的操作条件下实现。

可用于作为氯化铵捕获由废塑料热分解生成的含氯气体的方法除使用如上所述的循环用于焦化炉的氨液(由煤干馏生成的氨和水)外，还包括使用由其他方法生产的含氨的气体或水溶液，其数量与氯化学等当量，并将它与氯接触。但是，氯化铵的升华点为337.8℃，而废塑料在焦化炉或热分解炉中的热分解以后存在高温状态。所以，通过含氯气体与氨接触只生成氯化铵是不充分的，需要进一步冷却氯化铵，使它不升华。所以，氨水溶液的使用是特别优选的。

当氨气或氨水溶液用于作为氯化铵捕获由废塑料热分解生成的含氯气体时，高的处理费用使得优选例如使用在焦化炉等中煤干馏过程中生成的氨水(氨液)。通过废塑料生成的含氯气体和氨之间接触生成的氯化铵可溶于水。所以，通过它溶于水以及排放到焦化炉或热分解炉外以后，再加入强碱使氯化铵转化成强碱盐和氨，从而使氯组分变得无害，可防止含氯气体使处理设备腐蚀、氯化铵附着到管线内表面使管线堵塞等问题。

当煤在焦化炉中干馏时，使废塑料生成的含氯气体变得无害所需的氨由煤生成。焦化炉室顶部空间的温度为约800℃，废塑料生成的氯化氢气体和其他含氯气体以及氨气通过炉顶空间，然后通过装在焦化炉室上方的上行管到上气管的弯管部分。在上行管部分的气体温度为约700℃。当氨和含氯气体经氨液冲洗并在上行管弯管部分处冷却时，含氯气体和氨在氨液中结合为氯化铵。

冲洗氨液被循环并共用于焦化炉的所有焦化炉室。

传统用于焦化炉(见图2中7)的方法可用作冲洗法。虽然铸铁通常用作上行管的材料，但视情况而定，考虑到腐蚀问题直到干馏主管(在那里氨气用水喷淋(冲洗))的管材技术规格可变更。

在本发明中，废塑料可用热分解炉代替焦化炉进行热分解。这一点可通过热分解炉旁安装用于热分解炉排放的热分解气体与含氨气体接触的单元和用于强碱加入含氯化铵的水中的单元来实现。

例如，可采用在焦化炉旁安装热分解炉并将废塑料在热分解炉中热分解以后得到的含有含氯气体的热分解气体送入焦化炉的上行管部分的方法。

随后，将强碱例如氢氧化钠(苛性钠16)加到抽到焦化炉或热分解炉体系(见图1中16)外的含有氯化铵的氨液或氨水中。用这一方法，氨液或氨水中的氯化铵与氢氧化钠反应，生成氯化钠和氨。加入的氢氧化钠量优选与氯化铵化学等当量或稍大量。也可用某些其他强碱例如氢氧化钾代替氢氧化钠。

用以下方法来控制氨液中的氮含量。通过将苛性钠加到氨液中使氨液中的氯化铵转变成氨和氯化钠，此后通过在氨脱除器中汽化和除去氨来从氨液中除去氮。事先就氨液的氯化铵浓度计算所需的苛性钠加入率(摩尔比)，如图12的例子所示，并按氨液的氯化铵浓度的测量值和计算的苛性钠加入率加入苛性钠。作为日常的控制方法，每天测量几次苛性钠加入前后氮的总含量，并进行操作，同时证实氮的总含量仍处在参考值或低于参考值。

正如图13所示，为了通过苛性钠的充分混合来促进反应，苛性钠通过与安装在氨液原料罐15出口侧的氨液送料泵21的抽取侧连接的管线20加入。

由于苛性钠或其他强碱加到氨液或氨水中，氯化铵转变成氯化钠和氨(见图1的17)。此外，氨17在氨脱除器9中被分离和回收，并得以有效利用，而其余部分经活性污泥处理以后排放入海水中。氨脱除器可为传统类型的氨脱除器，例如蒸汽汽提型氨脱除器。

按照JIS K0102描述的加和方法和紫外吸收测量来测量流出物的氮总浓度。在加和方法中，样品与氢氧化钠一起加入并蒸馏，通过铵离子和一些有机含氮化合物的分解生成的氨被除去，加入Devarda合金使亚硝酸离子和硝酸离子还原成氨，通过蒸馏法分离氨，用靛酚蓝吸收测量法来测定氮量。分别地，将样品与硫酸铜、硫酸钾和硫酸一起加入，加热分解并使有机含氮化合物变成铵离子，随后作为碱蒸馏，使样品中所含的铵离子一起蒸馏和分离，用靛酚蓝吸收测量法测定氮量。该法通过这一数量与较早得到的亚硝酸离子和硝酸离子对应的氮量结合来计算总的氮浓度。

在紫外吸收测量中，用以下方法分析总的氮量。样品与过氧化二硫酸钾的碱性溶液一起加入，然后加热到120℃，使含氮化合物转变成硝酸离子并使有机物质分解。将这一溶液的pH值调节到2-3以后，用硝酸离子的220纳米波长的吸收测量来进行测定。因为样品中的有机物质很容易分解以及数量很少，所以这一方法比上述的加和法更简单。

根据如此测量的流出物氮浓度的周期波动来调节加入的苛性钠的数量也是有效的。

用倾析法从水组分中分离出冲洗后氨液中所含的焦油组分(见图1的8)。因为分离后焦油组分含有大约2-3％残留的氨液，它含有氯化铵，但通常其含量不会造成问题。但是，当处理的废塑料量大和焦油的氯组分浓度超过允许含量时，优选用离心分离法等将焦油的氯组分浓度缩减，以维持与不加废塑料时相同的水平。

废塑料在焦化炉中干馏和热分解以后，可象在传统的焦化炉操作中一样，进行除焦操作、焦炉气和焦油回收及其应用。

实施例

用螺杆捏合机将含有含氯树脂的废塑料粉碎到约10毫米，并使体积减小。由于螺杆磨擦加热，体积减小的温度为约120℃。将它们切割到直径为约10毫米并将它们在输送带上空气冷却得到的物料事先与煤按表5所示的掺混比混合，然后送入有100个焦化炉室的焦化炉组的焦化炉室中。用与传统的煤进料相同的方法从焦化炉顶送入焦化炉。采用的干馏方式与传统的焦炭生产的相同。总的干馏时间为20小时。

                                                 表5

		加入的废塑料量(％(重量)/吨煤)	废塑料氯含量((重量)％)	焦炭强度评价	轻油氯含量评价	焦油氯含量评价	氯捕获评价	废水的氮评价
									1	对比例	0.5	0.5	○	○	○	○	○
2	实施例1	1.0	1.0	○	○	○	○	○
									3	实施例2	1.0	2.0	○	○	○	○	○
4	实施例2	1.0	2.2	○	○	○	○	○
									5	实施例2	1.0	2.3	○	○	○	○	○
6	实施例2	1.0	3.0	○	○	○	○	○
									7	实施例2	1.5	2.0	○	○	○	○	○
8	实施例2	2.0	2.0	○	○	○	○	○
									9	实施例2	2.0	2.3	○	○	○	○	○
1	实施例2	5.0	2.0	○	○	○	○	○
									1	实施例2	5.0	2.0	○	○	○	○	○

在实施例6-9中，为了保持焦炭的强度，在掺混煤中所含的炼焦煤的百分数增加以超过实施例1-5中的百分数。在实施例9中，用送入100个焦化炉室中5个的仅仅废塑料进行干馏，而与实施例1-3中相同的掺混煤送入其余95个室。

当按照JIS K2151测定的焦炭鼓强度(drum strength)(150次旋转后为+15毫米)为84或更大时，干馏后从焦化炉室取出的焦炭的强度评价为○，而当小于84时，评价为×。当轻油的氯浓度为10ppm或更小时，评价为○，而当大于10ppm时，评价为×。当冲洗的捕获比为90％或更大时，评价为○，而当小于90％时，评价为×。通过加入苛性钠和蒸汽汽提除去氨的废水经40倍稀释，当稀释流出物的氮浓度为20毫克/升或更小时，评价为○，而当它大于20毫克/升时，评价为×。

在实施例1-8中，评价了废塑料加入对焦化炉操作的影响。图14表示对焦炭生产率的影响。加入1-2％(重量)废塑料的焦化时间与只用煤的情况基本上相同，废塑料的加入对干馏时间或生产率基本上没有影响。但是，因为废塑料的体积密度小，当它们加到煤中时，送入焦化炉时体积密度降低。而且，因为废塑料的加入使送入的原料煤量减少，所以焦炭生产率下降，但它的影响是很小的。

图15表示当废塑料加入时送入的煤量分布。废塑料的加入不会使进料煤量的分布增加，也不会影响进料操作。

图16表示废塑料加入时煤中的气体压力。未观测到由于废塑料加入引起煤内气体压力的变化。

图17表示当废塑料加入时碳的附着性。未观测到由于废塑料加入引起附着的碳量增加。

本发明使用在煤干馏过程中生成的煤气等中所含的氨气，使包括含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料在内的进料原料的热分解生成的氯化氢和其他含氯气体转化成氯化铵，使生成的氯化铵溶于氨液中，排放后用氢氧化钠将它分解，以便除去氮，以致可在不增加排放氨液的氮含量的条件下进一步热分解包括含氯树脂、含氯有机化合物或含有它们的废塑料的进料原料，从而能作为气体再利用和作为焦化原料再利用。

Claims (14)

1.一种焦化煤和处理含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料的联合方法，其特征在于，在不处理至将其氯含量降至0.5重量％或更低的条件下，将含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料热分解；将生成的含有含氯气体的热分解气体与用于生产焦炭的煤干馏过程中生成的含氨的煤气接触，使热分解气体中的氯组分吸收在氨液中；以及将强碱加到氨液中，使氯组分生成强碱盐。

2.根据权利要求1的焦化煤和处理含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料的联合方法，其特征在于，含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料在焦化炉中干馏。

3.根据权利要求2的焦化煤和处理含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料的联合方法，其特征在于，含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料与煤一起干馏。

4.根据权利要求2或3的焦化煤和处理含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料的联合方法，其特征在于，将含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料按不小于煤的0.05％重量和不大于煤的1％重量的比例与煤掺混，并干馏生产焦炭。

5.一种焦化煤和处理含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料的联合方法，其特征在于，在不处理至将其氯含量降至0.5重量％或更低的条件下，使含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料在有多个焦化炉室的焦化炉中的一些焦化炉室中热分解；生成的含有含氯气体的热分解气体与通过焦化炉循环的氨液接触，使热分解气体中的氯组分吸收在氨液中。

6.根据权利要求1，2，3或5的焦化煤和处理含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料的联合方法，其特征在于，将含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料按不大于煤的26重量％的比例与煤掺混，并进行干馏生产焦炭。

7.一种焦化煤和处理含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料的联合方法，其特征在于，在不处理至将其氯含量降至0.5重量％或更低，将含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料热分解；将生成的含氯气体与用于生产焦炭的煤干馏过程中生成的氨接触，使热分解气体中的氯组分吸收在氨液中，其中，所用的煤量使得排放的氨为生成的含氯气体中的氯摩尔量的1.1-2倍。

8.根据权利要求1，2，3，5或7的焦化煤和处理含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料的联合方法，其特征在于，在热分解以前将含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料加热，使体积减小并***。

9.根据权利要求4的焦化煤和处理含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料的联合方法，其特征在于，在热分解以前将含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料加热，使体积减小并***。

10.根据权利要求6的焦化煤和处理含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料的联合方法，其特征在于，在热分解以前将含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料加热，使体积减小并***。

11.根据权利要求1，2，3，5或7的焦化煤和处理含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料的联合方法，其特征在于，强碱为氢氧化钠，而强碱盐为氯化钠。

12.根据权利要求4的焦化煤和处理含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料的联合方法，其特征在于，强碱为氢氧化钠，而强碱盐为氯化钠。

13.根据权利要求6的焦化煤和处理含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料的联合方法，其特征在于，强碱为氢氧化钠，而强碱盐为氯化钠。

14.根据权利要求8的焦化煤和处理含氯树脂、含氯有机化合物或含氯废塑料的联合方法，其特征在于，强碱为氢氧化钠，而强碱盐为氯化钠。

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