Page 89 - 涂料工业2024年第02期电子刊
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韩俊杰等：纸盒式涂料废渣实验研究和热解处置
根据热重曲线，对 ln[-ln（1-α）T ]与 1/T在 3个反 解炉、燃烧室、余热利用系统、尾气净化系统、残渣处
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/
应温度区间内进行线性拟合，得到斜率-E/R 和截距 理系统、自动控制和在线检测系统及其他辅助装置。
ln[AR/（βE）的值，从而计算得到升温速率 30 K/min 下
]
不同温度区间的活化能 E和频率因子 A，结果见表5。
表5 纸盒式涂料废渣热解动力学参数
Table 5 Pyrolysis kinetic parameters of carton
filter paint waste residue
项目 水性 溶剂型
室温~250 ℃ 20. 5 35. 8
图3 纸盒式涂料废渣热解工艺
-1
E/（kJ·mol ） 250~600 ℃ 31. 9 40. 4 Fig. 3 Pyrolysis process for carton filter paint waste residue
600~800 ℃ 11. 8 21. 3
不同类型的涂料废渣通过输送带交替进入粉碎
室温~250 ℃ 5. 5 138. 9
机内粉碎成粒径一致的漆块，随后进入暂存槽搅拌
-1
A/min 250~600 ℃ 53. 9 170. 3
探
后连续定量的输送到已预热的热解炉内进行热解。 涂
600~800 ℃ 1. 0 5. 3
热解炉采用外加热，涂料废渣在无氧状态下通过热
装
索
由表5可知： 解、脱氢、热缩合、碳化等反应，将漆渣中的大分子有
开
（1）溶剂型涂料废渣在不同反应温度区间内热 机成分转化为小分子的可燃气体（如 H 2 、CO、CH 等） 技
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解活化能均大于水性涂料废渣，说明溶剂型涂料废 和残渣，裂解炉内温度≥750 ℃，时间约 15 min。残渣 发
术
通过重力沉降到底部的气固分离室，经排渣装置排
渣热解难于水性涂料废渣。
出，降温冷却至 90 ℃以下后由提升机输送至储料罐。
（2）随着热解温度的升高，转化率不断增加，热
贮存一定量后根据残渣的危险废物鉴别情况，外运至
解反应所需的活化能均呈现先增大后减小的趋势，
废物处置中心、或点对点回收利用或用作建筑用材。
说明热解反应过程中，涂料废渣中的大分子有机物
生成的热解气上升进入燃烧室，在燃烧室与空
分解主要在 250~600 ℃的反应温度区间，该区间内质
气混合，并经燃烧器点燃后进行高温燃烧，燃烧温度
量损失率也最大。
约为 1 100 ℃，时间≥2 s。产生的热量将维持后续进
（3）热解活化能均低于 50 kJ/mol，接近纸张树叶
入的热解气燃烧。燃烧后的高温烟气经过滤后进入
的活化能（30~80 kJ/mol），说明纸盒式涂料废渣很容
热解炉的壳层对涂料废渣的热解供热，完成热能的
易完成热解。
一级回收，再送入余热利用装置对车间热水或空气
2 热解处置方案 进行加热，完成热能的二级回收。产生的热水或热
风可循环应用于涂装车间的工艺用热设备。涂料废
近年来，中央和地方政府均在引导危险废物源 渣预处理过程产生的有机气体也需送入燃烧室内进
头减量与资源化利用。2019 年生态环保部印发的 行高温燃烧无害化处理。
《关于提升危险废物环境监管能力、利用处置能力和 经过两级热能回收后的尾气，再送入尾气净化
环境风险防范能力的指导意见》中，提出“企业应采 系统中，利用骤冷降温、布袋除尘及脱酸装置，除去
取清洁生产等措施，从源头减少危险废物的产生量 尾气中的颗粒污染物、重金属化合物及酸性气体污
和危害性，优先实行企业内部资源化利用危险废 染物，尾气净化达标后，再通过排气烟囱高空排放。
物”。汽车涂装车间作为产废和能耗大户，如何实现 通过上述纸盒式涂料废渣的热解处置技术，将
危险废物减量和热能回用至其他工艺区域，是从业 涂料废渣的无害化减量与热能回收与厂区现有工艺
者一直研究的课题。因此，结合前文纸盒式涂料废 一体化规划和集成，减少了存储和运输过程中的二
渣具有含湿率低、热值高、易热解、质量损失率高，以 次污染，降低了处置费用、能耗和环境污染，符合清
及热解残渣不存在黏结，便于气固分离等特点，在涂 洁生产的环保要求，从产废源头减少了危险废物的
装车间内就地实施的纸盒式涂料废渣的热解处置流 产生量和危害性，具有良好的经济和环境效益。
程可如图3所示。整套系统包括预处理、进料系统、裂 （下转第71页）
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