本發(fā)明涉及一種廢塑料的燃燒方法，具體涉及一種廢塑料懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒方法。

背景技術(shù)：

廢塑料包括廢棄的熱硬性塑料和熱塑性塑料，熱硬性塑料主要有酚醛樹脂、脲醛樹脂、環(huán)氧樹脂、呋喃樹脂、不飽和聚酯樹脂等，廢熱硬性塑料主要為電器件、玻璃鋼制品及塑代鋼制品等廢棄物；熱塑性塑料主要有pe、pp、pvc、ps、pet、abs、pc等，其中pvc占有較大比例。

當(dāng)前，廢塑料的再生利用包括作為原料利用和作為燃料利用兩大方面。廢塑料作為原料利用包括添加溶劑與新樹脂重新混煉作為塑料制品、或與木屑混煉作為復(fù)合木材制品、或加其它填料和纖維混煉作為混塑板材、包裝箱，及作為地面材料等，在廢塑料作為原料利用方面的確取得了巨大的成果，也產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益，但也同時增加了利用過程中的二次污染，降低了產(chǎn)品的檔次和使用周期，并帶來了不少的二次利用產(chǎn)品應(yīng)用的嚴(yán)重環(huán)境污染和直接的大范圍內(nèi)對青少年人群的健康損害，且廢塑料作為原料的利用其價格的絕對優(yōu)勢也打擊了塑料產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

在廢塑料作為燃料利用方面，因廢塑料含有大量的樹脂，且揮發(fā)份高，一般填料較低的廢塑料其揮發(fā)分68～73%、固定碳6～7%、灰分18～22%，發(fā)熱值達(dá)7500～8000kcal/kg（常見廢塑料的發(fā)熱量因其所用樹脂材料不同及所用無機(jī)填料成分不同、比例不同而不同，一般為4800～10000kcal/kg）而得以關(guān)注，廢塑料的燃料化利用主要包括廢塑料熱裂解或催化裂解油化和作為窯爐替代燃料。廢塑料裂解油化技術(shù)包括熱裂解、催化裂解和超臨界水裂解現(xiàn)都已趨成熟，如中國江西豐城日青石油制品有限公司，源自石油的廢塑料經(jīng)熱裂解產(chǎn)生液化氣、汽油、柴油等回收率可達(dá)70%，達(dá)到國際先進(jìn)水平。但客觀上二次污染大，耗能高。

而在廢塑料作為窯爐替代燃料方面，國內(nèi)外的研究與應(yīng)用亦已十分廣泛，但可以總結(jié)概括為如下四類技術(shù)方法。

第一類方法，是將分選剔除含氯塑料的廢塑料或采用熱裂解脫氯的廢塑料粉碎成塑料粉末（一般粉碎至1mm以下）噴入窯爐內(nèi)直接燃燒。該方法在國內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛，如《中國建材》（2001年第7期）《用廢塑料代燃料燒成水泥》及《四川水泥》（2001年第5期）《水泥燒成利用廢塑料的最新技術(shù)》介紹了三河小野田水泥公司以重油為燃料回轉(zhuǎn)窯燒制水泥生產(chǎn)線上試燒廢塑料的技術(shù)開發(fā)情況，利用高熱值>7900kcal/kg廢塑料，先將廢塑料進(jìn)行脫氯處理（一般采用300℃常壓加熱裂解脫氯回收鹽酸工藝），將廢塑料氯含量降至0.6%，然后粉碎至1mm以下，在燒油的同時，以廢塑料專用吹入管式燃燒器從窯頭吹入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，其小部分大于1mm的塑料粉則噴入窯尾煙室及分解爐下端（即分解爐錐部）內(nèi)燃燒，其主燃料油可減少40%。但該方法一是耗能，二是廢塑料的脫氯工藝復(fù)雜易產(chǎn)生二次污染，三是廢塑料中大量的塑化劑亦會揮發(fā)，浪費(fèi)了廢塑料中的能源，且提高了利用成本，四是須將塑料粉磨至粒徑1mm以下的顆粒才能不產(chǎn)生強(qiáng)還原氣氛及還原熟料，粉磨電耗過高，一般企業(yè)難以承受。

第二類方法，是將分選后不含氯的廢塑料破碎直接送入高溫水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃燒。如《中國資源綜合利用》（2002/10）《用廢塑料作水泥窯燃料之技術(shù)》，介紹了一種使用不含鹵族元素（氟、氯、溴、碘、砹）的熱塑料廢塑料用作水泥窯燃料的方法，將含氯等鹵元素的廢塑料分選去掉，塊狀塑料粉碎至粒徑20mm以下、片狀粉碎至30mm以下，利用與回轉(zhuǎn)窯的窯頭煤粉燃燒器并列設(shè)置的另一根噴嘴，向回轉(zhuǎn)窯內(nèi)吹送粉碎的塊狀廢塑料。如日本德山水泥廠的3條水泥生產(chǎn)線一直以此技術(shù)利用不含鹵元素的廢塑料作燃料化技術(shù)，年耗廢塑料10萬噸，其使用的不含鹵素廢塑料平均熱值為7500kcal/kg。但該方法尚只能適應(yīng)于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，日本德山水泥廠多年的反復(fù)試驗尚不能穩(wěn)定應(yīng)用于其水泥生產(chǎn)線上的分解爐內(nèi)，而水泥生產(chǎn)線分解爐所需燃料比回轉(zhuǎn)窯窯頭所需燃料高近50%，分解爐與窯頭燃煤比例一般為分解爐60～65%：窯頭35～40%。另一方面，仍必需將廢塑料中大量的含氯塑料分選去掉。事實上，當(dāng)前業(yè)界一致認(rèn)為廢塑料的分類收集是降低廢塑料再生利用的關(guān)鍵，如能將含氯廢塑料分類回收，大部分廢塑料可簡化脫氯工序，大幅降低再生利用的成本。

第三類方法是將廢塑料粉碎后或廢塑料粉碎后與其他材料混合壓制成燃料塊后，以壓制成型的燃料塊送入窯爐內(nèi)燃燒。但該方法制成型燃料塊客觀上能耗偏高、存在二次污染，且使用過程中燃燒速度偏慢、二次污染問題大多難以處理。

第四類方法是將廢塑料作為熔核燃料和煤混合用于窯爐燃燒，即先將廢塑料通過電加熱膜加料熔融和熔化形成所謂的壓縮塑料，再將熔融的壓縮塑料切割成熔核，然后，將切片塑料熔核和煤混合用于窯爐燃燒。但該方法除加工較復(fù)雜、能耗偏高外，且其加工與焚燒釋放問題仍有待研究和解決。

明顯地，盡管廢塑料的高溫催化裂解具有極大的潛在優(yōu)勢，廢塑料的裂解產(chǎn)物在燃燒性能上亦具有明顯優(yōu)勢，且催化氧化技術(shù)較常規(guī)的燃燒方法具有顯著優(yōu)勢，但在廢塑料（含玻璃鋼）作為替代燃料應(yīng)用于工業(yè)窯爐方面至今未見任何將高溫催化裂解和高溫催化氧化燃燒技術(shù)直接結(jié)合的研究和實踐。

眾所周知，水泥生產(chǎn)是高耗能高污染企業(yè)，當(dāng)前的水泥生產(chǎn)需要消耗大量的燃煤，以替代性燃料解決水泥生產(chǎn)所需的燃煤，尤其是替代分解爐用燃煤，一直是本行業(yè)科技工作者關(guān)注和研究的重要課題。如何結(jié)合解決好水泥生產(chǎn)中的替代性燃料尤其是分解爐用替代性燃料問題，并最大限度地利用各類廢塑料資源、降低廢塑料利用的加工能耗和成本，迫切需要一種全新的技術(shù)方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，為了克服上述技術(shù)的不足，提供一種能協(xié)同利用高溫催化裂解和高溫催化氧化燃燒優(yōu)勢，可最大限度降低廢塑料作為水泥生產(chǎn)用替代燃料加工能耗、且無二次污染的廢塑料懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種廢塑料懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒方法，包括如下步驟：

（1）改性：將相當(dāng)于廢塑料質(zhì)量0.05～2%的液態(tài)催化裂解助燃劑噴灑至尺寸50mm以下的碎裂廢塑料混合物中，均化，得改性燃料；

（2）懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒：將步驟（1）所得的改性燃料送入干法水泥生產(chǎn)線系統(tǒng)上現(xiàn)有的分解爐內(nèi)，提高干法水泥生產(chǎn)線系統(tǒng)的高溫風(fēng)機(jī)拉風(fēng)量至窯系統(tǒng)平衡風(fēng)量以上，利用系統(tǒng)的拉風(fēng)及分解爐內(nèi)850℃～1200℃的托底溫度場，實現(xiàn)改性燃料于分解爐內(nèi)空間的懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒，改性燃料懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒產(chǎn)生的熱量直接供給分解爐內(nèi)碳酸鈣的分解，廢塑料中的含鹵塑料裂解產(chǎn)生的鹵化氫（如氯化氫等）直接與新生的氧化鈣化合固化為氯化鈣作為轉(zhuǎn)化為熟料燒成的礦化劑原料，廢塑料中的無機(jī)物直接轉(zhuǎn)化為熟料生產(chǎn)的原料。

進(jìn)一步，步驟（1）中，所述的廢塑料混合物是指未經(jīng)分選剔除聚氯乙稀（pvc)等含鹵元素的廢塑料混合物、或未經(jīng)300±10℃裂解脫氯處理的各種廢塑料的混合物，包括熱固性和熱塑性塑料廢棄物。

進(jìn)一步，步驟（1）中，所述的催化裂解助燃劑是指能同時有效促進(jìn)廢塑料在高溫條件下的裂解和氧化過程，即催化塑料聚合物于高溫條件下快速裂解為乙烯、丙烯、丁烯、甲烷等并可同步提高塑料氧化速度的物質(zhì)，為市售的產(chǎn)品、或市售的原料如重鉻酸銨、重鉻酸鐵、偏釩酸銨、高鐵酸鉀、高氯酸鋰、硝酸鈰、硝酸鑭、硝酸鐵、硝酸銅、硝酸鋁、硝酸鋯、硝酸鎳、硝酸鉑、硝酸鈀、硝酸銠、硝酸鋰等中的一種或幾種制成的水溶液。

進(jìn)一步，步驟（2）中，所述的改性燃料送入干法水泥生產(chǎn)線系統(tǒng)上現(xiàn)有的分解爐內(nèi)，可同時從分解爐上部/中部/下部區(qū)域多處分散布入分解爐內(nèi)，但不能從分解爐錐部或底部布入爐內(nèi)，以確保送入分解爐內(nèi)的改性燃料能在拉風(fēng)作用、及快速催化裂解產(chǎn)生的大量氣化氣體與氧化氣體作用下處于懸浮裂解氧化無焰燃燒狀態(tài)。

進(jìn)一步，當(dāng)步驟（2）中改性燃料高溫裂解氧化燃燒過程所產(chǎn)生的氯化鈣礦化劑過量至水泥熟料中氯含量超標(biāo)時，降低入窯生料分解率2～4%，以入窯生料中增加的2～4%的碳酸鈣的分解吸熱和分解沸騰特性防止結(jié)皮，并以公知的窯尾煙室旁路放風(fēng)技術(shù)排出過量的氯化物，旁路放風(fēng)的余熱供水泥生產(chǎn)線常規(guī)配套的余熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電。

本發(fā)明的技術(shù)原理：

1）針對廢塑料類高聚物材料的成份特點和燃燒特性，結(jié)合考慮塑料類高聚合材料的高溫催化裂解條件、及高溫催化氧化燃燒的條件，同時利用高溫催化裂解和高溫催化氧化燃燒的優(yōu)勢，將催化裂解助燃物質(zhì)直接吸附于碎裂的塑料上，對廢塑料進(jìn)行改性處理，選擇高于800℃（分解爐內(nèi)邊部達(dá)850℃、中心高達(dá)1200℃）的高溫托底溫度場，解決好廢塑料的快速裂解和快速氧化燃燒問題，使之能高效的大量用作分解爐用替代性燃料。

2）針對干法水泥生產(chǎn)線分解爐內(nèi)的拉風(fēng)特點、及高溫催化裂解產(chǎn)生（噴涌而出）大量的乙烯、丙烯、丁烯、甲烷等易燃性氣體和高溫催化氧化氣體的作用特點，選用易于加工且加工成本低廉且不易產(chǎn)生二次污染的小于50mm的塑料碎裂物作為改性燃料的原料，既為物料的改性創(chuàng)造好條件，也為進(jìn)入分解爐內(nèi)后被拉風(fēng)形成懸浮狀態(tài)快速催化裂解氧化無焰燃燒創(chuàng)造出條件，最大限度地降低加工成本。

3）針對廢塑料的材料成分特性及分解爐內(nèi)大空間高溫場中懸浮大量的碳酸鈣、氧化鈣物料的特點，直接利用不需要經(jīng)過高溫脫氯或分選剔除含氯塑料的混合廢塑料混合物，實現(xiàn)廢塑料混合物改性燃料于分解爐內(nèi)空間的懸浮快速裂解和催化氧化無焰燃燒，改性燃料懸浮裂解催化氧化無焰燃燒產(chǎn)生的熱量直接供給分解爐內(nèi)碳酸鈣的分解，廢塑料中的含鹵塑料裂解產(chǎn)生的鹵化氫如氯化氫等直接與新生的氧化鈣化合固化為氯化鈣作為熟料燒成的礦化劑原料，廢塑料中的無機(jī)物直接轉(zhuǎn)化為熟料生產(chǎn)的原料。

4）針對廢塑料混合物中可能出現(xiàn)的氯含量過高，改性燃料高溫裂解氧化燃燒過程所產(chǎn)生的氯化鈣礦化劑過量至水泥熟料中氯含量超標(biāo)時，以降低入窯生料分解率2～4%方式，讓粉料中增加的2～4%的碳酸鈣分解吸熱和分解沸騰特性，防止窯尾下料管及煙室內(nèi)結(jié)皮粘堵，并借用公知的窯尾煙室旁路放風(fēng)技術(shù)排出過量的氯化物，旁路放風(fēng)的余熱供水泥生產(chǎn)線常規(guī)配套的余熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電。以消除對窯系統(tǒng)運(yùn)行工況的不利影響，避免窯系統(tǒng)產(chǎn)量損失和熱能浪費(fèi)。

本發(fā)明的有益效果：

1）方法簡單，實用，廢塑料作為替代燃料利用成本低，經(jīng)濟(jì)性好，便于推廣。

2）可有效減少廢塑料對環(huán)境的污染，及減少廢塑料再利用加工過程中的能源消耗和環(huán)境污染，利于環(huán)保。

3）為水泥企業(yè)利用混合廢塑料作為替代性燃料提供一種經(jīng)濟(jì)而實用的方法，利于水泥企業(yè)節(jié)能減排和降本增效。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實施例1

在某φ4x62.5m干法水泥生產(chǎn)線上實施，廢塑料選用當(dāng)?shù)卦偕Y源公司提供的未經(jīng)分選的廢塑料混合物，檢測廢塑料混合樣物料最大尺寸49mm、氯含量1.68%、熱值6983kcal/kg,催化裂解助燃劑選用湖南省小尹無忌環(huán)境能源科技開發(fā)有限公司的zc-jg3型液態(tài)催化裂解助燃劑，包括如下步驟：

（1）改性：將相當(dāng)于廢塑料質(zhì)量0.1%的zc-jg3型液態(tài)催化裂解助燃劑噴灑至廢塑料混合物中，均化，得改性燃料；

（2）懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒：將改性燃料從干法水泥生產(chǎn)線系統(tǒng)上現(xiàn)有的分解爐的中部和上部送入分解爐內(nèi)，提高干法水泥生產(chǎn)線系統(tǒng)的高溫風(fēng)機(jī)拉風(fēng)量至窯系統(tǒng)平衡風(fēng)量以上，利用窯系統(tǒng)的拉風(fēng)及分解爐內(nèi)870℃（分解爐邊部870～900℃）～1200℃（分解爐中心1100～1200℃）的托底溫度場，實現(xiàn)改性燃料于分解爐內(nèi)空間的懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒，改性燃料懸浮催化裂解和催化氧化產(chǎn)生的熱量直接供給分解爐內(nèi)碳酸鈣的分解，廢塑料中的含氯塑料裂解產(chǎn)生的氯化氫直接與新生的氧化鈣化合固化為氯化鈣作為熟料燒成的礦化劑原料，廢塑料中的無機(jī)物直接轉(zhuǎn)化為熟料生產(chǎn)的原料。

逐步增加改性燃料的用量，逐步降低尾煤用量，同步動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)高溫風(fēng)機(jī)的拉風(fēng)量維持在平衡風(fēng)量以上，至取代窯系統(tǒng)尾煤用量的80%為止，連續(xù)4.3小時80%的尾煤替代量至改性燃料用完，窯系統(tǒng)運(yùn)行的工況穩(wěn)定，生料投料量增加9.3%（即熟料產(chǎn)量增加9.3%），窯內(nèi)清亮，熟料結(jié)粒性好。取試驗段熟料樣檢測熟料物理力學(xué)性能指標(biāo)相當(dāng)，熟料中氯含量增加0.01%升至0.035%，未超標(biāo)。

本次試驗表明，以未經(jīng)分選的碎裂至小于49mm的廢塑料混合物直接改性作為干法水泥生產(chǎn)線分解爐80%的替代燃料實施懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒的方法是可行的。

實施例2

在某φ3x46m干法水泥生產(chǎn)線上實施，廢塑料選用當(dāng)?shù)貜U品回收站提供的未經(jīng)分選的廢塑料混合物，粉碎為小于40mm的物料，檢測廢塑料混合樣氯含量3.81%、熱值7468kcal/kg,催化裂解助燃劑選用湖南省小尹無忌環(huán)境能源科技開發(fā)有限公司的zc-jg5型液態(tài)催化裂解助燃劑，包括如下步驟：

（1）改性：將相當(dāng)于廢塑料質(zhì)量0.3%的zc-jg5型液態(tài)催化裂解助燃劑噴灑至廢塑料混合物中，均化，得改性燃料；

（2）懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒：將改性燃料從干法水泥生產(chǎn)線系統(tǒng)上現(xiàn)有的分解爐的下部和中部送入分解爐內(nèi)，提高干法水泥生產(chǎn)線系統(tǒng)的高溫風(fēng)機(jī)拉風(fēng)量至窯系統(tǒng)平衡風(fēng)量以上，利用窯系統(tǒng)的拉風(fēng)及分解爐內(nèi)880℃（分解爐邊部880～900℃）～1200℃（分解爐中心1100～1200℃）的托底溫度場，實現(xiàn)改性燃料于分解爐內(nèi)空間的懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒，改性燃料懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒產(chǎn)生的熱量直接供給分解爐內(nèi)碳酸鈣的分解，廢塑料中的含氯塑料裂解產(chǎn)生的氯化氫直接與新生的氧化鈣化合固化為氯化鈣作為熟料燒成的礦化劑原料，廢塑料中的無機(jī)物直接轉(zhuǎn)化為熟料生產(chǎn)的原料。

逐步增加改性燃料的用量，逐步降低尾煤用量，同步動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)高溫風(fēng)機(jī)的拉風(fēng)量維持在平衡風(fēng)量以上，至取代窯系統(tǒng)尾煤用量的60%為止，連續(xù)8.5小時60%的尾煤替代量至改性燃料用完，窯系統(tǒng)運(yùn)行的工況穩(wěn)定，生料投料量增加11%（即熟料產(chǎn)量增加11%），窯內(nèi)清亮，熟料結(jié)粒性好。取試驗段熟料樣檢測熟料物理力學(xué)性能指標(biāo)相當(dāng)，熟料中氯含量增加0.018%至0.047%，未超標(biāo)。

本次試驗表明，以未經(jīng)分選的碎裂至小于40mm的廢塑料混合物直接改性作為干法水泥生產(chǎn)線分解爐60%的替代燃料實施懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒的方法是可行的。

實施例3

在某φ4.2x66m新型干法水泥生產(chǎn)線上實施，廢塑料選用當(dāng)?shù)卦偕Y源公司提供的未經(jīng)分選的廢塑料混合物，檢測廢塑料混合樣物料最大尺寸46mm、氯含量2.89%、熱值5797kcal/kg,催化裂解助燃劑選用湖南省小尹無忌環(huán)境能源科技開發(fā)有限公司的zc-jg7型液態(tài)催化裂解助燃劑，包括如下步驟：

（1）改性：將相當(dāng)于廢塑料質(zhì)量0.8%的zc-jg7型液態(tài)催化裂解助燃劑噴灑至廢塑料混合物中，均化，得改性燃料；

（2）懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒：將改性燃料從干法水泥生產(chǎn)線系統(tǒng)上現(xiàn)有的分解爐的中部和上部送入分解爐內(nèi)，提高干法水泥生產(chǎn)線系統(tǒng)的高溫風(fēng)機(jī)拉風(fēng)量至窯系統(tǒng)平衡風(fēng)量以上，利用窯系統(tǒng)的拉風(fēng)及分解爐內(nèi)870℃（分解爐邊部870～900℃）～1200℃（分解爐中心1100～1200℃）的托底溫度場，實現(xiàn)改性燃料于分解爐內(nèi)空間的懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒，改性燃料懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒產(chǎn)生的熱量直接供給分解爐內(nèi)碳酸鈣的分解，廢塑料中的含氯塑料裂解產(chǎn)生的氯化氫直接與新生的氧化鈣化合固化為氯化鈣作為熟料燒成的礦化劑原料，廢塑料中的無機(jī)物直接轉(zhuǎn)化為熟料生產(chǎn)的原料。

逐步增加改性燃料的用量，逐步降低尾煤用量，同步動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)高溫風(fēng)機(jī)的拉風(fēng)量維持在平衡風(fēng)量以上，至取代窯系統(tǒng)尾煤用量的50%為止，連續(xù)6小時50%的尾煤替代量至改性燃料用完，窯系統(tǒng)運(yùn)行的工況穩(wěn)定，生料投料量增加7%（即熟料產(chǎn)量增加7%），窯內(nèi)清亮，熟料結(jié)粒性好。取試驗段熟料樣檢測熟料物理力學(xué)性能指標(biāo)相當(dāng)，熟料中氯含量增加0.013%升至0.037%，未超標(biāo)。

本次試驗表明，以未經(jīng)分選的碎裂至小于46mm的較低熱值的廢塑料混合物直接改性作為干法水泥生產(chǎn)線分解爐50%的替代燃料實施懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒的方法是可行的。

實施例4

在某φ4x64m干法水泥生產(chǎn)線上實施，廢塑料選用當(dāng)?shù)卦偕Y源公司提供的未經(jīng)分選的廢塑料混合物，檢測廢塑料混合樣物料最大尺寸40mm、氯含量2.3%、熱值7846kcal/kg,催化裂解助燃劑選用市售的高氯酸鋰、硝酸銅、硝酸鐵、硝酸鈰按質(zhì)量比2:1:1:1的比例溶于水制成飽和溶液，包括如下步驟：

（1）改性：將相當(dāng)于廢塑料質(zhì)量1%的催化裂解助燃劑噴灑至廢塑料混合物中，均化，得改性燃料；

（2）懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒：將改性燃料從干法水泥生產(chǎn)線系統(tǒng)上現(xiàn)有的分解爐的中部和上部送入分解爐內(nèi)，提高干法水泥生產(chǎn)線系統(tǒng)的高溫風(fēng)機(jī)拉風(fēng)量至窯系統(tǒng)平衡風(fēng)量以上，利用窯系統(tǒng)的拉風(fēng)及分解爐內(nèi)880℃（分解爐邊部880～900℃）～1200℃（分解爐中心1100～1200℃）的托底溫度場，實現(xiàn)改性燃料于分解爐內(nèi)空間的懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒，改性燃料懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒產(chǎn)生的熱量直接供給分解爐內(nèi)碳酸鈣的分解，廢塑料中的含氯塑料裂解產(chǎn)生的氯化氫直接與新生的氧化鈣化合固化為氯化鈣作為熟料燒成的礦化劑原料，廢塑料中的無機(jī)物直接轉(zhuǎn)化為熟料生產(chǎn)的原料。

逐步增加改性燃料的用量，逐步降低尾煤用量，同步動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)高溫風(fēng)機(jī)的拉風(fēng)量維持在平衡風(fēng)量以上，至取代窯系統(tǒng)尾煤用量的90%為止，連續(xù)4.8小時90%的尾煤替代量至改性燃料用完，窯系統(tǒng)運(yùn)行的工況穩(wěn)定，生料投料量增加8%（即熟料產(chǎn)量增加8%），窯內(nèi)清亮，熟料結(jié)粒性好。取試驗段熟料樣檢測熟料物理力學(xué)性能指標(biāo)相當(dāng)，熟料中氯含量增加0.02%升至0.044%，未超標(biāo)。

本次試驗表明，以未經(jīng)分選的碎裂至小于40mm的廢塑料混合物直接改性作為干法水泥生產(chǎn)線分解爐90%的替代燃料實施懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒的方法是可行的。

實施例5

在某φ3.5x54m干法水泥生產(chǎn)線上實施，廢塑料選用當(dāng)?shù)卦偕Y源公司提供的未經(jīng)分選的廢塑料混合物，粉碎為小于50mm的物料，檢測廢塑料混合樣氯含量4.1%、熱值7069kcal/kg，催化裂解助燃劑選用湖南省小尹無忌環(huán)境能源科技開發(fā)有限公司的zc-jg5型液態(tài)催化裂解助燃劑，包括如下步驟：

（1）改性：將相當(dāng)于廢塑料質(zhì)量0.5%的zc-jg5型液態(tài)催化裂解助燃劑噴灑至廢塑料混合物中，均化，得改性燃料；

（2）懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒：將改性燃料從干法水泥生產(chǎn)線系統(tǒng)上現(xiàn)有的分解爐的中部和上部送入分解爐內(nèi)，提高干法水泥生產(chǎn)線系統(tǒng)的高溫風(fēng)機(jī)拉風(fēng)量至窯系統(tǒng)平衡風(fēng)量以上，利用窯系統(tǒng)的拉風(fēng)及分解爐內(nèi)880℃（分解爐邊部880～900℃）～1200℃（分解爐中心1100～1200℃）的托底溫度場，實現(xiàn)改性燃料于分解爐內(nèi)空間的懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒，改性燃料懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒產(chǎn)生的熱量直接供給分解爐內(nèi)碳酸鈣的分解，廢塑料中的含氯塑料裂解產(chǎn)生的氯化氫直接與新生的氧化鈣化合固化為氯化鈣作為熟料燒成的礦化劑原料，廢塑料中的無機(jī)物直接轉(zhuǎn)化為熟料生產(chǎn)的原料。

逐步增加改性燃料的用量，逐步降低尾煤用量，同步動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)高溫風(fēng)機(jī)的拉風(fēng)量維持在平衡風(fēng)量以上，至取代窯系統(tǒng)尾煤用量的65%為止，連續(xù)8小時65%的尾煤替代量至改性燃料用完，窯系統(tǒng)運(yùn)行的工況穩(wěn)定，生料投料量增加5%（即熟料產(chǎn)量增加5%），窯內(nèi)清亮，熟料結(jié)粒性好。取試驗段熟料樣檢測熟料物理力學(xué)性能指標(biāo)相當(dāng)，熟料中氯含量增加0.019%至0.043%，未超標(biāo)。

本次試驗表明，以未經(jīng)分選的碎裂至小于50mm的廢塑料混合物直接改性作為干法水泥生產(chǎn)線分解爐65%的替代燃料實施懸浮催化裂解和催化氧化無焰燃燒的方法是可行的。