废塑料热解机理及低温热解研究

李向辉

（湖南省环境保护科学研究院，湖南 长沙 410004）

塑料因具有许多优越的品质（如轻质、廉价、不生锈、耐腐蚀、可重复利用等）而在世界范围内得到了广泛应用。调查表明，1950年以来，塑料消耗量几乎以每年10％的速度在递增。随着我国经济的快速发展，塑料的人均消费量大幅度增长。目前我国已经成为世界第一大塑料消费国，塑料消费总量超过6 000万t，约占世界消费总量的1/4。世界各地的塑料平均消费量比较见图1。

图1 世界各地的塑料平均消费量比较

塑料的日益广泛应用给人们生活带来极大方便的同时，也造成了大量的白色污染。塑料垃圾质轻且体积庞大，被丢弃后不易分解，造成土地板结，妨碍作物呼吸和吸收养分；在紫外线作用和燃烧时，排放出CO、氯乙烯单体、HCl、甲烷、NOx、SO2、烃类、芳烃、碱性及含油污泥、粉尘等污染水体和空气，含氯塑料焚烧释放二恶英等有害物质[1]。

废塑料的处理显得越来越迫切和必要。回收利用是解决废塑料问题的最根本途径，其中利用化学热解法可以将废塑料转化为燃料和化学品。热解是指在无氧或缺氧的条件下进行的不可逆热化学反应，有机固体废弃物的热解最终可生成可燃气、热解焦油和焦炭。研究表明，废塑料通过加热裂解作用可以生成大量的高热值的液化油产物及气体产物[2]。由于塑料的耐热性能，塑料热解通常需要很高的温度（400℃）。有时为了获得高产量的化学原料，热解温度将高达700～900℃[3]。目前，国内外有关塑料热解的研究有很多，而有关低温热解法回收废塑料却鲜有报道。……