[实用新型]超临界二氧化碳处理废弃高分子成碳微球材料的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种处理废弃高分子材料的装置，具体涉及使用超临界二氧化碳为压力和温度传送介质，对废弃高分子进行处理来获得碳微球材料的装置。

背景技术

伴随着塑料、纤维等高分子材料在人类日常生活中的广泛应用，如何处理废弃的高分子材料也成了人们需要解决的一个问题。中国《合成橡胶工业》(1996年第19卷第67页)报道了处理废弃高分子材料的三种方法：一是焚烧处理法，这种方法简单、高效、易行。但是，从环保的角度来说，这种方法势必会大幅度增加CO₂和含S、P、Cl等有毒废气的排放，造成大气污染。二是土壤深埋法，但深埋降解是一个复杂的物理化学过程，塑料等一旦被土壤覆盖，氧气、紫外线和水的渗透性会显著降低，降解速度大大减慢。在深坑中填埋的聚苯乙烯和聚乙烯制品，经过20年后只能有50％发生降解，而且降解过程中产生的可溶物渗入地下水后也会造成污染。三是回收利用法，经过加热重塑或裂解。但是这种方法从根本上来说，只是延长了高分子材料的使用寿命，当它们完成了使用使命之后，仍然存在着废弃物的处理问题，另一方面有些塑料制品在使用过程中收到污染，也不易重塑使用。

温度及压力均处于临界点以上的流体叫超临界流体。超临界流体的物性兼具液体性质与气体性质。它基本上仍是一种气态，但又不同于一般气体，其密度比一般气体要大两个数量级，与液体相近。它的粘度比液体小，但扩散速度比液体快(约两个数量级)，所以有较好的流动性和传递性能。它的介电常数随压力而急剧变化(如介电常数增大有利于溶解一些极性大的物质)。另外，根据压力和温度的不同，这种流体的物性会发生变化。超临界二氧化碳是温度与压力都处于临界点以上的二氧化碳流体。

发明内容：

为了克服现有的处理方法不能使用无毒无害的方式处理废弃高分子材料这一不足，本实用新型提供超临界二氧化碳处理废弃高分子成碳微球材料的装置。

本实用新型解决其技术问题所采用具体的技术方案是：

超临界二氧化碳处理废弃高分子成碳微球材料的装置包括反应釜11、接收釜12；所述反应釜11顶部设有固体加料口1，其底部设有磁力搅拌器6，其底部连通着二氧化碳管道和氮气管道，二氧化碳管道和氮气管道上分别设有二氧化碳进气阀5和氮气进气阀15，其底部还设有泄放阀4；

所述接收釜12外侧设有夹套8，夹套8一侧上部连通着出水管，另一侧下部连通着进水管，夹套8的进水口处设有接收釜泄放阀14，接收釜12顶部设有排空口，排空口上设有排空阀3，排空口一侧设有进气阀13；接收釜12底部设有下出料口，下出料口上设有下出料阀7；

所述反应釜11顶部和接收釜12顶部之间由管道连通，所述管道上设有冷水套9，且串联着截止阀2；磁力搅拌器6一侧上部通过管道连通着冷水套9，其一侧下部通过管道连通着进水管。

所述截止阀2的进口处通过三通管设有清洗阀10。

该装置使用二氧化碳，通过封闭加热的方式将气态二氧化碳转化为超临界态，废弃高分子材料在超临界二氧化碳流体中转化为碳微球材料和氢气、水等对环境无害的产物。

本实用新型的有益技术效果体现在以下方面：

1.可以将废弃高分子材料分解为碳微球、氢气、水等对环境无害的物质，而且分解后得到的碳微球可以开发出其他用途。

2.相对于其他的溶剂来说，本装置中使用的二氧化碳无毒无害，价格低廉，可以在较低的温度和压力下达到超临界态。(临界温度31.3℃，临界压力7.38Mpa)，条件容易满足。

3.本实用新型不仅可以用来处理固体废弃高分子材料，也可以用来处理液态废弃有机材料，如地沟油、涂料、油漆等。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。

实施例：