[发明专利]一种光氧化与催化热解耦合处置光固化废物的方法

说明书

本发明涉及光固化废物热解制备燃料油技术领域，特别是涉及一种光氧化与催化热解耦合处置光固化废物的方法。方法包括以下步骤：先对光固化废物进行光氧化处理，之后对光氧化处理后的光固化废物进行催化热解；所述光氧化处理具体为采用紫外光在空气条件下对所述光固化废物进行照射。本发明提供一种光氧化与催化热解耦合处置光固化废物的方法，通过先对光固化废物进行光氧化处理，之后对光氧化处理后的光固化废物进行催化热解，可显著提高热解油中芳烃类产物的产率，从而提升热解油的品质。

技术领域

本发明涉及光固化废物热解制备燃料油技术领域，特别是涉及一种光氧化与催化热解耦合处置光固化废物的方法。

背景技术

液态光敏树脂经光照固化层层叠加生成三维实体，目前已被广泛应用于各个行业，在其生产和使用过程中不可避免的产生固体废弃物，即光固化废物。作为一种新型有机固废，在众多应用场景下，未来将会产量剧增。但目前尚未存在针对性的处置技术，仅随城市生活垃圾进行焚烧或填埋处理，对环境会产生一定程度的危害，并且也会造成资源的浪费。

热解已被证实是一种处置光固化废物的环境友好方式，可以在尽量产生较少有害污染物的前提下有效处理大量废弃物，并产生热解油、热解气等高价值化学品。但由于光固化废物具有坚实的网络结构，使其热解需要消耗的能量较高，同时存在热解油中氧元素含量较高，且产物复杂难以分离的弊端，使得其直接利用的价值不高。

目前大量研究表明，利用催化热解法可以有效将废塑料转化为可商品化的热解油，如富芳香烃油的技术是一种具有发展前景的废塑料资源化利用手段。然而目前利用催化热解法处置光固化废物还存在芳烃产率较低、能耗有待进一步降低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种光氧化与催化热解耦合处置光固化废物的方法，以解决上述现有技术存在的问题，利用光氧化与催化热解耦合技术，提升热解油中芳烃产率，且进一步降低催化热解的能耗。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明技术方案之一，一种光氧化与催化热解耦合处置光固化废物的方法，包括以下步骤：先对光固化废物进行光氧化处理，之后对光氧化处理后的光固化废物进行催化热解；所述光氧化处理具体为采用紫外光对所述光固化废物在空气条件下进行照射。

进一步地，所述紫外光的波长为254-405nm；优选的为365nm。

紫外光的波长对所制备的热解油中芳烃类产物的产率有一定影响，低于或高于上述记载的波长范围，使得光引发剂对其不敏感，均不利于氧化反应的发生，会不利于热解油品质的提高和光引发剂的去除，因此本发明优选的限定紫外光的波长为254-405nm。

进一步地，所述照射的功率为6-85W，时间为12h-288h，优选的为6W，时间为24h。

紫外光照射的功率以及时间长短对所制备的热解油中芳烃类产物的产率有一定影响，低于或高于上述记载的功率范围以及时间范围，均会降低热解油中芳烃类产物的产率，因此本发明限定照射的功率为6-85W，时间为12-288h。

进一步地，所述光固化废物在进行光氧化处理前还包括粉磨成80目粉末的步骤。

进一步地，所述催化热解采用分子筛催化剂；所述分子筛催化剂包括但不限于ZSM-5、HY、Hβ等分子筛。

催化剂的种类对热解油中芳烃类产物的产率(即热解油的品质)存在一定影响，选择其他本领域常用的催化剂比如纳米氧化镁、纳米氧化铝，所制备的热解油中芳烃类产物的产率均明显低于分子筛催化剂。

进一步地，所述催化热解的温度为400℃-700℃，时间为10-30min；优选的为600℃，30min。