Page 41 - 《橡塑技术与装备》2019年8期（4月下半月塑料）

综述与专论 张友根·废弃塑料包装资源绿色高值化解决方案的持续创新（五）

长电极使用寿命等。采用废塑料炼钢技术可以使废塑 能让它反应更顺畅。这个过程会产生氢气，可以用来
料成为电弧炉炼钢的原材料，具有类似意义的技术还 给氢燃料汽车蓄能。塑料的残留物可以回收利用，制
包括采用新的废塑料注射技术炼钢，使用该技术可以 成新的塑料。这种塑料到氢燃料的过程推广至工业层
减少大约 3％的炼钢所耗费的电能，有利于钢铁厂的 面可能需要数年时间。
节能降耗。 3.6.8 废弃塑料再生塑料应用于通讯、网络、
废弃塑料回收炼钢技术在位于悉尼及墨尔本的第 计算机等高科技领域绿色高值化解决方案的持
一钢铁公司工厂中已成为一项常规技术。如果全世界 续创新
300 多座电弧炉都采用这项新技术，那么绿色炼钢又 碳纳米管具有优异的物理、化学和机械性能，可
上一个新的台阶。 应用在太阳能电池板、氢气存储，电子器件、电池、
用废塑料替代焦炭，不仅能量利用率高，而且高 超级电容器、碳纳米计算机、传感器等领域，然而目
炉产生的二氧化碳生成量比用焦炭少。但在废塑料中 前工业用于制备碳纳米管的碳源主要为高纯碳氢气体
需除去 PVC。日本目前采用的方法主要有 ：重力分离 和矿物燃料，成本较高。
法除去 PVC，将混合废塑料脱氯处理后造粒用于高炉 新加坡环境与水科技创新中心（EWTCOI）以废
炼铁，从一般废塑料中分离出的 PVC 经转窑分解脱氯 塑料如聚丙烯 PP，聚苯乙烯 PS 等为碳源，通过以下
处理后用作高炉还原剂。 3 个反应过程将其转化为碳纳米管 ：
废弃塑料回收炼钢是废弃塑料高值化应用领域， （1）将长链烃类化合物热解为短链烃类化合物
同时也是废弃塑料消耗的大户。我国是世界上钢铁生 （C6~C10）；
产第一大国，如实现废弃塑料回收炼钢，那废弃塑料 （2）短链烃类化合物和金属催化剂在低压高温下
回收利用率必然大幅上升。一个年处理量 500 万 t 的 进一步发生催化化学气相沉积反应生成碳纳米管 ；
中型焦炉，按处理废塑料 5%，每年可处理掉 25 万 t （3）将碳纳米管和金属催化剂分离得到高纯度产

废塑料 ；按节煤率 2%，每年可节约焦炭 10 万 t，大 品。根据废塑料类型的不同，产出的碳纳米管长度介
幅降低炼钢的碳排放。 于 2~30 µm，直径约为 20~150 nm。
3.6.7 废弃塑料再生塑料应用于汽车能源领 该技术目前已进入半中试阶段，可一次性批量处
域绿色高值化解决方案的持续创新 理 300 kg 废塑料，产出率约为 4%。经过进一步优化
废弃塑料液体化，热裂解产生可燃气体，作为汽 改进和放大，预计系统产出率将提高到 30%，可处理的
车能源。技术关键的如何实现液体化、快速热裂解产 固废原料将扩展到废有机溶剂，废橡胶和废食用油等。
生可燃气体。印尼卡渣玛达大学设计了一款智能汽车， 3.6.9 废旧塑料再生塑料应用于塑料管材领
能将塑料废料 (plasticwaste) 转换为低排放燃料。尾气 域绿色高值化解决方案的持续创新
管内新增了热解反应器，热解反应器管最多可容纳重 废塑料经过循环加工性能方面走低难以避免，但
达 2 kg 的塑料废料，并从汽车尾气中吸收其热量并加 伴随改性以及加工处理技术的完善，废塑料在管材以
以利用推动化学反应的进行，温度将高达 400~500℃， 及其他行业中的应用将趋向广泛。
塑料废料将被转化为液态燃料，存储于车身底部的热 国家发布的废塑料回收七项塑料管材标准为废旧
反应器管内。微藻养殖支持技术 ( 设备 ) 可被安装到 塑料再生塑料应用于塑料管材领域的解决方案的准则。
车辆内，旨在降低二氧化碳的排放量。除 PVC，其他 生产大口径双壁波纹管、缠绕管的原材料主要是
塑料废料均能转化为液态燃料。 高密度聚乙烯。为了降低成本并提高竞争力，许多塑
英国斯旺西大学的研究人员找到了一种能把塑料 料制品中都添加了回收塑料。如何通过塑料共混改性，
垃圾转化成氢燃料的方法，在塑料中加入一种吸收光 使得废旧塑料资源的各方面性能指标接近或达到新料
的材料，然后放进碱性溶液，并将其置于暴露在阳光 的水平，从而在保证挤出管材质量的前提下降低成本。
下的溶液中，可以转化为氢燃料，有朝一日可以为汽 要使回收料如同新料一样使用，还需解决如下难
车提供动力，还能作为一种成本更低的回收方式。这 题 ：回收料的各种物理机械性能 ( 如拉伸强度、抗冲
个过程的好处是免于筛选分类，能降解各种废物。即 强度等 ) 普遍下降 ；回收料经多次加热，造成塑料中
使废塑料有油脂类污染，也不会阻止这种反应，反而 部分高分子材料降解、老化，熔体流动速率上升，尽

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