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超临界流体技术在塑料分解回收中的应用

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超临界流体技术在塑料分解回收中的应用

发布日期:2017-07-22 13:57 来源:http://www.yourkeepers.com 点击:

        临界流体技术作为一种清洁的环境友好型技术其潜在的应用前景已经引起人们的广泛关注,目前关于这一技术在各个领域中的应用已经有很多报道,主要集中在以下几个方面:超临界萃取、超临界介质中的有机反应、超临界流体聚合反应、超临界条件下材料的制备、超临界色谱技术、织物和纤维的染色、重质油改性、废弃物的分解回收以及有机毒害物和工业废水的处理等。超临界流体在废弃物的分解回收方面具有很多传统回收方法不能比拟的优点,本文就超临界流体技术在塑料分解回收中的研究结果进行了归纳总结。

        聚烯烃类塑料在超临界水中的分解回收聚烯烃塑料是塑料品种中使用量最大的一类,其废弃物是造成环境污染的主要原因,对这类聚合物的回收具有很大的经济效益和环境效益。目前,工业上常采用的是催化热分解技术。利用热分解可以使废旧聚烯烃塑料变成低分子的油状物11-4.一般分解所需的温度较高,产物组成包括正烷烃、1一烯烃、环状化合物、芳香族化合物以及焦炭等。热分解产物的油化率较低,且炭化现象严重。通常加入催化剂以保证热分解顺利进行和提高油的转化率。

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        一般认为在超临界水的反应场合下,聚烯烃的分解反应同样通过随机断键生成的自由基中间体进行。守谷武彦等10利用2H2同位素进行。从可以看出,5min内PET的分解率可以达到98%以上。在某一时刻,体系中有未完全分解的PET、低聚物、对苯二甲酸和乙二醇的单体。随着反应时间的增加,PET完全分解解低聚物的生成量先增后减,单体对苯二甲酸的生成量逐步增加。

        反应时间/min反应时间对产率的影响超临界水中PET的分解反应速度较快,反应结束时,对苯二甲酸的产率可接近100%;而由于产物对苯二甲酸的催化作用,乙二醇进一步发生二次分解反应,其产率低于30%.利用超临界甲醇为分解介质对PET分解的研究结果表明,在300°C、临界压力以上,30min即可实现PET100%的分角解主要生成产物为对苯二甲酸二甲酯和乙二醇。对苯二甲酸二甲酯主要以晶体的形式从有机相中析出,其提纯操作容易进行,回收后可直接用于聚合反应,避免了回收分离中出现的精制问题。并且超临界甲醇的处理条件比超临界水缓和,工业化前景更广。

        热固性树脂基复合材料的超临界流体分解进行了研究。

        目前超临界技术用于塑料分解回收主要集中在少数几个品种。随着这一技术优势逐渐被人们所了解解某些分解条件苛刻的反应也将尝试应用这一技术的可能性,如聚氨酯、尼龙等,但是关于这一方面的报道很少。

        结束语:超临界流体由于可以实现废弃物的快速高效分解解可以实现分解产物的组成控制,能够克服传统回收工艺的某些缺点并具有经济环保等优点,具有广阔的发展前景。但是由于这一技术的发展时间较短,各项研究还处于初始阶段,特别是对于其作用机理尚不清楚,只能通过实验对各种参数进行优化设计。因此为了充分发挥这一技术的优势,加强其在环境保护中的应用,应该加强这方面的基础研究和工程应用研究。

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