綜述與述評(píng)超臨界流體技術(shù)在塑料分解回收中的應(yīng)用張妍，孟令輝，黃玉東（哈爾濱工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系，黑龍江哈爾濱150001）界流體可實(shí)現(xiàn)塑料廢棄物的快速、有效分解，通過分解反應(yīng)條件的控制可以控制產(chǎn)物組成。該方法能夠克服傳統(tǒng)回收工藝的某些缺點(diǎn)，在資源利用。環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。
超臨界流體技術(shù)作為一種清潔的環(huán)境友好型技術(shù)其潛在的應(yīng)用前景已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注，目前關(guān)于這一技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)有很多報(bào)道，主要集中在以下幾個(gè)方面：超臨界萃取、超臨界介質(zhì)中的有機(jī)反應(yīng)、超臨界流體聚合反應(yīng)、超臨界條件下材料的制備、超臨界色譜技術(shù)、織物和纖維的染色、重質(zhì)油改性、廢棄物的分解回收以及有機(jī)毒害物和工業(yè)廢水的處理等。超臨界流體在廢棄物的分解回收方面具有很多傳統(tǒng)回收方法不能比擬的優(yōu)點(diǎn)，本文就超臨界流體技術(shù)在塑料分解回收中的研究結(jié)果進(jìn)行了歸納總結(jié)。
1聚烯烴類塑料在超臨界水中的分解回收聚烯烴塑料是塑料品種中使用量最大的一類，其廢棄物是造成環(huán)境污染的主要原因，對(duì)這類聚合物的回收具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。目前，工業(yè)上常采用的是催化熱分解技術(shù)。利用熱分解可以使廢舊聚烯烴塑料變成低分子的油狀物11-4.一般分解所需的溫度較高，產(chǎn)物組成包括正烷烴、1一烯烴、環(huán)狀化合物、芳香族化合物以及焦炭等。熱分解產(chǎn)物的油化率較低，且炭化現(xiàn)象嚴(yán)重。通常加入催化劑以保證熱分解順利進(jìn)行和提高油的轉(zhuǎn)化率。
一般認(rèn)為在超臨界水的反應(yīng)場合下，聚烯烴的分解反應(yīng)同樣通過隨機(jī)斷鍵生成的自由基中間體進(jìn)行。守谷武彥等10利用2H2同位素進(jìn)行。從可以看出，5min內(nèi)PET的分解率可以達(dá)到98%以上。在某一時(shí)刻，體系中有未完全分解的PET、低聚物、對(duì)苯二甲酸和乙二醇的單體。隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，PET完全分解解低聚物的生成量先增后減，單體對(duì)苯二甲酸的生成量逐步增加。
反應(yīng)時(shí)間/min反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)率的影響超臨界水中PET的分解反應(yīng)速度較快，反應(yīng)結(jié)束時(shí)，對(duì)苯二甲酸的產(chǎn)率可接近100%；而由于產(chǎn)物對(duì)苯二甲酸的催化作用，乙二醇進(jìn)一步發(fā)生二次分解反應(yīng)，其產(chǎn)率低于30%.利用超臨界甲醇為分解介質(zhì)對(duì)PET分解的研究結(jié)果表明，在300°C、臨界壓力以上，30min即可實(shí)現(xiàn)PET100%的分角解主要生成產(chǎn)物為對(duì)苯二甲酸二甲酯和乙二醇。對(duì)苯二甲酸二甲酯主要以晶體的形式從有機(jī)相中析出，其提純操作容易進(jìn)行，回收后可直接用于聚合反應(yīng)，避免了回收分離中出現(xiàn)的精制問題。并且超臨界甲醇的處理?xiàng)l件比超臨界水緩和，工業(yè)化前景更廣。
熱固性樹脂基復(fù)合材料的超臨界流體分解進(jìn)行了研究。
綜述與述評(píng)超臨界流體技術(shù)在塑料分解回收中的應(yīng)用張妍，孟令輝，黃玉東（哈爾濱工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系，黑龍江哈爾濱150001）界流體可實(shí)現(xiàn)塑料廢棄物的快速、有效分解，通過分解反應(yīng)條件的控制可以控制產(chǎn)物組成。該方法能夠克服傳統(tǒng)回收工藝的某些缺點(diǎn)，在資源利用。環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。
超臨界流體技術(shù)作為一種清潔的環(huán)境友好型技術(shù)其潛在的應(yīng)用前景已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注，目前關(guān)于這一技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)有很多報(bào)道，主要集中在以下幾個(gè)方面：超臨界萃取、超臨界介質(zhì)中的有機(jī)反應(yīng)、超臨界流體聚合反應(yīng)、超臨界條件下材料的制備、超臨界色譜技術(shù)、織物和纖維的染色、重質(zhì)油改性、廢棄物的分解回收以及有機(jī)毒害物和工業(yè)廢水的處理等。超臨界流體在廢棄物的分解回收方面具有很多傳統(tǒng)回收方法不能比擬的優(yōu)點(diǎn)，本文就超臨界流體技術(shù)在塑料分解回收中的研究結(jié)果進(jìn)行了歸納總結(jié)。
1聚烯烴類塑料在超臨界水中的分解回收聚烯烴塑料是塑料品種中使用量最大的一類，其廢棄物是造成環(huán)境污染的主要原因，對(duì)這類聚合物的回收具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。目前，工業(yè)上常采用的是催化熱分解技術(shù)。利用熱分解可以使廢舊聚烯烴塑料變成低分子的油狀物11-4.一般分解所需的溫度較高，產(chǎn)物組成包括正烷烴、1一烯烴、環(huán)狀化合物、芳香族化合物以及焦炭等。熱分解產(chǎn)物的油化率較低，且炭化現(xiàn)象嚴(yán)重。通常加入催化劑以保證熱分解順利進(jìn)行和提高油的轉(zhuǎn)化率。
一般認(rèn)為在超臨界水的反應(yīng)場合下，聚烯烴的分解反應(yīng)同樣通過隨機(jī)斷鍵生成的自由基中間體進(jìn)行。守谷武彥等10利用2H2同位素進(jìn)行。從可以看出，5min內(nèi)PET的分解率可以達(dá)到98%以上。在某一時(shí)刻，體系中有未完全分解的PET、低聚物、對(duì)苯二甲酸和乙二醇的單體。隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，PET完全分解解低聚物的生成量先增后減，單體對(duì)苯二甲酸的生成量逐步增加。
反應(yīng)時(shí)間/min反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)率的影響超臨界水中PET的分解反應(yīng)速度較快，反應(yīng)結(jié)束時(shí)，對(duì)苯二甲酸的產(chǎn)率可接近100%；而由于產(chǎn)物對(duì)苯二甲酸的催化作用，乙二醇進(jìn)一步發(fā)生二次分解反應(yīng)，其產(chǎn)率低于30%.利用超臨界甲醇為分解介質(zhì)對(duì)PET分解的研究結(jié)果表明，在300°C、臨界壓力以上，30min即可實(shí)現(xiàn)PET100%的分角解主要生成產(chǎn)物為對(duì)苯二甲酸二甲酯和乙二醇。對(duì)苯二甲酸二甲酯主要以晶體的形式從有機(jī)相中析出，其提純操作容易進(jìn)行，回收后可直接用于聚合反應(yīng)，避免了回收分離中出現(xiàn)的精制問題。并且超臨界甲醇的處理?xiàng)l件比超臨界水緩和，工業(yè)化前景更廣。
熱固性樹脂基復(fù)合材料的超臨界流體分解進(jìn)行了研究。
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