文章編號(hào)：1002―工程師園地PE廢塑料熱解油化中催化劑的研究劉雙全1于文錦1張利2（1.哈爾濱師范大學(xué)150080；2哈爾濱衛(wèi)生學(xué)校150080）塑料產(chǎn)發(fā)，甩艮I成燃：溫度，關(guān)鍵催化我國(guó)每年產(chǎn)生廢塑料在30⑴萬(wàn)t以上，這些廢造成嚴(yán)重的白色污染，破壞了自然環(huán)境，影響生展和人民的生活。最好的解決辦法是回收利保護(hù)環(huán)境，又不浪費(fèi)資源。使廢塑料熱解轉(zhuǎn)化料油，是國(guó)內(nèi)外比較重視的方法。為降低分解提高油品質(zhì)量，增加產(chǎn)品收率，選擇催化劑是。本文研究了幾種活性高、成本低、實(shí)用性強(qiáng)的劑，可用于生產(chǎn)中。
實(shí)驗(yàn)部分bookmark2設(shè)備與實(shí)驗(yàn)材料bookmark3熱解釜、電加熱器、熱電偶溫度計(jì)、冷凝器、接收選擇了六種催化劑對(duì)聚乙烯廢塑料進(jìn)行熱解實(shí)驗(yàn)，并與不加催化劑熱解對(duì)比，其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1.催化劑PE /g熱解溫度/C時(shí)間min油品/g殘?jiān)?g收率器；熱解原料為PE塑料袋。催化劑選用的是酸性白土、高嶺土、Ah（S4）、分子篩等酸性催化劑，氧化鎂和氧化鈣等堿性催化劑均為工業(yè)品。
1.2催化熱解實(shí)驗(yàn)bookmark4將PE廢塑料和催化劑放入熱解釜中加熱，PE熔融分解，測(cè)定氣化物溫度，冷卻收集液化餾份。
1催化劑對(duì)PE熱解反應(yīng)的影響bookmark6從上表可看出：（1）催化劑對(duì)熱解溫度的影響催化劑的使用對(duì)PE熱解溫度影響很大。不加催化劑熱解溫度在430 ~485°Q加入酸性催化劑熱解溫度為320~450°C，堿性氧化物催化劑熱解溫度為270~310°C，堿性催化劑比酸性催化劑溫度降低幅度大。
?。?）催化劑對(duì)反應(yīng)時(shí)間的影響催化劑對(duì)熱解反應(yīng)時(shí)間影響較大。和不用催化齊U比，酸性催化劑對(duì)反應(yīng)所需時(shí)間影響較小，而堿性催化劑則快了25倍，比最快的酸性催化劑也快近1倍。
?。?）催化劑對(duì)油品收率的影響收稿曰期：2002一04一11無(wú)催化劑PE熱解收率較高，可達(dá)80%心而酸性催化劑的加入使收率降低。堿性催化劑的加事實(shí)驗(yàn)管理工作。轉(zhuǎn)第表1濃硫酸用量對(duì)產(chǎn)率的影響水楊酸濃硫酸乙酸酐產(chǎn)品產(chǎn)率熔程表2無(wú)水三氯化鋁用量對(duì)水楊酸和乙酸酐反應(yīng)產(chǎn)率的影響水楊酸：三氯化鋁乙酸酐產(chǎn)品產(chǎn)率熔程表3無(wú)水三氯化鋁用量對(duì)乙酰氯與水楊酸反應(yīng)產(chǎn)率的影響水楊酸三氯化鋁乙酰氯產(chǎn)品產(chǎn)率溫度熔程廠C 32反應(yīng)物不同對(duì)產(chǎn)物的影響分析結(jié)果表明無(wú)論以濃H2SO4還是無(wú)水AlCl3為催化劑，反應(yīng)總是用乙酰氯與水楊酸進(jìn)行酯化產(chǎn)率最高。這可能是由于乙酰氯的氯原子吸電子性強(qiáng)于乙酸酐的羧基氧進(jìn)行親電結(jié)合，使反應(yīng)容易發(fā)生，反應(yīng)更完全。其次，從空間效應(yīng)上看，乙酸酐的空間位阻要大于乙酰氯的空間位阻，影響乙酸酐與水楊酸的進(jìn)一步結(jié)合，故乙酰氯的產(chǎn)率較高，反應(yīng)也劇烈得多。
33各物質(zhì)的用量對(duì)產(chǎn)率的影響催化劑中濃硫酸的用量以5滴（約0.效果最好，用7滴時(shí)不如3滴時(shí)的效果好，說(shuō)明催化劑過(guò)量對(duì)由本身的氧化性、脫水性的特點(diǎn)，使一部分產(chǎn)物或反應(yīng)物被氧化或聚合失去反應(yīng)活性，故產(chǎn)率降低，且過(guò)多時(shí)也不利于產(chǎn)物的提純脫色。用無(wú)水AlCl3催化時(shí)以用0. 4g效果最好。當(dāng)用AlCl3時(shí)超過(guò)最佳值0.4g時(shí)，對(duì)產(chǎn)率影響不大，其原因在于Al-CI3是路易斯酸有較溫和的催化作用。
3.4反應(yīng)物不同對(duì)產(chǎn)品晶形的影響用濃硫酸做催化劑，水楊酸與乙酸酐反應(yīng)，經(jīng)重結(jié)晶以后，得白色針狀晶體而另外兩種則是白色粉末，原因可能是因?yàn)榉磻?yīng)劇烈程度不同，冷卻結(jié)晶析出快慢不同，要求溫度不同造成的。
?。ㄉ辖拥?0頁(yè)）入使收率相當(dāng)或高于不用催化劑的水平。
催化劑對(duì)油品質(zhì)量的影響無(wú)催化劑PE熱解油品中石蠟油占50%左右，不同催化劑熱解產(chǎn)物不同，酸性催化劑催化熱解產(chǎn)品石蠟油占30%左右，而堿性催化劑催化熱解產(chǎn)物中石蠟油不足20%.不加催化劑或酸性催化劑反應(yīng)后殘?jiān)吭?%左右而堿性催化劑催化熱解后殘?jiān)恐挥?%左右。
2.2催化劑用量對(duì)PE熱解反應(yīng)的影響重點(diǎn)研究了催化效果較好的堿性催化劑對(duì)反應(yīng)完成所需時(shí)間和產(chǎn)率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明催化劑用量在2%左右適宜。
2.3催化劑與廢塑料熱解工藝運(yùn)用分子篩（酸性）催化熱解重油已有悠久的歷史了，現(xiàn)在也有很多人采用氣相催化熱解廢塑料回收燃料油，但根據(jù)作者研究對(duì)間歇式廢塑料的熱解采用直投式比固定床式有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。
?、胖蓖妒郊尤氪呋瘎┯谌垡合嗑酆衔镏?，可很快生成沸點(diǎn)較低的油份蒸出，而固定床是把熱解成氣態(tài)的大分子變成小分子或變化成沸點(diǎn)低的油品。
在270~310工降低了直投式催化劑沒(méi)有固定床催化劑的催化劑合成或酸性處理，以及給固定床單獨(dú)加熱等問(wèn)題。
直投式?jīng)]有固定床催化劑清理積碳、回收活化和再生處理等工作。
直投式催化劑價(jià)格非常低廉易得，因而一次性消耗不用回收。
氣相催化熱解和液相催化熱解所用催化劑不同，氣相催化熱解所用酸性分子篩、白土、高嶺土、二氧化硅等，其主要作用是改變產(chǎn)品油份組成。而液相催化熱解酸性氧化物催化活性很小，堿性氧化物催化活性很高，可降低反應(yīng)溫度，縮短反應(yīng)時(shí)間，又可改良油品品質(zhì)。顯然兩者催化機(jī)理是不同的。
3結(jié)論堿性催化劑對(duì)PE熱解比酸性催化劑效果好。可降低反應(yīng)溫度，縮短反應(yīng)時(shí)間，降低殘?jiān)?，增加油品收率，提高油品品質(zhì)。
量為2%，最高熱解溫度310可得到以柴油為主的油品，收率85%以上。催化劑成本低且易得到，這樣I熱解在32cfc而直投式熱解溫度>lish適合小型回收塑料品品生產(chǎn)應(yīng)用
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