來源:中國草莓污视频樹脂網 2022-03-01 11:29:03
為了滿足創造強大的使用後塑料原料的需要(yào),英(yīng)國巴斯大(dà)學的研究人(rén)員開發了一種快速(sù)化學回(huí)收工藝,在室溫下(xià)20分鍾內(nèi)就能分解聚碳酸酯。

該工藝使用(yòng)一種鋅基催化劑(jì)和甲醇來完全分(fèn)解(jiě)商用聚碳酸酯顆粒。通過該工藝,廢(fèi)物可以被轉(zhuǎn)化為雙酚A(BPA)和碳酸二甲(jiǎ)酯(DMC)。
聚碳酸酯在建築和工程應用中占有重要地位。該大學可持續發展和循環技術中心(CSCT)的研究小組(zǔ)表示(shì),在這一過程(chéng)中使用的催化劑可以用於多種商業來源的BPA-PC和混合廢料。例如,在溫度更高的情況下(xià),還可以分解PLA和PET。
最(zuì)近(jìn)發(fā)表(biǎo)的一篇論文的第一作者Jack Payne表示,CSCT的化學回收最終實現了高質量成分的(de)回收。
收獲原生品質樹脂
他解釋說:“反應完成後,粗製的雙酚A很容易通過去除揮發性成分而(ér)被回收(shōu)。然後,通過從水中重新結晶,再進(jìn)行(háng)幹燥,就可以獲(huò)得(dé)純(chún)雙酚A。DMC應該很容易通過揮發性成(chéng)分的分餾來(lái)回收;這對於將其與溶劑2-Me-THF分離是必要的,後者的沸點(diǎn)相當。”
“在這過程中分離出來的BPA和DMC都是(shì)原生質量,因此,適合重(chóng)新聚(jù)合。由於分餾是一(yī)種標(biāo)準的工業技術,而且操作條(tiáo)件相當溫和(hé)(在80到90℃之間),我預計大部分(fèn)的(de)成本都與幹燥BPA以(yǐ)去除水分有關。”
化學回收過程(chéng)的實際(jì)應用
CSCT的下一個議題是擴大這一技術。Payne稱,材料回收機構(MRF)可能會采用(yòng)改工藝。
Payne指出:“雖然我們已(yǐ)經(jīng)證(zhèng)明了我(wǒ)們的催化(huà)劑對(duì)進料(liào)雜質的耐受性,包括聚碳酸酯複(fù)合材(cái)料和其他塑料,但其他普遍存在(zài)的汙染物(例如食物和碎屑)還沒有被調查過(guò)。我們希望(wàng)MRF能夠對高純度的進料進行分類,以保持工藝效(xiào)率。然後,這種進料最好被引導到一個現場批(pī)量反應器(qì)。然而,我們已經表明,在我們的反應條件下,PET仍(réng)然沒有反應(yīng)。因此(cǐ),有可能有一個聚碳酸酯和PET的輸入原料。反應結束後,未反(fǎn)應的PET可以被過濾、幹燥,並輸送到其他地方。”
那麽,這個過(guò)程可以(yǐ)被擴大到什麽程度呢?
Payne說:“為了經濟上可行,化學回收工廠通(tōng)常每年需要5萬到10萬噸的進料,因此我們預計我們的流(liú)程將具有相當的規模。然而,這依賴於(yú)獲得穩定可靠的聚碳酸酯垃圾來源(yuán)以及(jí)足(zú)夠的收集和分類基礎設施(shī)——這些都需要在地區和國家層麵上進行大(dà)量的資本投資。”
Payne補充說,通過vis-à-vis機械回收來評估CSCT的化(huà)學回收過程的(de)成本效益,需要(yào)進行全麵的(de)技術經濟分析(TEA)和生命周期分析(xī)(LCA)。
可(kě)轉移性是研究人員考慮的關鍵因素
“在所有階段,我們都意(yì)識到從實驗室到工業的可轉移性(xìng),”他解釋說,“在催化劑設計方麵,我們(men)選擇了一種廉價而豐富的金屬(鋅)與簡(jiǎn)單可伸縮的配體相結合,以降低製造催化劑的成本。我們期(qī)望這一點,加上環境條(tiáo)件下降低的能源強度,使這一(yī)過程在(zài)經濟上與機械回收競爭。”
“此外,如果與機械回收相比,TEA的(de)初始前期成本更高(gāo),那麽我們的方法能夠在塑(sù)料經濟中長期保留材料價值(zhí),所以在償還期之後(hòu),它可能更具經濟吸引(yǐn)力。”
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