來源(yuán):中國草莓污视频樹(shù)脂網 2022-03-01 11:29:03
為了(le)滿足創造強大的使用後塑料原料(liào)的需要,英國巴斯大學的研究人員開發了一種快速化學回收工藝,在室溫下20分(fèn)鍾內就能分解聚碳(tàn)酸酯。

該工藝使用一種鋅基催化劑和甲醇來完全分解商用聚碳酸酯顆粒(lì)。通過該工藝,廢物可以被轉化為雙酚A(BPA)和碳酸二甲酯(zhǐ)(DMC)。
聚(jù)碳酸酯在建(jiàn)築和(hé)工(gōng)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)的研究小組表示,在這一過(guò)程中使用的催化劑可以用於多種商業(yè)來源的BPA-PC和(hé)混合(hé)廢料(liào)。例如,在(zài)溫度更高的情況下,還可以分解PLA和PET。
最近(jìn)發表(biǎo)的一篇論文的第一作(zuò)者Jack Payne表示,CSCT的化(huà)學回收(shōu)最終實現了高質量成(chéng)分的回收。
收獲原(yuán)生品質樹脂(zhī)
他解釋說:“反(fǎn)應完成後(hòu),粗製的雙酚A很容易通過去除揮發性成分而被回(huí)收。然後(hòu),通過從(cóng)水中重新結晶,再進行幹燥,就(jiù)可(kě)以獲得純(chún)雙酚A。DMC應(yīng)該很容易通過揮發性成分的分餾來回收;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(chū)來的BPA和DMC都是原生質(zhì)量,因此,適合重新聚合。由於分餾是(shì)一種(zhǒng)標準的工業技術,而且操(cāo)作條(tiáo)件相當溫和(在80到90℃之(zhī)間),我預計大部分的成本都與幹(gàn)燥BPA以去除水分有關(guān)。”
化學回收過程(chéng)的實際應用
CSCT的下一個議題是(shì)擴大這一(yī)技術。Payne稱,材料回(huí)收機構(MRF)可能會采用改工(gōng)藝。
Payne指出:“雖然我們已經證(zhèng)明了我們的(de)催化劑對進料雜質的耐受性,包括聚碳酸酯複合材料(liào)和其他塑(sù)料,但其他普遍存在(zài)的汙染物(例(lì)如食物和碎屑(xiè))還沒有被(bèi)調查過。我們希望MRF能夠對高(gāo)純度的進(jìn)料進行分類,以保持工藝效率。然後,這種進料最好被引(yǐn)導到一個現場批量反應(yīng)器。然而(ér),我們已經表明,在我們的(de)反應條件下(xià),PET仍然沒有反應。因此,有可能有一個聚碳酸酯(zhǐ)和PET的輸入原料。反應(yīng)結束後,未反應的PET可以(yǐ)被過濾、幹燥,並輸送到其他地方。”
那麽,這個過程可以被擴(kuò)大到(dào)什(shí)麽程度呢?
Payne說:“為(wéi)了經濟上(shàng)可行,化學回收工(gōng)廠通常每年需要5萬(wàn)到10萬噸(dūn)的(de)進料,因(yīn)此我們預計我們的流程將具有相當(dāng)的規模。然而,這依賴於獲得穩定可靠(kào)的聚碳酸酯垃圾來源以及足夠的收集和分類基礎設施——這(zhè)些都(dōu)需要在地區和國家層麵上進行大量的資本投(tóu)資。”
Payne補充說,通過vis-à-vis機械回收來(lái)評估CSCT的化學回收(shōu)過程的成本(běn)效益,需要進行全麵的(de)技術經(jīng)濟分析(TEA)和生命(mìng)周期分析(LCA)。
可轉移性是研究人員考慮(lǜ)的(de)關(guān)鍵因素
“在所有(yǒu)階段,我們都意識(shí)到從實驗室到工業的可轉移性,”他解釋說,“在催化劑設計方麵,我們選擇了一種廉價而(ér)豐富的金屬(shǔ)(鋅)與簡單可伸縮的配體相結合(hé),以降低製造催化劑的成本。我們期望這一點,加上(shàng)環境條件下(xià)降低的能源強度,使這(zhè)一過(guò)程在經濟上與機械回收競爭。”
“此外,如果與機械回收相比,TEA的初始(shǐ)前期成本(běn)更高,那麽我們的方法能夠在塑料經濟中長期保留材料價值,所以在償還(hái)期(qī)之後,它可能更具經濟吸引力。”
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