來(lái)源:中國妖精影院樹脂網 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,英國巴斯大學的研(yán)究人員開發了一種快速化學回收工藝,在室溫下20分鍾內就能分解聚碳酸酯。

該工藝使用一種(zhǒng)鋅基催化(huà)劑和甲(jiǎ)醇來完全分解商用(yòng)聚碳酸酯顆(kē)粒。通過該工藝(yì),廢物可以被轉化為雙酚A(BPA)和碳酸二甲酯(DMC)。
聚(jù)碳酸酯在建築和工程應(yīng)用(yòng)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(zài)這一過程中使用的(de)催化劑(jì)可以用於多種商(shāng)業來源的(de)BPA-PC和混合廢料。例如,在溫度更高的情況下,還可以分解PLA和PET。
最近發表的一篇論文的第一作(zuò)者Jack Payne表示,CSCT的化學回收最終實現了高質量成分的回收。
收獲原(yuán)生品質樹脂
他解(jiě)釋說:“反應完成後(hòu),粗製的雙酚A很容易通過(guò)去(qù)除揮發性成分而被回(huí)收。然後,通過從水中(zhōng)重新結(jié)晶,再進行幹燥(zào),就可以獲得純雙(shuāng)酚A。DMC應該很容易通(tōng)過(guò)揮(huī)發性(xìng)成分的分餾來回收;這對於將其與溶劑2-Me-THF分離是必要(yào)的,後者的沸點相當。”
“在這過程中分離出來的BPA和(hé)DMC都是原生質量,因此,適合重新聚(jù)合。由於(yú)分餾是一種標(biāo)準的工(gōng)業技術,而且操作條件相當溫和(在80到(dào)90℃之間),我預(yù)計大部分的成本(běn)都與幹燥BPA以去除水分有關。”
化學回(huí)收(shōu)過程的實際應(yīng)用
CSCT的下一個議題是擴大這一技術(shù)。Payne稱,材料回收機構(MRF)可(kě)能會采(cǎi)用改工藝。
Payne指出:“雖然我們已(yǐ)經證明了我們的催化劑對進料雜(zá)質的耐受性,包括聚碳酸酯複合材料和其他塑料,但其他普遍存在的汙染物(例如食物和碎屑)還沒有被調(diào)查過。我們希望MRF能夠對高純度的進料進行分類,以保持工藝效率(lǜ)。然後,這種進料(liào)最好被引導到一個現場批量反應器。然而,我們已經表明,在我們的反應條件下,PET仍然沒有反應。因此,有可能有一個聚碳酸酯和(hé)PET的輸(shū)入原料。反應結束後,未反應的PET可以被過濾、幹燥,並輸送到其他(tā)地(dì)方。”
那麽,這個過程可以被擴大到什麽程度呢?
Payne說:“為了經濟上可行,化學回收工廠通常每年需要(yào)5萬到10萬噸的進料,因此我們(men)預計我們的流程將(jiāng)具有相當(dāng)的規模。然而,這依賴於獲得(dé)穩定可靠的聚碳酸酯垃圾來源以及足夠的收集(jí)和分類基礎設施——這些(xiē)都(dōu)需要在地區和國家層麵上(shàng)進行大量的資本投資。”
Payne補充說(shuō),通過vis-à-vis機械(xiè)回收來評估CSCT的化學回收過程的(de)成本效(xiào)益,需要進行全麵的技術經濟分析(TEA)和生(shēng)命周期分析(LCA)。
可(kě)轉移(yí)性是研究人員考慮的關鍵因素(sù)
“在所(suǒ)有階段,我們都意識到從實驗室到工業(yè)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豐富的(de)金屬(鋅)與簡單可伸縮的配體相結合,以降低製造催化劑的成本。我們期望這一點,加(jiā)上(shàng)環境條件下降低的能源強度,使這一(yī)過程在經濟上與機械(xiè)回收競爭。”
“此外,如果與機械回收相比,TEA的初始前期成本更高,那麽我們的方法能夠在塑料經濟中長期保留(liú)材料價值,所以在償還期之後,它可能(néng)更具經濟(jì)吸引力。”
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