废旧高子材!境化学方面的/教学和研究工作。bookmark2随着塑料的产量和用量不断加,随之出现的问题是废弃塑料量也不断加。废弃的塑料造成的“白色污染”现象越来越严重,我国的情况更是如此,每年产生的废旧塑料大约有100万t113.目前对废旧塑料的处理方法主要是焚烧和填埋,这两种方法存在较大的缺点。其中,焚烧法处理对焚烧炉要求较高,而且废旧塑料在焚烧过程中会产生大量有毒的气体而对大气环境造成二次污染。
填埋也有明显的缺点:①塑料废弃物由于密度小、体积大,占用空间面积大;②塑料废弃物难以降解,填埋后将成为永久垃圾;③塑料中的添加剂析出还会污染土壤和水体资源。
为了从根本上防治废旧塑料的污染,科技人员己经研制出了可降解塑料。目前的可降解塑料主要有光降解塑料、生物降解塑料、光-生物联合降解塑料。
日本的公司将废弃塑料袋加入170 C的植物油中,再加入其他化学药剂,使其体积缩小到原来的1/50,再加入助燃剂制成粉末燃料,最后经过凝缩处理,即可得到一种新型的块状燃料,它可用作大型锅炉的燃料,价格比柴油还要便宜日本钢铁联盟1999年开发出把废塑料粉碎、造粒后作为炼铁原料的方法,以代替传统的使铁矿石还原成铁的焦炭。利用废塑料作为炼铁原料的方法,其作用不仅可加热,还可以减少焦炭的使用量,大幅度减少二氧化碳的排放量。采用该方法,能源的再利用率约80%废物再利用效率极高。
2改性利用废旧塑料的简单再生利用的主要优点是工艺简单、再生品的成本低廉。其缺点是再生料制品力学性能下降较大,不宜制作高档次的制品。为了改善废旧塑料再生料的基本力学性能,满足专用制品的质量需求,可以采取各种改性方法对废旧塑料进行改性以达到或超过原塑料制品的性能。对废旧塑料的改性再利用是很有发展前景的途径,越来越受到人们的重视。
2.1共混增容改性回收技术这种回收技术主要是将废旧塑料与其他塑料或物质共混,来提高废旧塑料的力学性能,制成有用的制品。均聚聚丙烯(PP)的抗冲击性差,尤其是耐应力开裂性能较差。据研究报道,在废PP中掺入质量分数为10%~25%的HDPE,其改性后的共混物的冲击强度比PP提高了8倍,且加工流动性加,可适用于大型容器的注塑成型将废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)研磨成粉末并进行表面处理,然后把废旧PET粉末填充到聚氯乙烯(PVC)制品中,可明显提高PVC制品的拉伸强度。另据报道,把短玻璃纤维(SGF)按10%~40%的比例强废PP可显著提高废PP的拉伸强度,这种改性PP材料可以广泛用于汽车配件,如散热器零件、照明设备零件、蓄电池外壳、防护板衬里等10. Kale13将废旧PET掺杂到新HDPE中吹塑成薄膜,加入容剂乙烯-丙烯酸共聚物(EAA),可提高HDPE薄膜的抗氧化性和HDPE的加工性能。HuangYuhui等6份时!lishing%研制出1套自动降解回收装置单体回收率比匕其张向和等用废旧热塑性塑料,按废塑料、混合溶剂、汽油、颜料+填料+助剂、改性树脂、树脂型韧塑剂的质量比等于(15~30):(50~60):适量:(0~45):(3~10):(0.5~5)的比例生产出了防锈、防腐漆、各色萤光漆等中、高档漆。其性能优良,附着力好,抗冲击力强,成本约为正规同类涂料的一半,且设备简单。Zimmemann.而催化低温分解由于在相对较低的温度下进行反应,因此研究较活跃,并取得了一定的进展。
汤子强等23对低温煤焦油与废旧塑料共熔油化进行了研究。实验结果表明,在用Z-H型催化剂,控制煤焦油的质量分数在10%~ 15%,恒温回流温度控制在300C反应时间3h左右时转化率超过85%,催化裂解得到汽油的质量有所提高,而且改善了废塑料的传热性能,减小了结焦现象。
张建荣等1%对废塑料热解回收燃料油和化学品进行了研究。结果表明:Ti2催化剂和ZnO催化剂结合使用可以使产品附加值最高的有机相产品产率从19.2%加到20.2%,当这种联合催化剂用碳酸铯促进后,有机相产品产率从20.2%提高到席国喜等对废聚苯乙烯的催化裂解进行了研究。结果表明:废聚苯乙烯在固体酸、固体碱和过渡金属氧化物存在的条件下进行裂解催化性能由高到低的顺序为:固体碱,过渡金属氧化物,固体酸。
并用催化性能最佳的氧化钡进行了反应条件的探索,发现在常压,温度为420C催化剂质量分数为2%时,得到的裂解液和苯乙烯收率最高,分别为杨震等对聚烯烃类废塑料的催化裂解进行了研究。结果表明:自制的含大孔径分子筛的NLG系列催化剂(它由含大孔径硅铝酸的粘土矿物经一系列处理而得)具有较好的催化性能,在裂解温度430C催化温度360C情况下,热分解后油产率为87.5%,油品中汽油馏分达41.3%,辛烷值为883,每吨生产成本仅1200元左右,该催化剂循环使用205余次后,仍保持良好的催化性能。而将各种废4煤与废塑料共液化处理新技术技术将煤和废塑料的混合物转变成气态、液态产物。
由于废塑料中含有大量可供转移的氢原子,在反应过程中会向煤裂解产物进行氢转移,使煤部分甚至全部液化。由于废塑料是煤液化时的主要供氢者,从而可以大大减少煤液化时的氢气耗量,同时,反应条件也相对较温和。该技术的主要优点是:为废塑料的综合利用找到了一条切实可行的出路,同时,大大降低了煤液化的氢耗量和生产成本。
美国、德国和日本对煤与废塑料共液化制取燃料油的研究较多研究了煤和混合废塑料的共液化以及煤与低密度聚乙烯(LDPE)、煤与PS的共液化实验,结果表明:PS比LDPE容易转化,煤与混合废塑料在430C反应时间1h的条件下共液化转化率和油收率最高。
oo等133以石油渣油作溶剂,研究了煤与废塑料(PS、LDPE和PET)共液化的转化率和产物分布,结果表明:采用预硫化的催化剂Ni,Mo,Ah3,可获得76.6%~94.8%的煤转化率和52. 9%~75.5%的油收率。LuoMing134研究了溶剂对共处理的影响。结果表明:当废PE、废聚苯醚(PPE)和废无规聚氯丁烯(APC)塑料与煤“共处理”时,用四氢萘或四氢萘与石油渣油的混合物作溶剂时,液化油收率最高。
为溶剂,煤与废塑料的共液化处理时发现,在一定条件下煤和混合废塑料(PP、PE和PS)具有协同作用。由此可见,煤与废塑料的共液化工艺具有降低煤制液体燃料成本的巨大潜力,可以显著降低煤直接液化的成本。
煤与废塑料共液化是一项正在积极开发而且富有前景的共处理新工艺。目前,影响共处理液化的主要问题还是对共处理液化过程的研究不够,对煤和废塑料在液化过程中的相互作用机理还不了解,还没有研究出一种较好的“共处理”催化剂。国外在这方面的研究刚刚起步,许多问题还有待系统深入的研究。我国这方面的研究工作正刚刚起步,进行煤与废塑料共处理液化研究是一项很有前途的研究。渭南师专学报,1999 2傅玉梅。浅谈废旧塑料的回收利用及污染防治对策。化工矿3廖兵,黄玉惠,庞浩等。废旧塑料回收利用技术的现状及发展趋势。北京:烃加工出版社,5唐赛珍。关于塑料废弃物的回收利用与降解塑料的开发和应用。中国环保产业,1998(8):12136屿野一,内山秀男。纤维状有机树脂乜及匕亡―卜及子0制造方法(混入了纤维状有机树脂的混凝土及其制造方法)。北京:化学工业11冯英晖,陈福林,周彦豪等。废尼龙短纤维增强废PP/胶粉复合材料的性能研究。ApplSci,15徐溢。废聚苯乙烯泡塑料制备改性建筑工业用胶粘剂。化16张松滨,李万海,王红。废塑料生产胶粘剂的研究。环境保护17张向和,蒋良伟,汪志勇等。废弃塑料生产涂料的工艺研究。环境工程,1998,20王子元。废旧塑料综合利用探讨。中国物资再生,1999(4):7 21薛福连。废塑料生产汽油柴油的工艺及设备。中国物资再生,22李彩虹杨文志。废旧塑料回收及综合利用。内蒙古石油化23许翩翩,张藩贤。废旧塑料催化裂解制备汽油。化工环保,24冀星。废塑料降解制油品和化学品。石油化工,1997,26(8):25汤子强,赵金安,王志忠。低温煤焦油与废旧塑料共熔油化的研究。燃料化学学报,1999,26张建荣薛苏生。催化剂在废塑料热解回收燃料油和化学品中的作用。环境科学动态,1999(3):27席国喜,梁蕊,汤清虎等。废聚苯乙烯裂解催化剂的筛选及工艺条件的优化。环境科学研究,1999,28杨震,乔维川,张晋华等。聚烯烃类废塑料热分解技术中催化剂的选择和机理初探。环境科学,199819(5):4851 29赵金安王志忠。废聚丙烯塑料和低温煤焦油共裂解制油的研究。煤化工,1999(30王力,陈鹏,金嘉璐。煤与废塑料共液化的基础研究进展。煤31赵鸣,段旭琴,皇甫金华。煤-废塑料共处理液化新技术。煤炭加工与综合利用,1998(6):1821
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