廢棄塑料的低溫裂解

1、廢棄塑料的裂解及改性廢棄塑料的裂解及改性姓名：王開曄 導(dǎo)師：方長青 學(xué)號：2150821066目錄1目的與現(xiàn)狀2近期的一些研究 一、廢棄塑料的裂解 二、廢棄塑料的改性3結(jié)論與展望第一章節(jié) ：目的與現(xiàn)狀Chapter 1 近些年來，包裝業(yè)的快速發(fā)展導(dǎo)致有大量的包裝廢棄物。 例如，在印度塑料的消耗截止2010年已達12000000噸，包裝使用量占約55%。塑料對環(huán)境的危害是有目共睹的，它的降解也是非常難得事實。 尋找一個適當(dāng)?shù)姆椒▉硖幚硭芰侠且粋€具有重大意義的事情。目前塑料垃圾的處理方法掩埋焚燒 回收利用第 二 章 節(jié) 針對目前這個現(xiàn)狀，一些學(xué)針對目前這個現(xiàn)狀，一些學(xué)者們做了很多相關(guān)的研究，下

2、面者們做了很多相關(guān)的研究，下面主要從三個面給大家介紹一下。主要從三個面給大家介紹一下。Chapter 2一、廢棄塑料的裂解一、廢棄塑料的裂解（一）單品塑料的裂解（一）單品塑料的裂解:LDPE 此類有機化合物具有熱不穩(wěn)定性，在無氧或缺氧的條件下會受熱分解。裂解后產(chǎn)物烴類物質(zhì)主要是氣體（如氫氣、甲烷及一氧化碳等）和液體（如柴油、汽油等），都可以用來做燃料。 與直接燃燒法相比，效率大有提升。1、LDPE裂解后的裝置圖裂解后的裝置圖Conditions:LDPE (100g)、FCC catalyst and carrier gas stream(300ml/min)、 heating rate(25

3、 /min) up to the final temperature. 2、不同工藝參數(shù)的影響、不同工藝參數(shù)的影響（1）降解溫度）降解溫度 如圖,在450的時候，所產(chǎn)生冷凝物的量是最高的。（2）反應(yīng)器攪拌速度）反應(yīng)器攪拌速度 適當(dāng)?shù)臄嚢杷俣葧?影響溫度梯度和均一 性。圖中所示，最佳 的攪拌速率為50rpm。（3）運載氣體）運載氣體 加運載氣體后，冷凝物的量 大幅度提高。圖中，最適宜的 運載氣為氫氣。3、LDPE裂解實驗的結(jié)論裂解實驗的結(jié)論 LDPE熱降解的試驗中，在溫度450、攪拌速率為50RPM和用氫氣做運載氣體的條件下，能達到最佳反應(yīng)效果。 另一方面，催化劑對裂解也有很大的影響，與無催化劑

4、相比，能使裂解效率提高10%。 工藝參數(shù)的不同也會影響冷凝物中碳原子的數(shù)量。比如在其它條件不變，催化劑/聚合物比例為10%的時候，冷凝物中C7的含量最多。（二）多種廢棄塑料混合的裂解：（二）多種廢棄塑料混合的裂解：PET+PS 城市固體廢棄物中的塑料有很多種，其中有一些還是混合物，塑料混合物的裂解也是現(xiàn)在研究的一個方向。1、實驗分析、實驗分析 PS與PET兩種物質(zhì)分別單獨裂解的曲線圖2、實驗數(shù)據(jù)及總結(jié)、實驗數(shù)據(jù)及總結(jié) 2、PET+PS混合物降解的實驗結(jié)論混合物降解的實驗結(jié)論 二、廢棄材料的改性二、廢棄材料的改性 （一）多種塑料的PP+PEPPPETPSPE 用雙螺旋擠出機把廢棄的聚乙烯和聚丙烯

5、混合起來，可以提高聚合物的性能，乃至獲得一個新的材料。 通過這種方法獲得的聚合物的兼容性較弱，導(dǎo)致了較弱的機械性能。共混聚合物的機械性能會受到增容作用的影響，因此，混合的關(guān)鍵是尋找一個更好的增溶劑。1、實驗分析、實驗分析 下圖為PE和PP的混合比例及增溶劑、添加劑的使用情況。 純PE有較高的斷裂伸長率，而PP的較低，因此隨著廢棄PP含量的增加，斷裂伸長率逐漸降低。但是當(dāng)添加10%的EPDM和3%的O-MMT時，斷裂伸長率會提高35.7%。 PP和PE的拉伸和沖擊強度都很好，在混合物中，隨著PP含量的增加，抗拉性能提高而沖擊強度降低。權(quán)衡之下，在PP含量50%時，其綜合機械性能最適宜。添加增溶劑

6、時，其沖擊強度會有一個顯著地提高。 同樣，熱穩(wěn)定性、儲能模量和損耗模量、形態(tài)也都會根據(jù)混合比例不同發(fā)生變化。2、有無添加劑和增溶劑的比較、有無添加劑和增溶劑的比較 無增溶劑和添加劑無增溶劑和添加劑 有增溶劑和添加劑有增溶劑和添加劑3、增溶劑與添加劑的作用、增溶劑與添加劑的作用 增溶劑：1、EPDM（eythylene-propylene-diene monomer） 提高了混合物的沖擊強度及斷裂延伸率，而且有 效地提高混合物的增溶作用。 2、PE-g-MAH 使納米材料在混合物中傳播的更 一致,其強度和剛度也都提高了。 添加劑：MMT(蒙脫土)混合物的剛度和熱穩(wěn)定性提高了， 使其機械性能更為優(yōu)異，它獨一無二的片層結(jié)構(gòu) 給我們的實驗帶來了更多的想法。 第三章節(jié) 結(jié)論與展望Chapter 3 1、 理論上好的催化劑因為制造成本和自身的高感受性等一些因素而難以實施，在實驗中，經(jīng)常采用的都是一些商業(yè)催化劑，尋找更高效、適宜的催化劑可能是接下來進一步要進行的。 2、聚合物的裂解過程需要吸收大量