廢棄塑料的低溫裂解

1、關(guān)于廢棄塑料的低溫裂解第1頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三目錄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2頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三第一章節(jié) ：目的與現(xiàn)狀Chapter 1 近些年來(lái)，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(dá)12000000噸，包裝使用量占約55%。塑料對(duì)環(huán)境的危害是有目共睹的，它的降解也是非常難得事實(shí)。 尋找一個(gè)適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)處理塑料垃圾是一個(gè)具有重大意義的事情。第3頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三目前塑料垃圾的處

2、理方法掩埋焚燒 回收利用第4頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三第 二 章 節(jié) 針對(duì)目前這個(gè)現(xiàn)狀，一些學(xué)者們做了很多相關(guān)的研究，下面主要從三個(gè)面給大家介紹一下。Chapter 2第5頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三一、廢棄塑料的裂解（一）單品塑料的裂解:LDPE 此類有機(jī)化合物具有熱不穩(wěn)定性，在無(wú)氧或缺氧的條件下會(huì)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(lái)做燃料。 與直接燃燒法相比，效率大有提升。第6頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三1、LDPE裂解后的裝置圖Co

3、nditions:LDPE (100g)、FCC catalyst and carrier gas stream(300ml/min)、 heating rate(25 /min) up to the final temperature. 第7頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三2、不同工藝參數(shù)的影響（1）降解溫度 如圖,在450的時(shí)候，所產(chǎn)生冷凝物的量是最高的。第8頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三（2）反應(yīng)器攪拌速度 適當(dāng)?shù)臄嚢杷俣葧?huì) 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(yùn)載氣體 加運(yùn)載氣體后，冷凝物的量 大幅

4、度提高。圖中，最適宜的 運(yùn)載氣為氫氣。第9頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三3、LDPE裂解實(shí)驗(yàn)的結(jié)論 LDPE熱降解的試驗(yàn)中，在溫度450、攪拌速率為50RPM和用氫氣做運(yùn)載氣體的條件下，能達(dá)到最佳反應(yīng)效果。 另一方面，催化劑對(duì)裂解也有很大的影響，與無(wú)催化劑相比，能使裂解效率提高10%。 工藝參數(shù)的不同也會(huì)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(shí)候，冷凝物中C7的含量最多。第10頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三（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，

5、塑料混合物的裂解也是現(xiàn)在研究的一個(gè)方向。第11頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三1、實(shí)驗(yàn)分析 PS與PET兩種物質(zhì)分別單獨(dú)裂解的曲線圖第12頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及總結(jié) 隨著溫度的升高，液體產(chǎn)物增加，其中PET含量越低增加的越快；而氣體產(chǎn)物基本保持不變， PET含量越高的氣體產(chǎn)物量高。 在30min內(nèi)，液體和氣體產(chǎn)物都快速增加，在30min以后，逐漸趨于平緩。依然可以看出，隨著PET含量的增加，液體產(chǎn)品增多，氣體產(chǎn)品降低。 催化劑比例大概在1:0.2時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物趨于平緩，依舊是PET含量最高的氣體產(chǎn)物含量高，液體含量最低。第

6、13頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三2、PET+PS混合物降解的實(shí)驗(yàn)結(jié)論 隨著PET百分比的增加，液體產(chǎn)物的產(chǎn)量下降而氣體產(chǎn)物會(huì)增加，在進(jìn)一步研究其碳原子數(shù)的產(chǎn)物時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)苯乙烯二聚體、苯乙烯低聚物和許多新的含氧碳?xì)浠衔镆矔?huì)隨著PET的增加而增加。權(quán)衡之后，發(fā)現(xiàn)10%PET+PS有更高效的反應(yīng)，并且有最大的液體產(chǎn)量和化合物產(chǎn)量，僅在純PS之后。第14頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三二、廢棄材料的改性 （一）多種塑料的PP+PEPPPETPSPE 用雙螺旋擠出機(jī)把廢棄的聚乙烯和聚丙烯混合起來(lái)，可以提高聚合物的性能，乃至獲得一個(gè)新的材料。 通過(guò)

7、這種方法獲得的聚合物的兼容性較弱，導(dǎo)致了較弱的機(jī)械性能。共混聚合物的機(jī)械性能會(huì)受到增容作用的影響，因此，混合的關(guān)鍵是尋找一個(gè)更好的增溶劑。第15頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三1、實(shí)驗(yàn)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。第16頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三 純PE有較高的斷裂伸長(zhǎng)率，而PP的較低，因此隨著廢棄PP含量的增加，斷裂伸長(zhǎng)率逐漸降低。但是當(dāng)添加10%的EPDM和3%的O-MMT時(shí)，斷裂伸長(zhǎng)率會(huì)提高35.7%。 PP和PE的拉伸和沖擊強(qiáng)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(qiáng)度降低。權(quán)衡

8、之下，在PP含量50%時(shí)，其綜合機(jī)械性能最適宜。添加增溶劑時(shí)，其沖擊強(qiáng)度會(huì)有一個(gè)顯著地提高。 同樣，熱穩(wěn)定性、儲(chǔ)能模量和損耗模量、形態(tài)也都會(huì)根據(jù)混合比例不同發(fā)生變化。第17頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三2、有無(wú)添加劑和增溶劑的比較 無(wú)增溶劑和添加劑第18頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三 有增溶劑和添加劑第19頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三3、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(qiáng)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(qiáng)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(jī)械性能更為優(yōu)異，它獨(dú)一無(wú)二的片層結(jié)構(gòu) 給我們的實(shí)驗(yàn)帶來(lái)了更多的想法。 第20頁(yè)，共22頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)18分，星期三第三章節(jié) 結(jié)論與展望Chapter 3 1、 理論上好的催化劑因?yàn)橹圃斐杀竞妥陨淼母吒惺苄缘纫恍┮蛩囟y以實(shí)施，在實(shí)驗(yàn)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(lái)進(jìn)一步要進(jìn)行的。 2、聚合物的裂解過(guò)程需要吸收大量的熱量，成本的損耗是巨大的，采用一種什么方法能使裂解溫