Cómo despolimerizar y reciclar materiales de poliéster

Reciclaje de residuos plásticos:

El reciclaje de residuos plásticos es la base para su reutilización. La dificultad del reciclaje radica en la gran cantidad, amplia distribución, variedad y gran volumen de residuos plásticos. Muchos residuos de plástico se mezclan con otros residuos municipales, lo que dificulta mucho el reciclaje.

En la actualidad, los países extranjeros han acumulado mucha experiencia en el reciclaje de plástico. Consideran el reciclaje de residuos plásticos como un proyecto sistemático en el que participan conjuntamente el gobierno, las empresas y los ciudadanos. Alemania comenzó a reciclar envases en 1993 y recicló 600.000 toneladas de plásticos de desecho en 1997, lo que representó el 75% de las 800.000 toneladas consumidas ese año. Antes del proyecto, Alemania había establecido más de 300 puntos de reciclaje y clasificación de envases en todo el país, que clasificaban de manera uniforme los productos de plástico en botellas, películas, vasos, productos de espuma de PS y otros productos, y tenían marcas de colores unificadas. El secreto del éxito del reciclaje de resina en Japón reside en el establecimiento de un sistema de reciclaje. El núcleo del sistema de gestión de reciclaje es minimizar los vínculos de reciclaje. Al establecer puntos de venta, los fabricantes también deben considerar establecer puntos de reciclaje. Los fabricantes son responsables de reciclar los residuos que producen. Al reciclar los productos de desecho producidos por uno mismo, es fácil comprender el rendimiento de las piezas y materiales estándar originales, que pueden reciclarse total y eficazmente y se puede garantizar el rendimiento de los productos reciclados. Al mismo tiempo, también puede reducir la recuperación de calor, reducir los procedimientos engorrosos y la contaminación ambiental. Debido a la modularidad del producto, la dirección de investigación y desarrollo tecnológico de la parte de reciclaje es más clara.

Para su posterior utilización, los residuos plásticos reciclados suelen separarse. Las principales tecnologías de separación incluyen separación por densidad, separación por disolución, separación por filtración, separación electrostática y separación por flotación, como se muestra en la Figura 2.1. El dispositivo de separación por flotación de agua de la Asociación Japonesa de Promoción del Procesamiento de Plásticos puede lograr una tasa de separación única de más del 99,9%. La American Dow Chemical Company también ha desarrollado una tecnología de separación similar, utilizando hidrocarburos líquidos en lugar de agua para separar los residuos plásticos mezclados. y logró buenos resultados. Kellogg Company y el Instituto Politécnico Rensselaer desarrollaron conjuntamente una tecnología de separación y reciclaje de solventes que puede separar plásticos de desecho mezclados sin clasificación manual. En este método, el plástico residual triturado se añade a un disolvente y el disolvente se puede seleccionar a diferentes temperaturas.

Disolver eficientemente diferentes polímeros y separarlos. El xileno es el mejor disolvente y la temperatura de funcionamiento no debe ser demasiado alta. También hay muchos informes sobre algunas nuevas tecnologías de separación, como el método de calentamiento rápido electromagnético, el método de mezcla por reacción, etc. Los conjuntos de metal y polímero se pueden reciclar y separar mediante calentamiento rápido electromagnético, y los parachoques de desechos recubiertos se pueden reciclar y separar mediante métodos de mezcla por reacción. Además, también se han desarrollado en el extranjero sistemas de clasificación automática por computadora para realizar una automatización continua del proceso de clasificación. La empresa suiza Bueher utiliza lámparas halógenas como potentes fuentes de luz, después de identificar cuatro filtros, puede separar los residuos plásticos de PE, PP, PS, PVC y PET mediante computadoras. La capacidad de producción es IT/h.

Se utiliza directamente o mezclado con otros polímeros para fabricar aleaciones de polímeros. Estos productos se utilizan en la fabricación de productos plásticos en bruto, rellenos plásticos, materiales de filtración, materiales de barrera, revestimientos, materiales de construcción y adhesivos. Este es un método simple y factible que se puede utilizar repetidamente y se divide en dos tipos: regeneración fundida y regeneración modificada.

(1) Regeneración por fusión

Este método consiste en calentar y fundir el plástico residual y luego volver a plastificarlo. Según la naturaleza de las materias primas, se puede dividir en regeneración simple y regeneración compuesta.

Se ha utilizado ampliamente el reciclaje simple, que recicla principalmente los desechos generados durante el proceso de producción de las fábricas de resinas y de productos plásticos. También puede incluir residuos desechables que sean fáciles de limpiar y de seleccionar. Esta parte de los residuos se caracteriza por tener ingredientes relativamente limpios y sencillos. Mediante procesos y equipos sencillos se pueden obtener plásticos reciclados con buenas propiedades, con propiedades similares a los materiales nuevos. Actualmente, alrededor del 20% de los residuos plásticos se reciclan mediante este método, y la mayoría de las plantas de reciclaje de plástico entran actualmente en esta categoría.

Los residuos plásticos utilizados para el reciclaje de compuestos se recogen por diferentes canales, contienen muchas impurezas, de muchos tipos, y están mezclados y sucios. Debido a las diferencias e incompatibilidades en las propiedades físicas y químicas de varios plásticos, sus mezclas no son adecuadas para el procesamiento directo y los diferentes tipos de plásticos deben separarse antes de la regeneración, por lo que el proceso de reciclaje es complicado. Los equipos de separación avanzados utilizados internacionalmente pueden separar sistemáticamente diferentes materiales, pero la inversión única en equipo es relativamente alta. En términos generales, los plásticos compuestos reciclados son inestables y quebradizos, por lo que a menudo se utilizan para preparar productos de baja gama, como masillas para la construcción, bolsas de basura, sandalias microporosas, impermeables y materiales de embalaje para maquinaria.

En la actualidad, se han introducido más de 20 conjuntos de dispositivos para reciclar residuos de plástico mediante el método de fusión en Dalian, Chengdu, Chongqing, Zhengzhou, Shenyang, Qingdao, Zhuzhou, Handan, Baoding, Zhangjiakou, Guilin y Beijing. , Shanghai y otros lugares de China. Se utiliza principalmente en la producción de materiales de construcción, productos plásticos reciclados, materiales civiles, revestimientos, rellenos plásticos, etc.

(2) Modificación y regeneración

Se refiere a la modificación de residuos plásticos mediante métodos químicos o mecánicos. Las propiedades mecánicas de los productos reciclados modificados mejoran y pueden convertirse en productos de alta gama.

El Laboratorio de Investigación y Desarrollo de Tecnología Industrial Baozhong de Japón ha inventado un método para procesar papel usado y polietileno usado en madera sintética, que puede procesarse como la madera natural y tiene las mismas buenas propiedades que la madera natural. El Centro de Investigación Cooperativa de Polímeros Clayton de Australia ha desarrollado un proceso de producción que utiliza fragmentos de películas de polietileno y fibras de papel usado para producir alternativas a la madera para la industria de la construcción. El procesamiento se realiza en una extrusora de doble tornillo a una temperatura de procesamiento inferior a 200°C para evitar la degradación de la fibra.

La apariencia, densidad y propiedades mecánicas del compuesto de papel periódico/polietileno producido con este método son similares a las de los tableros duros. Puede cortarse y moldearse con herramientas estándar. También tiene mejor resistencia al agrietamiento cuando se grapa y su rendimiento a prueba de agua es mejor. de tableros duros. La tecnología "madera Ainu" de Saitama utiliza molienda y limpieza en seco para reciclar desechos plásticos, y utiliza PE, PP, PVC, ABS reciclados y otras astillas de madera de desecho mixto y otras materias primas para producir nuevas tablas de madera con un contenido de astillas de madera de más del 50. %. La llegada de la tecnología Ironwood ha atraído la atención de países de todo el mundo, especialmente de los países desarrollados, y ha generado fuertes respuestas.

En términos de aditivos químicos, Ciba-Jiagi Company ha producido un aditivo mixto que contiene aditivos activos e inactivos como antioxidantes y estabilizadores, que básicamente pueden restaurar el rendimiento de los materiales reciclados al nivel original; Los Países Bajos también han desarrollado un nuevo compatibilizador químico que puede unir plásticos reciclados que contienen diferentes polímeros. Se informa que en los Estados Unidos, la conminución por corte de estado sólido (S3P) se utiliza para el mecanizado. Sin necesidad de calentar ni fundir, la resina se puede cortar a nivel molecular para formar una * * * mezcla con compatibilidad mutua. * * * La mayor parte de la mezcla se compone de HDPE y LLDPE, y su resistencia máxima a la tracción y su módulo de flexión son comparables a los del HDPE y el LLDPE puros. En los últimos dos años, la extrusión por cizallamiento sólido, la mezcla por reacción, la tecnología de moldeo por inyección tipo sándwich multicapa y las reglas de extrusión por reacción han hecho posible reciclar algunos plásticos de desecho que son difíciles de reciclar.

(3) El polvo de madera se rellena con plástico de desecho modificado.

El polvo de madera relleno de plástico de desecho modificado es un nuevo material plástico de madera verde, y su método de procesamiento también es un método de modificación física y regeneración. En los últimos años, se han realizado cada vez más estudios en este campo en el país y en el extranjero, con un rápido desarrollo y aparición de productos comerciales, por lo que el desarrollo de materiales plásticos de madera y tecnologías relacionadas se ha convertido en una tendencia.

El desarrollo y la investigación de materiales compuestos de madera en polvo y residuos plásticos no solo brinda oportunidades para aprovechar al máximo los recursos naturales, sino que también reduce la contaminación ambiental de los residuos plásticos. Por lo tanto, este material compuesto de madera y plástico es un material ecológico que ahorra energía y es respetuoso con el medio ambiente. Tiene una amplia gama de aplicaciones, principalmente en materiales de construcción, industria automotriz, embalaje y transporte de carga, materiales decorativos y artículos de primera necesidad, y tiene amplias perspectivas de desarrollo. Esto también se puede ver en la investigación de patentes en el país y en el extranjero. Como relleno orgánico para plásticos, la harina de madera tiene muchas propiedades excelentes que otros rellenos inorgánicos no pueden igualar: amplia fuente, bajo precio, baja densidad, buen aislamiento y poco desgaste en los equipos de procesamiento. Sin embargo, no se ha utilizado ampliamente como relleno inorgánico, principalmente por las dos razones siguientes: mala compatibilidad con la resina de matriz; efecto de dispersión deficiente en termoplásticos fundidos, lo que resulta en poca fluidez y dificultad en el moldeo y procesamiento por extrusión.

① Tratamiento del polvo de madera: Los materiales de fibra de madera son los mejores materiales de madera cocidos, como el aserrín de álamo, cedro, etc. Esta fibra de madera tiene una forma y una proporción de aspecto regulares, y debe limpiarse y secarse tanto como sea posible antes de su uso, y luego procesarse para obtener polvo de madera similar a las especificaciones del aserrín. Las especificaciones y dimensiones del harina de madera están estipuladas en varias patentes: la longitud es preferiblemente de 1 a 10 mm, el espesor es de 0,3 a 1,5 mm, la relación de aspecto es de 2,5 a 6,0 y la tasa de absorción de humedad es inferior al 12% (en peso). ).

② Requisitos de procesamiento para materiales compuestos de madera y plástico: cuando las partículas compuestas se extruyen en madera, si se utiliza un proceso de extrusión sin ventilación, las partículas deben estar lo más secas posible y el contenido de humedad debe ser del 0,01 %. ~ 5% de puntuaciones (masivas), preferiblemente menos del 3,5%. En condiciones de ventilación, es aceptable un contenido de humedad inferior al 8%. De lo contrario, el material extruido desarrollará grietas u otros defectos superficiales.

Se ha estudiado la forma de la sección transversal de las partículas compuestas y se cree que las secciones transversales geométricamente regulares son más ventajosas, incluidas triángulos, cuadrados, rectángulos, hexágonos, elipses, círculos, etc. Se prefiere un cilindro regular con una sección transversal aproximadamente circular o elíptica.

Durante el proceso de extrusión, las fibras de madera se orientan a lo largo de la dirección de extrusión, lo que permite que las fibras de madera paralelas adyacentes se superpongan con el polímero recubierto sobre las fibras de madera orientadas, mejorando así las propiedades físicas del material. Habitualmente el grado de orientación es del 20%, preferentemente del 30%. El material de esta estructura tiene una resistencia y un módulo de tracción suficientemente mejorados para ser adecuado para la fabricación de puertas y ventanas.

Se estudió la proporción de mezcla de polvo de madera y residuos de plástico. Las condiciones óptimas del proceso son 45% plástico y 55% polvo de madera. También se descubrió que mezclas que van desde un 40% de plástico y un 60% de fibra de madera hasta un 60% de plástico y un 40% de fibra de madera podrían producir productos útiles. La composición de la mezcla depende de las propiedades del producto final y del tipo de fibras plásticas y de madera.

③Mejora de la compatibilidad: dado que el componente principal del polvo de madera es la celulosa, que contiene una gran cantidad de grupos hidroxilo, estos grupos hidroxilo forman enlaces de hidrógeno intermoleculares o enlaces de hidrógeno intramoleculares, lo que hace que el polvo de madera sea absorbente de agua. La tasa de absorción de humedad puede alcanzar del 8% al 12% y es muy polar. Sin embargo, los termoplásticos son en su mayoría no polares e hidrófobos, por lo que la compatibilidad entre ellos es muy pobre y la adhesión de la interfaz es muy pequeña. La modificación de la superficie de polímeros y harina de madera utilizando aditivos apropiados puede mejorar la afinidad interfacial entre la harina de madera y la resina. La masilla en polvo para madera modificada tiene un rendimiento mejorado y puede transferir bien la tensión entre la masilla y la resina, mejorando así la resistencia del material compuesto. Por tanto, para obtener materiales compuestos plástico-madera con excelentes prestaciones y cumplimiento de requisitos, el primer problema a solucionar es el de la compatibilidad.

Los problemas de compatibilidad se solucionan principalmente añadiendo diversos aditivos.

Método del agente de acoplamiento: el agente de acoplamiento puede mejorar la compatibilidad de las cargas inorgánicas y las fibras inorgánicas con la resina matriz, y también puede mejorar la interfaz entre el polvo de madera y el polímero.

Los agentes de acoplamiento de silano y los agentes de acoplamiento de titanato son los dos agentes de acoplamiento más utilizados. Los experimentos muestran que ambos pueden mejorar la compatibilidad de masillas y resinas.

Método compatibilizador: Agregar el método compatibilizador es el método más simple y efectivo. Se ha informado que los compatibilizadores adecuados incluyen fibras vegetales injertadas con anhídrido maleico o resinas de poliolefina modificadas con anhídrido maleico, polímeros de acrilato y polímeros de ácido etilenoacrílico. La mayoría de estos compatibilizadores contienen grupos hidroxilo o anhídrido ácido, que pueden esterificarse con los grupos hidroxilo del polvo de madera y reducir la polaridad y la higroscopicidad del polvo de madera, por lo que tienen buena compatibilidad con la resina.

④La influencia de la dosis de aditivo en el rendimiento de los materiales compuestos: la dosis de agente de acoplamiento no es directamente proporcional al efecto de activación del relleno. Cuando el contenido de aditivos es del 1%, la resistencia a la tracción y el módulo de tracción del material son óptimos, pero a medida que aumenta la cantidad de aditivos, el rendimiento del material disminuye. Por lo tanto, la cantidad de aditivos no puede ser demasiada, de lo contrario no solo afectará el rendimiento, sino que también provocará desperdicios innecesarios.

⑤ Mejora de la fluidez: Para el procesamiento de extrusión, se requiere que los materiales procesados ​​tengan una cierta fluidez. En la mayoría de los casos, el plástico relleno debe fundirse, tensarse, deformarse y luego enfriarse y moldearse en diversos productos. Por lo tanto, se debe estudiar el efecto de las masillas en polvo de madera sobre las propiedades reológicas de la masa fundida. Entre ellos, el más importante es la influencia sobre la viscosidad de la masa fundida.

A medida que aumenta el contenido de polvo de madera, aumenta la viscosidad del polímero fundido, lo que está relacionado con la dispersión del polvo de madera en la resina matriz. Las partículas de polvo de madera se encuentran en la matriz en un determinado estado de agregación. El efecto del polvo de madera agregado sobre la fluidez del sistema de llenado es desfavorable. Se puede agregar una cantidad adecuada de ácido esteárico para reducir el número de agregación de partículas de polvo de madera, mejorar el fenómeno de aglomeración y dispersarlas completamente en la resina de matriz. Además, los materiales compuestos de madera y plástico son fluidos pseudoplásticos en estado fundido y su viscosidad aparente disminuye al aumentar la velocidad de cizalla. Por lo tanto, para que el sistema de llenado tenga una buena fluidez de procesamiento, se debe utilizar una tensión de corte más alta tanto como sea posible para reducir la viscosidad de corte del sistema de llenado y hacerlo adecuado para el moldeo por extrusión.

⑥Mejora de las condiciones de procesamiento: el moldeo por extrusión, el moldeo por prensa en caliente y el moldeo por inyección son los principales métodos de moldeo para procesar materiales compuestos de madera y plástico. Debido al ciclo de procesamiento corto, la alta eficiencia y el proceso de moldeo simple, el moldeo por extrusión es una mejor opción.

La extrusora de un solo husillo puede completar las tareas de plastificación y transporte de materiales. Dado que el relleno de harina de madera aumenta la viscosidad del polímero fundido y aumenta la dificultad de extrusión, la extrusora de un solo tornillo utilizada para la modificación del relleno de harina de madera debe utilizar un tornillo especialmente diseñado con fuertes capacidades de mezcla y plastificación.

Debido a la estructura esponjosa de la harina de madera, es difícil introducirla en el tornillo extrusor, por lo que los materiales deben mezclarse y granularse antes de la extrusión. Dado que el polvo de madera absorbe agua, se debe secar antes de la granulación. La temperatura de secado es de aproximadamente 150 °C y el tiempo de secado óptimo es de 3 horas. Si el secado no es suficiente, se formarán burbujas de aire en el producto, reduciendo la resistencia mecánica del material. Controlar las temperaturas de procesamiento también es muy importante. Si la temperatura es demasiado alta, el polvo de madera se carbonizará debido al calor, afectando el color aparente del material. Por lo tanto, la temperatura de procesamiento debe controlarse adecuadamente durante el procesamiento.

Método químico:

Se refiere a convertir los residuos plásticos en compuestos u oligómeros de bajo peso molecular mediante reacciones químicas. Estas tecnologías se pueden utilizar para producir fueloil, gas natural, monómeros poliméricos y materias primas petroquímicas y químicas a partir de plásticos de desecho.

Desde un punto de vista técnico, los métodos químicos incluyen principalmente pirólisis, craqueo catalítico, hidrocraqueo, método de fluidos supercríticos, solvólisis, etc. El craqueo térmico produce hidrocarburos con un amplio rango de puntos de ebullición y un bajo valor de recuperación. Debido a la presencia del catalizador, la temperatura de reacción se puede reducir decenas de grados, la distribución del producto es relativamente fácil de controlar y se puede obtener gasolina con altos sitios de cristalización. El método del fluido supercrítico se ha convertido en un punto de investigación debido a su protección ambiental, economía, rápida velocidad de descomposición y alta tasa de conversión. No sólo es adecuado para la lubricación de residuos plásticos, sino también para la solvólisis de polímeros de condensación. La solvólisis se utiliza principalmente para la despolimerización de plásticos residuales de policondensación.

Recibir singleton.

En cuanto a su uso, los métodos químicos se pueden dividir en dos tipos en función del producto final. Uno es preparar combustible (gasolina, queroseno, diesel, gas licuado, etc.) y el otro es preparar materias primas químicas básicas y monómeros.

(1) Tecnología petroquímica para la fabricación de combustible (petróleo, gas)

Los países extranjeros comenzaron a desarrollar tecnología de reabastecimiento de combustible ya en la crisis de Shitao en la década de 1970.

Pirólisis, 1kg de residuo plástico puede producir hasta iL. Esta tecnología no utiliza ningún dispositivo de agitación y sólo es adecuada para poliolefinas, no para plásticos que contienen halógenos.

APME (Asociación Europea de Fabricantes de Plásticos) cree que el proceso de reciclaje debe poder aceptar una amplia gama de plásticos mixtos para que sea viable. Actualmente, la industria ha llevado a cabo investigaciones de proyectos de laboratorio y pruebas piloto preliminares sobre residuos de plástico ricos en PVC (hasta un 60%), pero aún no se han proporcionado las condiciones óptimas de proceso para construir dispositivos de demostración.

En abril de 2000, Japón implementó plenamente la "Ley de Reciclaje de Envases y Envases" para los residuos plásticos. Para resolver el problema de la lubricación de los plásticos mixtos, la Asociación Japonesa de Promoción del Reciclaje de Residuos de Plástico y la Fundación de Investigación de Residuos, con el apoyo del gobierno, desarrollaron con éxito una tecnología de lubricación para los plásticos de desecho mixtos en general. Su flujo de proceso incluye pretratamiento, decloración y descomposición térmica. Para mejorar la calidad del aceite, se añaden catalizadores para su modificación.

Empresas japonesas como Mitsubishi Heavy Industries, Toshiba y Nippon Steel han realizado sucesivamente pruebas piloto o industriales que pueden producir cristales de petróleo como gasolina, diésel y petróleo pesado. La tecnología ha pasado, pero la economía no.

Por lo tanto, las empresas relevantes están reduciendo en gran medida los costos mejorando los procesos, especialmente los resultados de las pruebas de Tohoku Electric Power y Mitsubishi Heavy Industries que utilizan agua supercrítica para repostar plásticos de desecho. El tiempo de reacción se ha reducido significativamente de las últimas 2 horas a 2 minutos, y la tasa de recuperación de petróleo se mantiene en un nivel alto de más del 80%, lo que resulta beneficioso para reducir costos. Teniendo en cuenta que el aumento de los precios del petróleo ayudará a mejorar los beneficios económicos, se espera que la prueba industrial de 0,5 t/h actualmente en curso se ponga en uso poco después del éxito.

(2) Tecnología básica de preparación de materias primas químicas y recuperación de monómeros:

La descomposición térmica de residuos plásticos mixtos produce hidrocarburos líquidos y la gasificación a temperatura ultraalta produce gas de agua, que puede ser utilizados como materias primas químicas. En los últimos años, Hoechst Corporation, Rules Corporation, BASF Corporation, Kansai Electric Power Company, Mitsubishi Heavy Industries, etc. de Alemania, han desarrollado tecnologías para utilizar plásticos de desecho para la gasificación a temperatura ultraalta para producir gas de síntesis y luego producir materias primas químicas como como metanol.

En los últimos años, la tecnología de reciclaje de monómeros plásticos de desecho ha recibido cada vez más atención y gradualmente se ha convertido en una dirección generalizada, y su aplicación industrial también está bajo investigación. En la 14ª Conferencia Académica Internacional sobre Análisis y Pirólisis Aplicada, celebrada en Munich, Alemania, en mayo de 1998, surgieron nuevas tendencias en el desarrollo del reciclaje de residuos de polímeros. De los artículos publicados en esta conferencia se puede ver que el problema de la "contaminación blanca" de los materiales poliméricos se ha resuelto básicamente a nivel internacional, y después de la investigación e industrialización de la preparación de combustible mediante pirólisis de residuos poliméricos, ha tendido a ser eficaz. El método de pirólisis catalítica convierte los residuos de polímeros en nuevas materias primas para la síntesis de polímeros.

Escenario. El nivel actual de investigación ha alcanzado tasas de recuperación de monómeros del 90% para poliolefinas, 97% para poliacrilatos, 92% para fluoroplásticos, 75% para poliestireno y 80% para nailon y caucho sintético. También se están estudiando las aplicaciones industriales de estos resultados, que aportarán enormes beneficios al medio ambiente y a la utilización de recursos.

El Battelle Memorial Institute (patente estadounidense n.º 5136117) ha desarrollado con éxito una tecnología para recuperar monómero de etileno a partir de residuos plásticos mixtos como LDPE, HDPE, PS, PVC, etc., con una tasa de recuperación del 58 %. (fracción de masa), el costo es de 3,3 centavos/kg y el objetivo es lograr la industrialización en dos años. Mitsubishi Corporation, el agente general de Japón, introdujo esta tecnología y la comercializó, y construyó un dispositivo de reacción continua con un caudal de 20 l/h.

La solvólisis (incluidas la hidrólisis y la alcoholisis) se utiliza principalmente para La despolimerización de materiales poliméricos de policondensación para recuperar monómeros es adecuada para una única variedad de plásticos de desecho que han sido sometidos a un tratamiento previo estricto. Actualmente se utiliza principalmente para procesar residuos plásticos polares como poliuretano, poliéster termoplástico y poliamida. Por ejemplo, la hidrólisis de la espuma de poliuretano produce poliéster y diamina, la alcohólisis de productos duros y blandos de poliuretano produce polioles y la despolimerización de residuos de PET produce ácido tereftálico bruto y etilenglicol.

Además, en los últimos años, los métodos de fluidos supercríticos se han utilizado cada vez más en la despolimerización y policondensación de materiales poliméricos para recuperar sus monómeros, y el efecto es mucho mejor que la descomposición con disolventes ordinarios. T. Sako y otros de Japón utilizaron la descomposición en fluidos supercríticos para reciclar residuos de poliéster (PET), plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP) y películas compuestas de poliamida/polietileno. La ventaja de utilizar metanol supercrítico para recuperar PET es que el PET se descompone rápidamente, no requiere un catalizador y puede recuperar casi el 100% de los monómeros. También realizaron un tratamiento de recuperación de agua subcrítica en la membrana compuesta de PA6/PE para hidrolizar PA6 en el monómero caprolactama, con una tasa de recuperación de más del 70%-80%.

Regeneración de energía térmica:

La combustión del plástico libera una gran cantidad de calor. El poder calorífico del polietileno y el poliestireno llega a 46 000 kJ/kg, lo que supera el poder calorífico medio del fueloil de 44 000 kJ/kg. Las pruebas de combustión muestran que los plásticos de desecho tienen propiedades básicas para su uso como combustible. La prueba de comparación de la combustión de carbón pulverizado y petróleo pesado se muestra en la Tabla 2.2. Como puede verse en la Tabla 2.2, el poder calorífico de los residuos de plástico es equivalente al del carbón y el petróleo y no contiene azufre. Además, se quema rápidamente debido a su bajo contenido en cenizas.

En el extranjero, los plásticos de desecho se utilizan para reemplazar el carbón, el petróleo y el coque para la inyección en altos hornos, los hornos rotatorios de cemento reemplazan al carbón para quemar cemento y el combustible sólido de basura (CDR) se utiliza para la generación de energía. Todos han logrado buenos resultados.

(1) Vamos: combustible de residuos sólidos RDF

Japón promueve activamente el uso de plásticos de desecho para producir combustible de residuos sólidos. La tecnología RDF se desarrolló originalmente en los Estados Unidos. En los últimos años, en Japón, debido a la escasez de vertederos, la corrosión de las calderas por el cloruro de hidrógeno y la contaminación del medio ambiente por los gases de escape producidos por los residuos plásticos que contienen cloro, se mezclan diversos desechos combustibles para preparar CDR con un Un poder calorífico de 20933 kJ/kg y un tamaño de partícula uniforme no solo diluye el cloro, sino que también facilita el almacenamiento, el transporte y la combustión, y puede usarse en otras calderas y hornos industriales para reemplazar el carbón. La generación de energía con conversión de residuos a combustibles sólidos se utilizó por primera vez en los Estados Unidos. Hay 37 centrales eléctricas RDF, que representan el 21,6% de las plantas de conversión de residuos en energía. Junto con la reforma, Japón ha convertido algunas estaciones de incineración de residuos a pequeña escala en estaciones de producción de RDF para facilitar la generación de energía a gran escala centralizada, continua y eficiente, mejorando los parámetros de vapor de las plantas de conversión de residuos en energía. Actualmente, varias plantas de cemento en Japón lo están promoviendo activamente.

(2) Inyección en alto horno e inyección en horno rotatorio de cemento

La tecnología de inyección de plástico residual en alto horno consiste en utilizar el alto poder calorífico de los plásticos residuales para convertirlos en altos hornos de calidad adecuada. tamaño de partícula. Una nueva forma de procesar residuos de plástico en lugar de coque o carbón pulverizado.

La aplicación de la inyección de residuos de plástico en altos hornos extranjeros muestra que la tasa de utilización de los residuos de plástico alcanza el 80%, las emisiones son del 0,1% al 1,0% del volumen de incineración, solo se producen menos gases nocivos y el costo del tratamiento es bajo. La tecnología de inyección de plásticos de desecho en altos hornos ha abierto nuevas vías para la utilización integral de los plásticos de desecho y el control de la "contaminación blanca". También proporciona nuevos medios para que las empresas metalúrgicas ahorren energía y aumenten la eficiencia.

En 1995, la Bremen Steel Company de Alemania inyectó por primera vez residuos de plástico en su alto horno número 2 (volumen de 2688 m3) y estableció un conjunto de equipos de inyección de 70 kt/a. Posteriormente, Krupp/American Hershey Steel. También instaló un conjunto de equipos de inyección de 90 kt/a, y otras empresas siderúrgicas alemanas también se están preparando para adoptar esta tecnología. En 1996, la empresa japonesa NNK inyectó residuos de plástico en el alto horno número 1 (volumen de 4.093 m3) de su planta de Keihin, y planea procesar 30 kt/a de residuos de plástico.

También planea transferir esta tecnología a otras fábricas en Japón. La comunidad japonesa de protección del medio ambiente y los círculos de opinión pública tienen grandes esperanzas en esto. La Federación Japonesa del Acero lo ha incluido en el plan de conservación de energía de 2010, que requiere la inyección de más de 1 millón de toneladas por año, equivalente al 2% del consumo de energía de la industria. la industria del acero. El futuro es brillante.

Además, la prueba japonesa de inyectar residuos de plástico en hornos rotatorios de cemento también fue exitosa. Basándose en la quema a largo plazo de neumáticos de desecho, la planta de cemento de Deshan Company realizó con éxito una prueba de inyección de plástico de desecho en un horno rotatorio con la cooperación de la Asociación de Promoción del Procesamiento de Desecho de Plástico de 1996.

Método de fermentación

Se informa que el polietileno residual se puede convertir en proteína microbiana mediante fermentación oxidativa y fermentación pirolítica. Este método es un método no convencional y no se utiliza comúnmente en la actualidad.

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