醇碱水解法解聚废旧聚酯瓶的工艺研究

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随着聚酯制品在日常生活中日益广泛的使用,聚酯的消费量与日俱增。大力开发废旧聚酯回收技术,循环利用聚酯已经成为聚酯工业可持续发展的关键所在。化学回收法可以将聚酯解聚生成低分子量的产物,重新作为聚合原料再次使用,从而最大化的实现了聚酯的循环利用价值。本文在弱碱性环境中,加入乙二醇,将废旧聚酯瓶降解生成对苯二甲酸钠和其它副产物,然后经脱色、酸化、结晶、干燥,得到目标产物对苯二甲酸,滤液经旋转蒸发后得到的乙二醇可重复使用。系统考察了反应温度、反应时间、碳酸氢钠用量、乙二醇用量、蒸馏水用量、搅拌速度等对废旧聚酯瓶解聚率和对苯二甲酸产率的影响。结果表明,反应温度对反应结果的影响比较显著,在170~180℃,m(PET):m(NaHCO3):m(H2O):m(EG)=3:3.3:30-40:10的条件下反应30~60min,废旧聚酯瓶的解聚率达到98%以上,主要产物是对苯二甲酸,并通过红外光谱分析、元素分析和热分析验证了产物,对苯二甲酸的纯度和产率分别可以达到97%和94%以上。用回收的乙二醇代替新制的乙二醇加入到解聚反应中,废旧聚酯瓶的解聚率和对苯二甲酸的产率分别超过95%和82%。在此基础上,对解聚产物的脱色过程、酸化过程和乙二醇的回收进行了考察。在活性炭用量与脱色液体体积的比值为0.2%(g/ml),脱色温度50℃,脱色时间30min时,满足脱色要求。在真空度0.09MPa,水浴温度55℃下进行旋转蒸发,乙二醇的回收率达到89%以上。
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