醇碱水解法解聚废旧聚酯瓶的工艺研究

摘要

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30～60 min，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30 min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。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 国内外聚酯工业的发展和运用

1．1．1 国外聚酯工业的发展

1．1．2 国内聚酯工业的发展

1．1．3 聚酯的运用

1．2 废旧聚酯的回收利用概况

1．3 聚酯的回收方法

1．3．1 物理回收法

1．3．2 化学回收法

1．4 本文的研究意义和研究内容

1．4．1 本论文的研究意义

1．4．2 本论文的研究内容

第二章 实验部分

2．1 实验原料及试剂

2．2 实验仪器

2．3 实验步骤

2．4 产品的测定和表征

2．4．1 解聚率和产率

2．4．2 红外光谱

2．4．3 元素分析

2．4．4 热分析

第三章 结果与讨论

3．1 PET化学解聚的比较

3．1．1 水解法

3．1．2 醇碱联合法

3．1．3 醇碱水解法

3．2 醇碱水解法影响因素的考察

3．2．1 反应温度的影响

3．2．2 反应时间的影响

3．2．3 碳酸氢钠用量的影响

3．2．4 乙二醇用量的影响

3．2．5 蒸馏水用量的影响

3．2．6 搅拌速度的影响

3．3 脱色过程的讨论

3．3．1 脱色方法的选择

3．3．2 脱色条件的确定

3．4 酸化过程的讨论

3．4．1 酸化流程的确定

3．4．2 乙二醇的循环利用

3．5 产物的表征

3．5．1 红外光谱分析

3．5．2 元素分析

3．5．3 热分析

第四章 结论

4．1 主要结论

4．2 研究展望

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果