超临界水降解聚丙烯和丁腈橡胶研究

摘要

随着塑料和橡胶的大规模生产以及广泛的应用，其在固体废弃物中的比重和绝对量也越来越大，因此寻求有效的塑料和橡胶的回收处理技术具有很大的实际意义。 本论文包含两方面的工作。其一是建立了一套操作方便，参数稳定，温度和压力可控性强的超临界流体降解废旧塑料橡胶的高压反应装置，并根据“弹性失效”设计准则对其管式反应器进行了设计，利用有限元分析软件Ansys进行了校验。该装置适用温度最高可达480℃，最高压力40MPa，容积为17mL，可用于间歇式降解反应。 其二是利用此装置完成了聚丙烯在超临界水中降解反应初探研究，并完成了聚丙烯和丁腈橡胶在超临界水中的降解工艺研究。在480℃、42MPa、反应时间60min、水∶PP=1∶1的实验条件下，聚丙烯完全降解为淡黄色油状产物和可燃性气体。经GC-MS分析证明油相产物是热稳定性较好的苯系芳香烃类化合物；气相主要是甲烷，还含有少量的乙烷、丙烷、丁烷等；在水相中检测到少量极性较强的醇类和酚类物质。实验室研究表明，采用超临界水可将废旧聚丙烯塑料彻底分解。对于聚丙烯原料，在所选的因素水平点上，60min、400℃和粉末级原料为得到油相目标产物得最佳条件；120min、450℃和粉末级原料为得到气体产物得最佳条件。对于丁腈橡胶的降解，60min、425℃条件下，得到的油相最多；120min、450℃条件下，得到的气相产物最多。所研究的四种物质，在反应时间达到2h时，都可以在超临界水中被完全降解。 研究表明，超临界水降解塑料和橡胶技术，从工艺方面讲是可行的。此方法不仅可以处理废弃的塑料和橡胶，其产物也可以作为化工原料进行有效的利用。

目录

文摘

英文文摘

西北大学学位论文知识产权声明书及西北大学学位论文独创性声明

第一章前言

第二章文献综述

第三章高压反应器设计及反应装置的建立

第四章聚丙烯在超临界水中降解反应初探

第五章聚丙烯和丁腈橡胶在超临界水中的降解工艺研究

第六章总结

参考文献：

致谢