在以溶剂为基础的回收利用中提高聚乙烯废物的溶解率
Rita Kol1,2, Ruben Denolf1, Gwendoline Bernaert1
1Laboratory for Circular Process Engineering (LCPE), Department of Green Chemistry and Technology, Ghent University, Sint-Martens-Latemlaan 2B, 8500 Kortrijk, Belgium.
通过加快塑料回收,这项研究发现溶剂粘度和反应堆流会显著影响聚乙烯溶解率. 优化条件使真正的废物只需5分钟就能完全溶解.
科学领域:
- 聚合物科学 聚合物科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 材料回收利用 材料回收利用
背景情况:
- 基于溶剂的回收利用提供了不降解的聚合物链清洁.
- 目前的聚合物实验室级溶解过程可能耗时,需要几个小时.
- 优化溶解动力学对于有效的塑料废物回收利用至关重要.
研究的目的:
- 确定影响聚钢在溶剂中的溶解速度的关键因素.
- 探索反应堆设计和操作参数,以实现更快的溶解.
- 用真实的塑料废弃物样本验证优化的溶解条件.
主要方法:
- 广泛的溶剂选,以比较溶解时间.
- 多重回归建模以将溶剂特性与溶解时间相关联.
- 实验室规模和混反应堆中的动力学研究,变化温度,粒子大小和振动.
- 使用第一阶动力模型分析溶解动力学.
主要成果:
- 溶剂粘度是影响溶解时间的主要因素,其次是溶解度参数 (,极,分散结合).
- 环素,2-坦,乙基和甲基乙基显示出快速溶解的特性.
- 一个混乱的反应堆中的流增加,使溶解时间从40分钟减少到7分钟.
- 据证实,在一个混乱的反应堆中溶解的速度至少是实验室规模反应堆的5倍.
结论:
- 溶剂特性,特别是粘度,反应器设计,特别是流,对于聚乙烯的快速溶解至关重要.
- 优化条件,包括混乱的反应堆使用,可以大大减少回收过程的时间.
- 在最佳条件下,在5分钟内实现了真正塑料废物的完全溶解,证明了其实际适用性.
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