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相对低温环境将LDPE废料转化为液体燃料

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相对低温环境将LDPE废料转化为液体燃料

发布日期:2017-12-06 作者: 点击:

印度有研究人员于11月27日宣布,开发出一种新工艺,在相对低温的环境中,借助高岭土催化剂,可将应用于制造许多类型的容器、医疗和实验室设备、计算机部件和塑料袋常见的聚合物低密度聚乙烯(LDPE),转化为液体燃料。其工作论文已发表在国际期刊《环境和废物管理(Environmentand Waste Management)》中。


    在他们的方法中,借助于高岭土催化剂,将塑料废弃物加热至400℃-500℃。这可导致塑料的长链聚合物链分裂,过程称之为热-催化降解,可释放出大量小得多的富碳分子。


    该团队使用气相色谱结合质谱来表征这些产品分子,发现所产生的液体燃料组分主要为10到16个碳原子的链烷烃和烯烃。他们解释,可使该液体燃料与传统石化燃料的化学性质非常相似。


    高岭土是一种含有铝和硅的粘土矿物。它作为一种催化剂,可通过提供大量活性表面,使聚合物分子在批量反应器中在其上经受高温而被破解。该团队优化了反应温度,在450°C条件下高岭土用量最低,可生产超过70%的液体燃料。

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    换句话说,每公斤的垃圾塑料,他们可以生产700克的液体燃料。副产品是可燃气体和蜡。他们可以将70%这个比例提高至近80%,并最大限度减少反应时间,但这需要更多的催化剂:1公斤的高岭土用于转化每2公斤的塑料。


    经研究,冷凝产品的质量和产率是温度和催化剂数量的函数。在热和催化降解中,可冷凝的成分在低温(高达450°C)下是粘性极小的液体油,而温度增加(从475°C起),其成分成为粘性物和蜡质。可冷凝成分的回收,从400°C时的30.8wt.%增加到450°C时的71.45%,并可进一步增加到最大值500°C时无催化剂的86.65wt%。采用催化剂可增加可冷凝产品的产率,并减少反应时间。在450°C下最高的液体成分产率在79.5wt.%,采用的催化剂和塑料比为1:2。


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