本发明属于化工废料处理
技术领域:
,具体涉及一种PVC废料醇解回收利用方法。
背景技术:
:世界正面临着由于PVC所产生的废料危机。短期的PVC生产,数年的处理,产生了大量的PVC废料问题,特别是在烧弃时。在全球范围内,有超过1.5亿吨的长寿命PVC产品,大多数使用在建筑物的部分,其将在接下来的年代里组成PVC的废物小山。根据正在增加的产品,在2005年,这一小山将会加倍,并且世界将会进入PVC的废料时期并不得不处理大约3亿吨的PVC废物。在工业化国家,大量的PVC废物的增加已经超过了PVC的生产。大量的PVC产品在将来的年代里成为废物,而不断增长的PVC生产项目,也表明PVC的逐步淘汰也是迫切需要的。只有这样才能阻止一个不断增长的、危险的和难以处理的废物问题。化学回收法是指将PVC在一定条件下进行解聚,生成小分子产物,产物经分离、纯化后可重新作为生产PVC的单体或合成其他化工产品的原料,从而实现资源的循环利用。文献报道的化学回收法主要有热解聚和化学解聚。热解聚法由于温度较高,导致副反应多,难以获得高纯度的目的产物。因此,与热解聚相比,化学解聚法更为有效,其中醇解法是重要的化学解聚法之一,可以将废PVC醇解生成相应的产品。但现有的处理方法中存在各种缺陷,反应消耗的大量的浓酸和强碱,难以循环使用,易造成环境污染,且生成的乙二醇亦较难回收。甲醇解聚法工艺比较简单,但产品提纯复杂,最终产品品质低。由于普通条件下的甲醇降解反应时间较长,分解不彻底,已经实现的甲醇解聚PET为DMT的降解率不超过90%,不利于工业化的连续生产。因此引入新方法来改善现有工艺弊端,实现PVC废料的化学循环利用具有重要意义。技术实现要素:针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种PVC废料醇解回收利用方法,采用过渡金属盐为催化剂,在一定温度和压力下,将废PVC与醇进行醇解反应,蒸馏回收未反应的原料醇,剩余物作为催化剂循环使用。本发明采取的技术方案为:一种PVC废料醇解回收利用方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)原料预处理:将PVC废料和相应的醇按照重量比1:3-4混合,控制温度为115-125℃下,搅拌6-7h;(2)降解反应:向上述反应中添加6-8%的催化剂、5-7%的分解剂和2-4%的醋酸锌,加入反应容器中,通入惰性气体保护,搅拌下加热至温度为160-180℃,保温4-5h;(3)酸溶分解:步骤(2)保温结束后得到的溶液自然冷却到65-70℃,向混合液中加入酸溶液调节pH值为5-6进行酸溶,使降解产物结晶析出,过滤分离得到含稀土元素的酸浸液以及酸浸渣;(4)分离:将上述收集的结晶产物控制温度为58-63℃真空下干燥得回收利用产物,滤液进行蒸馏回收未反应的原料醇,蒸馏后的剩余物作为催化剂直接重复回用。进一步的,所述步骤(1)中所用的醇为乙二醇、丙醇或异丙醇中的任意一种。进一步的,所述步骤(2)中惰性气体为CO2或N2。进一步的,所述步骤(2)中分解剂为氧化镁和松脂按照重量比3:1组成的混合物。进一步的,所述步骤(2)中催化剂为氯化铁和乙酸锌按照摩尔比3:2组成的混合物。本发明的有益效果为:本发明将PVC废料和相应的醇混合,采用催化剂、分解剂和醋酸锌进行降解反应,催化剂的催化活性高,用量少,且能直接重复回用,环保性好;对降解后的产物进行酸溶分解,使有机元素和有价金属元素均留在酸浸液中,减少了废料回收的步骤,试剂成本较低,废料中有价元素回收率高,最终产品能循环回用。PVC醇解率为96.4%,降解产物回收率可达98.6%。具体实施方式实施例1一种PVC废料醇解回收利用方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)原料预处理:将PVC废料和乙二醇按照重量比1:3混合,控制温度为115℃下,搅拌7h;(2)降解反应:向上述反应中添加6%的由氯化铁和乙酸锌按照摩尔比3:2组成的催化剂、5%的由氧化镁和松脂按照重量比3:1组成的分解剂和2%的醋酸锌,加入反应容器中,通入CO2惰性气体保护,搅拌下加热至温度为160℃,保温5h;(3)酸溶分解:步骤(2)保温结束后得到的溶液自然冷却到65℃,向混合液中加入酸溶液调节pH值为5-6进行酸溶,使降解产物结晶析出,过滤分离得到含稀土元素的酸浸液以及酸浸渣;(4)分离:将上述收集的结晶产物控制温度为58℃真空下干燥得回收利用产物,滤液进行蒸馏回收未反应的原料醇,蒸馏后的剩余物作为催化剂直接重复回用。实施例2一种PVC废料醇解回收利用方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)原料预处理:将PVC废料和丙醇按照重量比1:4混合,控制温度为120℃下,搅拌6.5h;(2)降解反应:向上述反应中添加7%的由氯化铁和乙酸锌按照摩尔比3:2组成的催化剂、6%的由氧化镁和松脂按照重量比3:1组成的分解剂和3%的醋酸锌,加入反应容器中,通入CO2惰性气体保护,搅拌下加热至温度为170℃,保温4.5h;(3)酸溶分解:步骤(2)保温结束后得到的溶液自然冷却到68℃,向混合液中加入酸溶液调节pH值为5-6进行酸溶,使降解产物结晶析出,过滤分离得到含稀土元素的酸浸液以及酸浸渣;(4)分离:将上述收集的结晶产物控制温度为60℃真空下干燥得回收利用产物,滤液进行蒸馏回收未反应的原料醇,蒸馏后的剩余物作为催化剂直接重复回用。实施例3一种PVC废料醇解回收利用方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)原料预处理:将PVC废料和异丙醇按照重量比1:4混合,控制温度为125℃下,搅拌6h;(2)降解反应:向上述反应中添加8%的由氯化铁和乙酸锌按照摩尔比3:2组成的催化剂、7%的由氧化镁和松脂按照重量比3:1组成的分解剂和4%的醋酸锌,加入反应容器中,通入N2惰性气体保护,搅拌下加热至温度为180℃,保温4h;(3)酸溶分解:步骤(2)保温结束后得到的溶液自然冷却到70℃,向混合液中加入酸溶液调节pH值为5-6进行酸溶,使降解产物结晶析出,过滤分离得到含稀土元素的酸浸液以及酸浸渣;(4)分离:将上述收集的结晶产物控制温度为63℃真空下干燥得回收利用产物,滤液进行蒸馏回收未反应的原料醇,蒸馏后的剩余物作为催化剂直接重复回用。表1实施案例6~10的反应结果实施例123PVC醇解率/%95.696.492.1降解产物回收率/%97.897.698.6以上所述并非是对本发明的限制,应当指出:对于本
技术领域:
的普通技术人员来说,在不脱离本发明实质范围的前提下,还可以做出若干变化、改型、添加或替换,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3