废弃聚酯类塑料水解的方法
本发明涉及固体废弃物资源化利用和废弃塑料化学回收,尤其涉及一种废弃聚酯类塑料水解的方法。
背景技术:
1、基于热催化的中性水解技术可用于聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet))等塑料的解聚回收。该技术不仅避免使用强酸、强碱,有利于降低设备腐蚀风险,减轻后续废液处理压力,还通过催化作用降低反应能垒,可在近中性条件下实现聚酯解聚,为废弃塑料低碳回收与循环经济提供绿色、可持续的技术路线。
2、然而,在中性水解中,水分子的亲核性较弱,难以有效攻击聚酯分子链上的酯键。相关中性水解方案通常需要较高的反应温度(高于200℃)和较长的反应时间(12~24h),且产物收率也难以达到预期。虽然可通过引入钌(ru)、钯(pd)等贵金属催化剂或结构复杂的金属配合物催化剂来提高反应速率,但上述催化剂成本较高,限制了其大规模应用。
技术实现思路
1、有鉴于此,为了至少部分地解决上述提及的技术问题,本发明提供了一种废弃聚酯类塑料水解的方法。
2、根据本发明一个方面的实施方案,提供了一种废弃聚酯类塑料水解的方法,包括:将污泥衍生铁基催化剂、废弃聚酯类塑料和水混合,利用污泥衍生铁基催化剂中的fe3+路易斯酸位点和氧空位,在惰性气氛并加热加压条件下催化废弃聚酯类塑料进行水解反应。
3、根据本发明的实施方案,本发明利用污泥衍生铁基催化剂中的fe3+路易斯酸位点和氧空位协同作用,促进废弃聚酯类塑料中的酯键活化和水分子反应,从而提高废弃聚酯类塑料的中性水解解聚效率。另外,本发明的废弃聚酯类塑料水解体系无需额外添加强酸、强碱或有机溶剂,仅以水作为反应介质,有效降低设备腐蚀风险,减少盐类副产物生成,减轻后续中和处理、含盐废液处置以及有机溶剂回收的压力。
1.一种废弃聚酯类塑料水解的方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述污泥衍生铁基催化剂是通过以下方式制备得到:
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述惰性气氛的压力为0.1~1.0mpa,所述水解反应的温度为160~200℃,所述水解反应的时间为3~12h。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述水解反应的温度为185~190℃。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述污泥衍生铁基催化剂与所述废弃聚酯类塑料的质量比为(1:4)~(1:1);
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述含铁污泥的预处理,包括:
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述含铁污泥包括含有fe、al、si和o元素的水处理污泥。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述废弃聚酯类塑料包括废弃聚酯类塑料瓶或废弃聚酯类密封袋。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述废弃聚酯类塑料包括废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料的水解产物为对苯二甲酸和乙二醇。
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