Разработан непрерывный промышленный процесс деполимеризации полистирола

Американские химики представили непрерывный процесс конверсии отработанного полистирола обратно в мономерный стирол. Это увеличит экономическую привлекательность рециклинга полистирола, поскольку вместо плавки и повторного прессования, ведущих к получению самых дешёвых товаров, можно будет производить высококачественные изделия.

США перерабатывают менее половины пластиковых отходов, а мировые показатели и того хуже. Бóльшая часть органических полимеров либо попросту загрязняет землю и воду, либо сжигается (при этом безвозвратно теряется органическое вещество и образуется парниковый газ). Ну а утилизируемые пластики сначала нужно отделить от остальных отходов, что приводит к получению вторичных продуктов очень низкого качества, загрязнённых другими материалами и примесями. Глубокая же очистка полимерного вторсырья экономически невыгодна.

Кроме того, простое плавление с повторным прессованием приводит к частичному разложению, обугливанию и выделению вредных газов. Вот почему учёные стараются предложить такие пути утилизации полимеров, которые позволили бы просто вернуться к исходному мономеру. Последний может не только быть конвертирован в полимер (но уже чистый и красивый), но и пригодиться при производстве иных продуктов. Правда, для достижения экономической эффективности такие процессы должны быть непрерывными.


Схема реактора непрерывного процесса деполимеризации полистирола. Сверху — блок непрерывной подачи порошка полимера в реактор; образующийся мономер сразу удаляется в виде газа. (Илл. Wiley-VCH.)

Исследователи под руководством Ленни Шмидта из Университета Миннесоты (США) разработали непрерывный процесс деполимеризации полистирола над нанесённым на частицы оксида алюминия платиновым или родиевым катализатором, содержащим церий.

Когда измельчённый полистирол поступает в реактор непрерывного действия, он контактирует с горячим катализатором, на котором происходит пиролиз до стирола, удаляемого из объёма горячего реактора в виде газа. Положительный тепловой эффект пиролиза используется для поддержания высокой температуры реактора, снижая энергорасходы. Чистота получаемого мономерного стирола на выходе из реактора достигает 80% (что почти соответствует маркировке «технический»). Остальное составляют такие примеси, как бензол, толуол, этилбензол и небольшие фрагменты исходного полимера (олигомеры). Дальнейшая очистка стирола (если она вообще требуется) является делом техники, то есть стандартным промышленным процессом.

Пока предложенный непрерывный процесс специфичен для полистирола. Например, пиролиз полиэтилена в подобных условиях приведёт к образованию сложнейшей смеси самых разнообразных продуктов, не содержащей только одного компонента — этилена.

Кроме того, экономическая ценность этого метода всё равно зависит от стоимости предварительной сортировки, транспортировки и чистки отработанного полистирола. То есть идея замечательная, но сжечь всё равно проще. К сожалению.

Подробнее о новом процессе можно узнать из статьи, опубликованной в журнале ChemSusChem.

Подготовлено по материалам Chemistry World.


Роман Иванов, Компьюлента





Последние новости

Подгружаем последние новости