万亿级塑料回收市场的下一个核心:用微波分解,成本低可持续,轻松实现变废为宝

橡塑人家 2023-05-09
1117 字丨阅读本文需 3 分钟

4月27日,旭化成宣布称,其与微波化学株式会社启动了一个联合演示项目,目的是利用微波技术将聚酰胺66 (PA66,也称为尼龙66)的化学回收过程商业化。该工艺利用微波解聚PA66,直接获得单体己二胺和己二酸,预计在高产、低能耗的情况下完成。获得的单体可以用来制造新的PA66。在演示中,用于安全气囊和汽车部件的PA66的制造废料和使用后的废料被解聚。

通过微波对PA66进行高收率解聚,以及解聚后分离和纯化过程的原理已经在2021年得到实验证实,此次项目将在2023年末进行装置组装,并将在2024年使用该进行小规模示范试验,以收集商业化的基本工艺数据,在2025年之前决定商业化的可能性。与此同时,旭化成将推进PA66化学回收全价值链商业模式的构建。

微波解聚是化学回收的方法之一,其特点是直接和有选择地将能量传递给材料,如果使用可再生能源作为微波所需电力,可以减少90%的温室气体排放,使其成为助力碳中和的有前途的技术。

Microwave Chemical 公司在2014年成功实现了世界上第一个使用微波的化工厂的建设和运营,专有技术平台为PlaWave™,可用于热解和溶剂分解,能够在更紧凑的设备中实现更快的反应速度和更高的能源效率。

Microwave Chemical 公司还积极与三井化学合作开发微波解聚聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 和聚氨酯 (PUR) 等特种聚合物,以及汽车粉碎残渣 (ASR)和热固性片状模塑料 (SMC)等更加复杂体系,以使它的PlaWave™平台更加普遍适用。

另一家微波解聚著名企业为加拿大 Pyrowave 公司,据悉它已经获得聚苯乙烯 (PS) 废物微波催化解聚工艺的专利,并与米其林(其第一个被许可方)合作,到 2023 年开发一个示范工厂。初步结果表明,液体收率将近 98%与纯苯乙烯单体纯度相似,高达99.8%。

此外,还有一家瑞士回收技术公司Gr3n 公司也推出了一种DEMETO(微波技术解聚)工艺用于循环彩色PET,其工艺过程可能是:在一种微波反应器内,PET废物浸于乙二醇和水的混合液,并在碱性条件下水解,生成对苯二甲酸碱性盐和乙二醇;接着过滤除去不溶性废料,再加入HCI中和,从而沉淀出对苯二甲酸;随后利用氯碱电解反应,将中和产物NaCl或KCl转化为NaOH或KOH。回收的氯气和氢气反应生成HCI,以重复使用,而NaOH或KOH作为加工助剂,同样循环使用。水解产物对苯二甲酸通过进一步分离纯化,成为优质PET合成原料。

美国普渡大学的研究人员采用了一种超快微波辐照工艺,将聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)塑胶片转变为对苯二甲酸二钠,并将其作为电池阳极材料。

由于微波技术具有反应过程快的特点,因而在有机反应领域中具有适应性,近年来广受科学界的关注。

重点是,该技术所使用的材料成本低、具可持续性且可回收。这种新型阳极既可用于锂电池、亦可用于钠电池的功能部件,研究人员对后者的大规模应用潜力产生了浓厚兴趣。因为地球上的盐分(氯化钠)很丰富,因此钠基电池有望进一步降低储能的成本,同时可着眼于大型可再生能源存储解决方案的未来。

其实,国际化工新材料巨头的动向都很明显了,不知道在百年大变局的历史机遇点,国内会有哪些企业或者团队能成功在下一个百年晋升第一梯队呢?

文章来源: 电气技术,天天化工网, DT新材料

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