Инженеры-химики из США и Великобритании разрабатывают процесс переработки полистирола

Команда инженеров-химиков из Университета Бата в Великобритании и Вустерского политехнического института в Массачусетсе утверждает, что они разрабатывают метод переработки полистирола (ПС), который позволит сделать этот материал пригодным для повторного использования.

Кроме того, инженеры говорят, что их процесс может стать первым, который сделает переработку полистирола экономически выгодной и энергоэффективной.

В новой исследовательской статье, опубликованной в «Журнале химического машиностроения», объясняется, что этот метод использует пиролиз для разделения полистирола на части, которые можно преобразовать в новые части материала.

Бернардо Кастро-Домингес, старший преподаватель химического машиностроения в Университете Бата и содиректор Центра цифровых технологий, производства и дизайна (dMaDe), говорит: «Технологии химической переработки сейчас находятся в центре внимания химического машиностроения. Срочно необходимы экономически и энергоэффективные способы расщепления пластика до его основных строительных блоков, таких как полистирол.

«В настоящее время перерабатывается менее 5 процентов полистирола», — продолжает он. «Наша работа показывает, что до 60 процентов всего используемого сегодня полистирола можно заменить химически переработанным стиролом».

Майкл Тимко, профессор химического машиностроения Вустерского политехнического института, говорит: «Наш анализ показывает, что полистирол является идеальным кандидатом для процесса химической переработки. Удивительно, но этот процесс энергетически эффективен и потенциально экономически конкурентоспособен. С точки зрения выбросов, инвестиции в этот процесс потенциально могут быть эквивалентны простым мерам, таким как энергосбережение, с точки зрения количества сокращения выбросов, которое может быть достигнуто при определенных инвестициях».

Инженеры говорят, что PS можно подвергнуть химической переработке с использованием тепла, но повторные обработки ухудшают качество материала, в результате чего он теряет прочность и гибкость. Они утверждают, что, поскольку для этого процесса требуются специализированные помещения, большинство центров переработки не принимают PS, а из-за его большого размера и высоких транспортных расходов его редко перемещают на эти предприятия. Следовательно, в настоящее время перерабатывается очень мало полистирола.

Они добавляют, что пиролиз предполагает воздействие на материал очень высоких температур (более 450 градусов по Цельсию) в бескислородной камере, что означает, что он не может воспламениться. Вместо этого PS распадается на мономеры, которые затем можно очистить и впоследствии восстановить в чистый PS. Для создания 1 килограмма нового материала требуется менее 10 мегаджоулей энергии — этого примерно достаточно, чтобы питать обычную микроволновую печь в течение примерно 30 минут.

Идентифицированный процесс включает в себя реактор пиролиза, теплообменник и пару дистилляционных колонн, которые разделяют части ПС на стирол мономерного качества (часть, которая может быть преобразована в ПС), а также легкие и тяжелые нефтеподобные побочные продукты, которые могут быть повторно использованы другими способами.

По словам команды инженеров, выход этого процесса составляет 60 процентов. Это означает, что если использовать 1 килограмм использованного полистирола, то 600 граммов 99-процентного мономерного стирола останется доступным для производства нового полистирола, что позволит сократить использование ископаемого топлива. .

Исследователи говорят, что политика, стимулирующая потребителей перерабатывать полистирол или вывозить его со свалок, поможет сделать этот процесс еще более экономически привлекательным.

Источник: https://www.recyclingtoday.com/news/chemical-engineers-in-us-uk-developing-polystyrene-recycling-process/