【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废塑料资源化利用及回收，尤其涉及一种废弃染色pet泡料的超临界脱色降解耦合系统及方法。
技术介绍
1、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)，是一种半结晶，热塑性聚合物，在热塑性聚酯中占有重要地位，因其具有化学结构稳定、柔韧性和可加工性良好、成本低廉等优点而被广泛应用于塑料领域。目前，国内外对废弃pet的回收研究多集中在pet瓶上，重点在于改进回收工艺，提高回收率，拓展其应用领域。染色pet作为废旧聚酯的重要组成部分被广泛应用，但因其分离和纯化成本较高，通常采用填埋或焚烧的方式处理，这使得降解产物的使用范围及使用寿命都受到了限制，因此，脱色是实现其资源化回收与升级再利用的关键。
2、化学回收利用化学手段可将废弃聚酯解聚还原为单体，再聚合为原始材料，但依然保留材料的性质或聚合物的经济价值，可实现废弃pet聚酯的升级回收。水解法、醇解法和氨解法是目前化学回收的主要方式。其中，醇解法是目前工业上使用最多的一种方法，主要由甲醇、乙二醇及多元醇醇解得到乙二醇(eg)、对苯二甲酸二甲酯(dmt)、对苯二甲酸乙二醇(bhet)、对苯二甲酸二辛酯(dotp)等。有研究已经将醇解法成功应用于聚酯的降解并得到了较高产率的单体。
3、对染色废pet进行脱色处理，可降低染色剂等杂质带来的不良影响，确保产品质量。目前，对染色聚酯的直接脱色多为次氯酸钠氧化法，或者以na2s2o4/烧碱为还原剂，但其脱色性能较差，尤其在对染色聚酯需求较大的情况下，脱色效率难以满足市场需求。二甲基亚砜(dmso)因其分子量小，更容易进入聚酯的无定
4、从现有技术看，单纯的聚酯脱色和降解工艺均多有报道，甚至有应用于工业化的方法。但存在的显著问题是设备投资大，生产周期长，操作费用高，厂房和占地面积需求高，且上下游工序衔接繁琐，很大程度上提高了聚酯回收利用的成本，严重阻碍技术的大规模产业化进程。为此，创新专利技术一种集成式脱色-降解一体化系统和方法是解决上述问题的关键。
5、目前染色pet的脱色与降解问题一直是废弃pet聚酯工业化回收进程中的阻碍，亟需一种高效、环保、低成本和高产率的pet脱色降解耦合方案，以实现脱色与降解过程的一体化，缩短废弃聚酯的回收流程，提高经济效益，缓解废弃聚酯引起的环境污染和能源消耗问题。
技术实现思路
1、针对染色pet泡料的脱色与降解一体化存在的技术问题，本专利技术提出了一种废弃染色pet泡料的超临界脱色降解耦合系统及方法。
2、本专利技术的技术方案：
3、一种废弃染色pet泡料的超临界脱色降解耦合系统，包括第一过滤器、第二过滤器、二氧化碳储罐、共溶剂存罐、甲醇存储器罐、冷凝器、第一柱塞泵、第二柱塞泵、恒流泵、加热器、循环泵、染料收集槽、降解产物储槽、多个反应器和分离器。
4、所述的二氧化碳储罐的出口通过管路依次连接第一过滤器、冷凝器、调节阀、第一柱塞泵，用于输送液体二氧化碳，所述的共溶剂存储罐通过管路连接恒流泵，用于输送共溶剂流，输送二氧化碳流与输送共溶剂流的管路汇合后的混合流体通过管路与加热器的入口相连，加热器的出口管路并联多个反应器。多个反应器之间能够相互连通，且反应器脱色完毕后流出的混合流体与分离器入口连接；分离器用来分离气体和液体，分离器的气体出口通过管路及第二过滤器连接二氧化碳储罐的入口，分离器的液体出口与染料收集槽相连。
5、所述的甲醇存储罐通过管路连接第二柱塞泵，之后并联多个反应器的甲醇入口。多个反应器的出口通过管路及循环泵与各自反应器的甲醇入口连接，形成循环回路。多个反应器的产物出口均与降解产物储槽相连。
6、反应器和分离器用来进行连续脱色和降解反应，反应器和分离器外部均配有加热套以实现对温度的调控，二氧化碳储罐上需安装减压阀；整个系统需安装一放空阀，以便停车检修，反应器和分离器的两端端均需安装阀门，以确保系统的稳定运行。
7、一种废弃染色pet泡料的超临界脱色降解耦合方法，包括如下步骤：
8、(1)将pet泡料经粉碎机粉碎；
9、(2)将粉碎后的pet泡料过筛后装满反应器形成填料床，反应器温度设定在60℃～80℃；
10、(3)使二氧化碳夹带共溶剂经加热器混合预热后通入反应器进行脱色，二氧化碳的压力维持在15～18mpa，二氧化碳流速为2cm/s～10cm/s，共溶剂的流速设置为0.02cm/s～0.1cm/s；
11、(4)二氧化碳夹带共溶剂流经第一反应器与填料床中的pet泡料充分接触并对其进行脱色处理，脱色时间为2h～4h；
12、(5)待脱色结束后，停止向第一反应器中通二氧化碳和共溶剂，打开第一反应器向第二反应器输送介质的阀门，将留在第一反应器中夹带共溶剂的二氧化碳介质排放到第二反应器使其被充分利用，待两反应器压力平衡后，关闭第一反应器向第二反应器输送介质的阀门，将第一反应器中剩余二氧化碳输入分离器直至第一反应器压力为1mpa～2mpa，开始向第二反应器中通二氧化碳和共溶剂，完成第一和第二反应器的切换。此时，第二反应器执行与第一反应器相同条件的脱色操作。第一反应器中残留的二氧化碳可作为醇解反应的强化介质用于醇解使用；萃取了染料的二氧化碳和共溶剂流体输送到分离器后，进行气液分离，气化后的二氧化碳经第二过滤器过滤后返回到二氧化碳储罐，共溶剂和染料以液体状态储存在染料收集槽中，待后处理；
13、(6)改变第一反应器温度至200～240℃，将甲醇按与pet泡料6～8:1的质量比通入反应器，反应器初始压力为泄压时残留的二氧化碳压力1mpa～2mpa，经升温后最终反应压力为8-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种废弃染色PET泡料的超临界脱色降解耦合系统，其特征在于，包括第一过滤器、第二过滤器、二氧化碳储罐、共溶剂储罐、甲醇储罐、冷凝器、第一柱塞泵、第二柱塞泵、恒流泵、加热器、循环泵、染料收集槽、降解产物储槽、多个反应器和分离器；
2.采用权利要求1所述的一种废弃染色PET泡料的超临界脱色降解耦合系统进行一种废弃染色PET泡料的超临界脱色降解耦合方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种废弃染色PET泡料的超临界脱色降解耦合方法，其特征在于，所述的共溶剂为二甲基亚砜DMSO、N,N-二甲基甲酰胺DMF、乙二醇EG或丙酮。
4.根据权利要求2所述的一种废弃染色PET泡料的超临界脱色降解耦合方法，其特征在于，粉碎后的PET泡料与共溶剂的质量比关系为1:8～10。
5.根据权利要求2所述的一种废弃染色PET泡料的超临界脱色降解耦合方法，其特征在于，完成了在一套系统内顺次进行脱色-醇解耦合反应。
【技术特征摘要】
1.一种废弃染色pet泡料的超临界脱色降解耦合系统，其特征在于，包括第一过滤器、第二过滤器、二氧化碳储罐、共溶剂储罐、甲醇储罐、冷凝器、第一柱塞泵、第二柱塞泵、恒流泵、加热器、循环泵、染料收集槽、降解产物储槽、多个反应器和分离器；
2.采用权利要求1所述的一种废弃染色pet泡料的超临界脱色降解耦合系统进行一种废弃染色pet泡料的超临界脱色降解耦合方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：银建中，谢晶，孙博，张佳慧，陈曦，冯桐，于鲲鹏，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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