CN104788716A - 一种聚氨酯固体废弃物的复合降解方法 - Google Patents

一种聚氨酯固体废弃物的复合降解方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种聚氨酯固体废弃物的复合降解方法，其包括步骤：S1、将收集到的聚氨酯固体废弃物进行粉碎得到固体颗粒；S2、用烘干机对固体颗粒进行烘干，去除水分；S3、往反应釜中加入烘干后的固体颗粒；S4、将固体颗粒加热至60℃，并恒定温度，抽出空气；S5、再向反应釜通入氮气，使得釜内气压在0.1MPa~0.12MPa之间，并停止冲氮；S6、依次加入至少两种二醇，边加热边搅拌；S7、然后冷却；S8、将所得液体过滤滤掉固体废渣。本发明采用多种二醇复合添加的方式，以提高降解效率根并且降解效率高，降解温度以及降解时间都较合理，并且回收物粘度适中，非常适合重新添加使用。

Description

一种聚氨酯固体废弃物的复合降解方法
技术领域
本发明涉及废物降解领域，尤其涉及一种聚氨酯固体废弃物的复合降解方法。
背景技术
聚氨酯材料其应用非常广泛，发展十分迅速，固体废弃物由于其极高的化学稳定性，使得在自然条件下降解极为漫长，因此，其废旧制品的回收处理可有效保护环境，减少污染，而且能节省资源，变废为宝。传统的化学处理方法所使用的降解剂有水、苛性碱（强碱）、高温氨、醇等。
其中，采用水作为降解剂，需要的反应温度很高：240℃~350℃，而且降解回收率只有27%左右；采用苛性碱（强碱）需要的反应温度为180℃，生成物为聚醚多元醇、聚酯多元醇、多元胺的混合物，成本很高，并且需要析出才能使用，降解回收率在33%左右，无法形成工业化生产；采用高温氨作为降解剂，是让氨气在220℃~250℃的条件下，与固体废弃物发生反应，回收率在55%左右，但由于会有大量氨气排放，并且反应温度较高，也无法形成工业化生产；采用醇作为降解剂反应温度在160℃~200℃，降解率可以达到70%以上，但获得的回收物粘度过高，不利于使用。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种聚氨酯固体废弃物的复合降解方法，旨在解决现有的处理方法存在的诸多缺点的问题。
本发明的技术方案如下：
一种聚氨酯固体废弃物的复合降解方法，其中，包括步骤：
S1、将收集到的聚氨酯固体废弃物进行粉碎得到固体颗粒；
S2、用烘干机对固体颗粒进行烘干，去除水分；
S3、往反应釜中加入烘干后的固体颗粒；
S4、将固体颗粒加热至60℃，并恒定温度，抽出空气；
S5、再向反应釜通入氮气，使得釜内气压在0.1MPa~0.12MPa之间，并停止冲氮；
S6、依次加入至少两种二醇，边加热边搅拌；
S7、然后冷却；
S8、将所得液体过滤滤掉固体废渣。
所述的聚氨酯固体废弃物的复合降解方法，其中，所述步骤S6具体包括：
S61、加入二甘醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到80℃；
S62、加入聚乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到100℃；
S63、加入乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到120℃；
S64、加入丙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到140℃；
S65、保持升温到150℃，并加热1小时。
所述的聚氨酯固体废弃物的复合降解方法，其中，所述步骤S6具体包括：
S61、加入聚乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到140℃；
S62、加入乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到160℃；
S63、保持升温到18℃，并加热2小时。
所述的聚氨酯固体废弃物的复合降解方法，其中，所述步骤S8中，采用不低于100目的压滤机滤掉固体废渣。
所述的聚氨酯固体废弃物的复合降解方法，其中，所述步骤S2中，烘干后，按质量百分比计，水分含量低于2.5%。
所述的聚氨酯固体废弃物的复合降解方法，其中，所述步骤S7中，冷却1小时或者温度不高于35℃。
有益效果：本发明采用多种二醇复合添加的方式，使得聚氨酯固体废弃物降解反应过程时间更短，需要温度更低，适应催化剂更宽，降解比率更高，所得生成物粘度更低，羟值含量合用。
具体实施方式
本发明提供一种聚氨酯固体废弃物的复合降解方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明所提供的一种聚氨酯固体废弃物的复合降解方法，其包括步骤：
S1、将收集到的聚氨酯固体废弃物进行粉碎得到固体颗粒；
具体可将聚氨酯固体废弃物粉碎成直径不到0.5cm的颗粒或粉末。
S2、用烘干机对固体颗粒进行烘干，去除水分；烘干后，按质量百分比计，水分含量低于2.5%。
S3、往反应釜中加入烘干后的固体颗粒；
S4、将固体颗粒加热至60℃，并恒定温度，抽出空气；抽出空气后，反应釜内部压力不大于100KPa或者反应釜内氧含量不高于5%。
S5、再向反应釜通入氮气，使得釜内气压在0.1MPa~0.12MPa之间，并停止冲氮；通入的氮气纯度达到二级以上，即：98.5%。
S6、依次加入至少两种二醇，边加热边搅拌；
S7、然后冷却；冷却1小时或者温度不高于35℃。
S8、将所得液体过滤滤掉固体废渣。所述步骤S8中，采用不低于100目的压滤机滤掉固体废渣。
进一步，所述步骤S6具体包括：
S61、加入二甘醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到80℃；
S62、加入聚乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到100℃；
S63、加入乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到120℃；
S64、加入丙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到140℃；上述步骤S61至步骤S64均为保持升温过程，即保持升温的过程进行加热。
S65、保持升温到150℃，并加热1小时。即保持升温的过程进行加热。
进一步，所述步骤S6具体包括：
S61、加入聚乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到140℃；
S62、加入乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到160℃；
S63、保持升温到18℃，并加热2小时。
实施例1
S1：将收集到的聚氨酯固体废弃物粉碎成直径不到0.5cm的颗粒或粉末（下称固体颗粒）；
S2：用烘干机对固体颗粒进行烘干，去掉水分（水分含量低于2.5%）；
S3：往反应釜加入1kg的固体颗粒；
S4：将固体颗粒加热到60℃，并恒定温度，抽出空气（反应釜内部压力不大于100KPa或者釜内氧含量不高于5%）；
S5：再将反应釜通入氮气（氮气纯度达到二级以上，即：≧98.5%），使得釜内气压在0.1MPa~0.12MPa之间，并停止冲氮；
S6：加入250g的二甘醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到80℃的加热条件；其中二甘醇又名：一缩二乙二醇，其结构式为：HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH。
S7：加入250g的聚乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到100℃的加热条件；其中的聚乙二醇，其结构式为：HO-(CH2-CH2-O)n-OH。
S8：加入250g的乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到120℃的加热条件；
S9：加入250g的丙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到140℃的加热条件；
S10：保持升温到150℃的加热条件1小时；
S11：冷却1小时或罐体温度不高于35℃；
S12：将所得液体放出，并用不低于100目的压滤机滤掉固体废渣。
所得物质为多元醇（C14H10F17NO4S）与多元胺的混合物。根据降解物的不同，物性参数大致如下：
外观：浅黄色液体
密度：1.02±0.5(25℃，kg/m3)
粘度：130-270（cps，25℃）
实施例2
S1：将收集到的聚氨酯固体废弃物粉碎成直径不到0.5cm的颗粒或粉末；
S2：用烘干机对固体颗粒进行烘干，去掉水分（水分含量低于2.5%）；
S3：往反应釜加入1kg的固体颗粒；
S4：将固体颗粒加热到60℃，并恒定温度，抽出空气（反应釜内部压力不大于100KPa或者釜内氧含量不高于5%）；
S5：再将反应釜通入氮气（氮气纯度达到二级以上，即：≧98.5%），使得釜内气压在0.1MPa~0.12MPa之间，并停止冲氮；
S6：加入350g的二甘醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到80℃的加热条件；
S7：加入250g的聚乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到100℃的加热条件；
S8：加入300g的乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到120℃的加热条件；
S9：加入100g的丙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到140℃的加热条件；
S10：保持升温到150℃的加热条件1小时；
S11：冷却1小时或罐体温度不高于35℃；
S12：将所得液体放出，并用不低于100目的压滤机滤掉固体废渣。
所得物质为多元醇（C14H10F17NO4S）与多元胺的混合物。根据降解物的不同，物性参数大致如下：
外观：浅黄色液体
密度：1.02±0.5(25℃，kg/m3)
粘度：130-270（cps，25℃）
实施例3
S1：将收集到的聚氨酯固体废弃物粉碎成直径不到0.5cm的颗粒或粉末；
S2：用烘干机对固体颗粒进行烘干，去掉水分（水分含量低于2.5%）；
S3：往反应釜加入1kg的固体颗粒；
S4：将固体颗粒加热到60℃，并恒定温度，抽出空气（反应釜内部压力不大于100KPa或者釜内氧含量不高于5%）；
S5：再将反应釜通入氮气（氮气纯度达到二级以上，即：≧98.5%），使得釜内气压在0.1MPa~0.12MPa之间，并停止冲氮；
S6：加入300g的二甘醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到80℃的加热条件；
S7：加入300g的聚乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到100℃的加热条件；
S8：加入200g的乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到120℃的加热条件；
S9：加入200g的丙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到140℃的加热条件；
S10：保持升温到150℃的加热条件1小时；
S11：冷却1小时或罐体温度不高于35℃；
S12：将所得液体放出，并用不低于100目的压滤机滤掉固体废渣。
所得物质为多元醇（C14H10F17NO4S）与多元胺的混合物。根据降解物的不同，物性参数大致如下：
外观：浅黄色液体
密度：1.02±0.5(25℃，kg/m3)
粘度：130-270（cps，25℃）
实施例4
S1：将收集到的聚氨酯固体废弃物粉碎成直径不到0.5cm的颗粒或粉末；
S2：用烘干机对固体颗粒进行烘干，去掉水分（水分含量低于2.5%）；
S3：往反应釜加入1kg的固体颗粒；
S4：将固体颗粒加热到60℃，并恒定温度，抽出空气（反应釜内部压力不大于100KPa或者釜内氧含量不高于5%）；
S5：再将反应釜通入氮气（氮气纯度达到二级以上，即：≧98.5%），使得釜内气压在0.1MPa~0.12MPa之间，并停止冲氮；
S6：加入300g的聚乙二醇，边加热边搅拌两小时，并保持升温到140℃的加热条件；
S7：加入300g的乙二醇，边加热边搅拌两小时，并保持升温到160℃的加热条件；
S8：保持升温到180℃的加热条件两小时；
S9：冷却1小时或罐体温度不高于35℃；
S10：将所得液体放出，并用不低于100目的压滤机滤掉固体废渣。
所得物质为多元醇（C14H10F17NO4S）与多元胺的混合物。根据降解物的不同，物性参数大致如下：
外观：浅黄色液体
密度：1.3±0.5(25℃，kg/m3)
粘度：180-310（cps，25℃）
综上所述，本发明采用多种二醇复合添加的方式，以提高降解效率，二醇在添加到固体废弃物质量15%~35%时，降解效率最高，羟值含量合理（150~400），降解温度可以综合控制到140℃~160℃之间，降解时间缩短到2~3小时，并且回收物粘度适中，适合重新添加使用。通过本发明，使聚氨酯固体废弃物降解工业化以及产业化成为可能。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种聚氨酯固体废弃物的复合降解方法，其特征在于，包括步骤：
S1、将收集到的聚氨酯固体废弃物进行粉碎得到固体颗粒；
S2、用烘干机对固体颗粒进行烘干，去除水分；
S3、往反应釜中加入烘干后的固体颗粒；
S4、将固体颗粒加热至60℃，并恒定温度，抽出空气；
S5、再向反应釜通入氮气，使得釜内气压在0.1MPa~0.12MPa之间，并停止冲氮；
S6、依次加入至少两种二醇，边加热边搅拌；
S7、然后冷却；
S8、将所得液体过滤滤掉固体废渣。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯固体废弃物的复合降解方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括：
S61、加入二甘醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到80℃；
S62、加入聚乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到100℃；
S63、加入乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到120℃；
S64、加入丙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到140℃；
S65、保持升温到150℃，并加热1小时。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯固体废弃物的复合降解方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括：
S61、加入聚乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到140℃；
S62、加入乙二醇，边加热边搅拌半小时，并保持升温到160℃；
S63、保持升温到18℃，并加热2小时。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯固体废弃物的复合降解方法，其特征在于，所述步骤S8中，采用不低于100目的压滤机滤掉固体废渣。
5.根据权利要求1所述的聚氨酯固体废弃物的复合降解方法，其特征在于，所述步骤S2中，烘干后，按质量百分比计，水分含量低于2.5%。
6.根据权利要求1所述的聚氨酯固体废弃物的复合降解方法，其特征在于，所述步骤S7中，冷却1小时或者温度不高于35℃。
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