加快推进废塑料资源化利用

废塑料资源化利用是决定塑料产业未来发展的颠覆性技术。目前,我国在废塑料资源化利用研究方面已形成部分技术突破,但在产业化方面仍然面临着一些挑战。中国石化作为我国最大的塑料生产商和国务院国资委废塑料资源化利用领域牵头单位,积极加入“终结塑料废物联盟”,将以创新链、产业链“双链”深度融合牵引发展新质生产力,加快推进废塑料资源化利用技术研究及产业布局。

催化技术提升废塑料附加值

重庆市供销合作总社日前发布消息说,2023年重庆市共回收废弃农膜1.3万吨,回收率达到94.1%,较上一年度提高2.7%,田间“白色污染”进一步减少。为了应对塑料废弃物造成的“白色污染”,塑料的降解和资源化利用迫在眉睫,开发绿色、高效、低碳废塑料循环升级技术,已成为全球关注的焦点。由于轻便、耐用以及价格低廉等特点,塑料广泛应用于国民经济各个领域,为人类社会的进步提供了坚实的物质基础,但也造成了严重的环境污染。联合国环境规划署2021年报告统计,1950年至2017年全球累计生产约92亿吨塑料,但只有不到10%的塑料垃圾被回收再利用,绝大部分废塑料被堆积在垃圾填埋场,由于其稳定的化学结构难以在自然环境中降解,给生态系统带来了严重危害。

废塑料催化热解制备碳纳米管及其生长机理

塑料因优异的易塑性、持久性、耐腐蚀等被广泛应用于生活中的各个角落。然而塑料在使用过程由于难降解、回收利用率低等缺点对环境造成严重污染。本文以低密度聚乙烯(LDPE)为原料,以硝酸镍为催化剂前体,通过一步热解法将聚乙烯塑料制备成具有高价值的碳纳米管(CNTs),通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜及气相色谱-质谱等技术对其结构和生长机制进行表征与分析。研究热解温度(600~900℃)和硝酸镍加入量(0.5%~2.0%)对CNTs结构形貌的影响。结果表明,在温度为800℃、硝酸镍质量分数1.0%的条件下制备得到形貌结构较好的CNTs。该条件下CNTs为多壁碳纳米管,石墨化度较高,长度为5~15μm,管平均外径为(28.43±0.56)nm,平均内径为(11.03±0.61)nm,层间距为0.340nm,接近碳纳米管的最理想的石墨层间距(d=0.3354nm)。结合气相色谱-质谱技术研究了CNTs的生长机理与模型,剖析出CNTs为顶端生长模型。将制备的CNTs用于去除废水中的微塑料并表现出了较好的去除性能,实现了“以废治废”。本研究以LDPE为原料采用一步热解法得到形貌结构优异的CNTs,实现了塑料的高质化利用,并为其他相似废弃物的利用提供了借鉴。

上海市生活垃圾废塑料回收再利用现状及优化策略

在生活垃圾分类背景下上海市可回收物回收体系逐步完善,生活源废塑料回收再利用量获得极大提升。通过现场调研与统计资料分析,对当前上海市生活垃圾废塑料分类回收现状、再利用技术进行分析梳理,结果显示当前生活垃圾废塑料回收类别以PET、PP为主,分别占总回收量的45.3%和30.7%;另有近30%具有回收价值的废塑料未被回收,主要以PP和PET为主。在此基础上,提出需进一步完善分类回收标准与补贴政策、推动PET同级利用等回收技术创新、强化宣传教育与主体监管等优化策略,以期促进废塑料回收与再利用行业进一步发展。

废塑料与废油共热解技术研究进展

催化热解技术在处理废塑料垃圾、促进能源循环利用方面具有独特优势。废油-塑料共热解技术作为废塑料催化热解的前沿工艺,利用废弃油品的独特性质解决了塑料热解过程中升温不均匀、易结焦等问题。但共热解情况较为复杂,热解机理及原料选择尚未明确。对国内外现有塑料-油共热解技术进行综述归纳,系统总结了废塑料单独催化裂解与废塑料共热解技术差异,并讨论了各类典型废弃油品对于共热解过程的影响机制,阐述了如反应温度、催化剂种类、停留时间、反应压力等因素对热解过程的影响,发现油类物质在热解过程中作为溶剂为反应提供稳定温度,并促进塑料原料初步溶解降低反应条件,塑料作为供氢物质同样促进油类物质裂解,两者存在协同作用。最后针对目前共热解技术存在的问题,指出未来应重点关注废塑料及共热解物质组分之间的关系和催化剂循环利用方面。

废塑料在雕塑艺术作品中的应用

塑料污染已经成为一个全球性的环境问题,不仅影响了陆地生态系统,还对海洋生物造成了严重威胁。塑料废弃物在自然环境中不易分解,可能会被动物误食,导致他们死亡。此外,在塑料的生产过程中会产生温室气体,加剧全球气候变化。

基于达朗贝尔原理的废塑料薄膜耦合振动分选与参数优化设计

为了提高废塑料薄膜的回收效率和利用价值,提出一种废塑料薄膜耦合振动分选方法;基于达朗贝尔原理,建立所提出方法的动力学方程,分析分选效果的影响因素,确定分选效果的评价指标;确定废塑料薄膜耦合振动分选设备的优化设计变量,建立优化目标函数,编写优化程序,得到最优的废塑料薄膜耦合振动分选设备参数;研制废塑料薄膜耦合振动分选设备,对所建立动力学方程进行验证实验。结果表明:当振动床面振动角为48.63°,振动电机角速度为27.62πrad/s且振动床面横、纵向倾角分别为9.41°、12°时,分选效果最好;验证实验的结果与优化程序的结果相近,验证了所建立动力学方程的正确性;相对于传统的风力振动分选方法,所提出方法在相同分选时间内的分选距离增加18.66%,分选效果更好,验证了所提出方法的有效性。

废塑料催化裂解直接生产化学品技术分析和研究

介绍了废塑料催化裂解直接生产化学品技术研究情况。废塑料催化裂解直接生产化学品可以在废塑料溶解进料过程中高效脱除原料中的含氯化合物,其余少量含氯化合物在催化裂解反应过程中进一步脱除,能够实现废塑料脱氯和催化裂解生产化学品同时进行。利用金属氧化物催化剂,聚丙烯废塑料一步催化裂解能够实现多产乙烯的目标,乙烯、丙烯、丁烯产率分别为19.7%、11.5%、5.2%,芳烃产率为20.1%,高价值产品收率超过50%。利用ZSM-5分子筛催化剂,聚丙烯废塑料一步催化裂解能够实现多产丙烯的目的,乙烯、丙烯、丁烯的产率分别为10.13%、35.06%、19.55%,芳烃产率为19.44%,化学品总收率超过80%。废塑料通过ZSM-5分子筛催化剂催化裂解生产化学品具有明显的技术经济优势。

废塑料回收利用技术研究进展

塑料制品的产量逐年递增,大量的废塑料随之产生,对生态环境、人类生活和健康产生严重的威胁,废塑料的回收利用方法不断地更新改进,从随意丢弃到集中填埋处置,到简单回收处理,再到如今回收塑料中的能量和物质,相较于填埋处置,回收利用废塑料既能避免将废塑料弃入环境带来的污染问题,又能回收塑料中的碳氢元素和能量。大量的科研人员致力于如何合理地回收利用废塑料这一课题,实现废塑料的循环利用对实现资源的循环利用具有重大的现实意义。文章对现有的回收利用技术梳理,总结为再生循环回收利用技术、物质回收利用技术、能源回收利用技术和回收利用新技术四个方面,并对各回收利用技术进行了介绍,希望能对相关的科研工作者起到一定参考作用。

生活及农业固废中废塑料分析鉴别及应用研究

对来源于生活和农业固废中的4种废塑料进行了分析鉴别,并对其中一种应用于低密度聚乙烯(LDPE)/线性低密度聚乙烯(LLDPE)软包装薄膜进行了研究,研究了废塑料添加量对薄膜力学性能的影响,结果表明:回收的废旧日化瓶和牛奶瓶均为单一高密度聚乙烯(HDPE)材质,废旧缠绕膜为LLDPE/LDPE共混物,废旧农膜为LDPE/LLDPE/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)共混物,其中废旧牛奶瓶可作为高性能HDPE材料回用,将其与茂金属聚乙烯(mPE)同时用于LDPE/LLDPE薄膜中时可同时提高薄膜抗拉和抗冲击性能。

废塑料回收现状进展分析

日常生活中产生的废塑料越来越多,但大多数废塑料无法得到回收利用.目前资源逐渐短缺,若无法实现有效的集中管理,这些废塑料会导致资源的大量浪费,还会对生态环境造成极大危害,如果使用有效的废塑料回收方法可以在环保和经济效益上实现双赢.基于此,本文旨在全面探讨废弃塑料的来源、潜在威胁以及可持续的回收处理技术,详细阐明当前我国废弃塑料处理的情况;分析当前中国废弃塑料处理的挑战,以及未来的可持续性,以期为社会做出贡献.

废塑料热解油分析评价及加工特性

为了解决废塑料化学循环中不同类型废塑料热解油的高价值加工利用这一问题,以分别由废弃农膜、生活垃圾废塑料、造纸厂废塑料为原料制备的3种典型废塑料热解油为研究对象,对其全馏分常规油品的理化性质、元素组成、杂质形态进行分析,并将3种热解油进行实沸点蒸馏切割为汽油、柴油和蜡油馏分,详细表征了各馏分的分子组成。结果表明:3种废塑料热解油汽油馏分和柴油馏分占60%~80%,均含有大量烯烃;废弃农膜热解油的硅、氯等杂质少,环烷烃和芳烃含量低,是优质的蒸汽裂解原料;与胜利混合原油相比,生活垃圾废塑料热解油和造纸厂废塑料热解油具有氧、硅、氯含量高和硫、氮含量低的特点,硅、氯以有机物形式存在,主要集中在汽油馏分中。基于组成特点,生活垃圾废塑料热解油的汽油馏分可作为重整原料,3种热解油蜡油均可作为催化裂化原料,但是造纸厂废塑料热解油中氧含量高,加工性能较差。

美国莱斯大学开发利用废塑料同时制造石墨烯和氢气的技术

美国莱斯大学(Rice University)的一个研究小组发现,在高效制造石墨烯工艺的基础上,可以很容易地改变该工艺,使用混合废塑料为原料,在生成石墨烯的同时也可以产出近乎纯净的氢气。该团队之前的工作重点是使用任何碳源(包括石油焦、煤炭、食物垃圾或生物炭)制备闪蒸石墨烯,但现在该团队正在研究以废塑料为原料,如聚丙烯和聚乙烯,因为它们的氢含量更高。

光/电催化废塑料升级再造高附加值化学品研究进展

废塑料的回收利用是降低环境污染和减少资源浪费的有效途径之一,与传统的机械循环和化学循环回收相比,近年来新兴的光催化和电催化废塑料升级再造高附加值化学品技术因其反应条件温和、效率高,且能够利用可再生能源(太阳能、风能等)驱动反应发生,有望实现能源和化学品的脱石化资源、低碳绿色和分布式发展,符合“双碳”发展理念,迅速得到学者们的广泛关注和探讨。综述了近年来有关光催化和电催化废塑料升级再造高附加值化学品的最新研究进展,重点讨论了催化剂类型对产物类型和产率的影响以及不同催化剂的光催化和电催化反应路径和机理,最后针对目前技术存在的问题提出开发高效光/电催化剂以提升高附加值产物选择性和产率、理论模拟结合原位表征技术探究光/电催化反应机理、开发高效催化反应设备是今后光/电催化废塑料升级再造高附加值化学品研究的主要方向。

日本东洋公司和Circular Plas公司将合作扩大废塑料热解新技术产能

日本东洋公司(TOYO)和Circular Plas(CirPlas)公司签署了一项联合开发协议,将合作扩大产能,并合作开发创新的设备和工程设计的商业化机会,将消费后混合塑料转化为石油化工企业的再循环原料。拥有该技术的CirPlas公司是SCG化工公司有限公司的一家附属公司。

LyondellBasell公司将在德国建废塑料分拣中心

聚烯烃生产商LyondellBasell公司已在德国Knapsack做好选址,将用于建设一座综合分拣中心,该中心将整合该公司的各种分拣和回收业务。该项目将分阶段进行,最初将建设一套先进的分拣设施。该公司表示,该分拣中心的总面积将相当于20个足球场大,预计将于2026年第一季度开始运营。

废塑料热解油催化裂化反应性能研究

为实现塑料循环经济,分别采用多产丙烯型催化剂CGP和催化裂解催化剂DMMC-2探究废塑料热解油的催化裂化反应规律、产物分布和汽油馏分组成。结果表明:废塑料热解油具有良好的催化裂化生产汽油和催化裂解生产化工原料的性能;以增产汽油为目标时,汽油产率达52.37%,液化气产率为19.01%,其中丙烯产率为7.82%;以生产化工原料为目标时,低碳烯烃及苯、甲苯和二甲苯(BTX)的总产率可达47.82%,其中,乙烯、丙烯和丁烯(三烯)产率为32.51%,丙烯产率为16.67%,BTX产率达15.31%并以二甲苯为主。研究结果可为开发废塑料热解油的高值化利用技术提供参考。

Covestro公司和Encina公司达成废塑料化学循环产品长期供应协议

高性能聚合物的全球领导者科思创公司(Covestro)和获得国际可持续发展与碳认证(ISCC PLUS)证书的美国循环化学品生产商Encina公司,达成了一项用消费后废塑料生产化学循环原料的长期供应协议。具体来说,在Encina公司的世界级规模生产设施建成投产后(预计在2027年底),Encina公司将向Covestro公司供应苯和甲苯。这标志着Covestro公司在此前可持续采购努力的基础上,首次达成了涉及化学循环原料的重大采购协议,这是该公司迈向全面循环的重要一步。

Neste公司的废塑料化学循环生命周期评估结果及其PULSE项目进展

Neste公司近期完成了废塑料化学循环生命周期评估,目前正处于扩大化学循环技术规模的决定性阶段。当Neste公司看到工业规模的废塑料化学处理能力正在形成,监管框架正在制定中,大公司在实现可持续发展目标时开始考虑化学品回收时,他们认为展示和验证这些新技术的气候和环境效益在当前这个阶段至关重要。因此,Neste公司开展了废塑料化学循环技术的生命周期评估,旨在帮助行业参与者和政策制定者做出与化学循环相关的明智决策。

废塑料脱氯技术教学进展及优化

废塑料脱氯技术是近年来环保领域研究的热点之一。随着塑料制品的广泛应用,废塑料的数量不断增加,给环境带来了严重的污染。废塑料中的氯元素主要来源于聚氯乙烯(PVC)等含氯塑料,这些塑料在分解过程中会产生氯化氢等有害物质,对环境和人类健康造成威胁。因此,在化学化工教学中加强对废塑料脱氯技术的教学,对提高学生的专业知识,树立保护环境意识具有重要意义。本文将综述废塑料脱氯技术教学的进展,并探讨其优化方向。