[發明專利]一種利用太陽能熱-電耦合驅動高轉化率降解聚丙烯的方法

有效

• 申請號: 201810585881.6
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108866566B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 姜婷婷;谷笛;江泓;朱凌岳;趙許樂;王寶輝
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: C25B3/10
• 分類號: C25B3/10;C25B11/02;C25B11/04;C25B15/00
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝;李亞東

本發明涉及一種利用太陽能熱?電耦合驅動高轉化率降解聚丙烯的方法，包括如下步驟：(1)將聚丙烯烘干，加入導電材料混合均勻，將混合物料放入反應裝置中；(2)將電解電極插入反應裝置的混合物料中，然后將反應裝置密封，利用太陽能集熱裝置對密封后的反應裝置進行加熱；(3)當反應裝置內的溫度達到預設溫度后，利用太陽能電池通過電解電極對混合物料施加恒定電流或恒定電壓進行電解；(4)停止加熱和電解，對反應裝置進行冷卻，從而完成降解。采用太陽能降解聚丙烯，實現廢塑料的綠色、清潔和可持續降解，而且降解效率更高。

技術領域

本發明涉及高分子降解技術領域，尤其涉及一種利用太陽能熱-電耦合驅動高轉化率降解聚丙烯的方法。

背景技術

在廢棄的塑料垃圾中，聚丙烯占有很大的比重。傳統的熱裂解法存在消耗能源、產物可利用價值低的特點。分子篩催化降解法雖然能改善產物的分布，降低反應溫度，但也存在消耗能源與催化劑昂貴等問題。

太陽能是一種清潔、綠色的可再生能源。在當前環境保護問題與能源危機問題的嚴峻形勢下，若是能將太陽能作為能源應用到聚丙烯降解中無疑可以大大降低該塑料垃圾的處理成本。

發明內容

(一)要解決的技術問題

針對現有降解聚丙烯塑料垃圾時存在的成本高、降解率低的問題，本發明提供了一種利用太陽能熱-電耦合驅動高轉化率降解聚丙烯的方法。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：

1、一種利用太陽能熱-電耦合驅動高轉化率降解聚丙烯的方法，包括如下步驟：

(1)將聚丙烯烘干，加入導電材料混合均勻，將混合物料放入反應裝置中；

(2)將電解電極插入反應裝置中的混合物料中，然后將反應裝置密封，利用太陽能集熱裝置對密封后的反應裝置進行加熱；

(3)當反應裝置內的溫度達到預設溫度后，利用太陽能電池通過電解電極對混合物料施加恒定電流或恒定電壓進行電解；

(4)停止加熱和電解，對反應裝置進行冷卻，從而完成降解。

2、根據技術方案1所述的降解聚丙烯的方法，停止加熱和電解后，進行冷卻之前，還包括收集液相產物的步驟；

所述收集液相產物按照如下方法進行：

將冷凝裝置與反應裝置連接；

將反應裝置中的反應氣排至冷凝裝置中進行冷凝，得到液相產物；

優選的是，所述冷凝裝置采用的是具有U型結構的冷凝裝置；

優選的是，采用氣體采樣泵將反應氣排至冷凝裝置中。

3、根據技術方案2所述的降解聚丙烯的方法，停止加熱和電解后，進行冷卻之前，還包括收集氣相產物的步驟；

所述收集氣相產物按照如下方法進行：

將氣體采樣泵的排氣口連接氣體收集裝置進行氣體收集，得到氣相產物；

優選的是，在氣體采樣泵和氣體收集裝置之間設置干燥裝置進行氣體干燥；更優選的是，所述干燥裝置內填充有變色硅膠。

4、根據技術方案3所述的降解聚丙烯的方法，完成降解后，還包括計算轉化率的步驟，所述轉化率包括總轉化率θ_D、液化率θ_L和氣化率θ_G；其中，

θ_D＝(w-w')/w×100％；

θ_L＝w_L/w×100％；