一種廢舊聚氯乙烯安全脫氯并制備高純氯化銨的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于廢棄物回收領域，尤其涉及一種廢舊聚氯乙烯安全脫氯并制備高純氯化銨的方法。
【背景技術】
[0002]聚氯乙烯是由氯乙烯通過自由基聚合而成，是五大通用樹脂之一，其產品具有良好的物理和化學性能，廣泛用于各行各業(yè)。隨著聚氯乙烯制品消費量的增長，其廢棄物的數量也成幾何倍數增加，再加上其自然降解時間長而在環(huán)境中長期存在，形成白色污染。聚氯乙烯產品中含有大量的穩(wěn)定劑，增塑劑、潤滑劑、成型劑、著色劑、抗沖擊劑等添加劑，其中不少對環(huán)境和人類有害，所以，廢舊聚氯乙烯對人類賴以生存的環(huán)境已構成嚴重的威脅。
[0003]目前對于廢舊聚氯乙烯的處理方法主要有:再生利用、焚燒和熱裂解等。再生利用包括直接再生和改性再生兩種方式:直接再生是往廢舊聚氯乙烯中添加適當的添加劑后通過造粒生產再生制品；改性再生是通過物理和化學的方法對廢舊聚氯乙烯改性后再加工成型。焚燒處理處理釋放大量氯化氫氣體進入環(huán)境中形成酸雨之外，還會生成二惡英等劇毒物質，且對焚燒設備的腐蝕也非常嚴重。相比較而言，熱裂解是一種較為合理利用資源和對環(huán)境污染少的處理工藝，但是，熱裂解仍然需要專門的裝置來收集產生的氯化氫氣體，同時，由于無法及時分離反應系統(tǒng)中的氯化氫而導致氯代有機物的生成，因此，熱裂解處理廢舊聚氯乙烯仍然存在較大的環(huán)境風險。所以，如何在廢舊聚氯乙烯安全脫氯的同時又能夠及時將反應系統(tǒng)中的氯化氫分離，對于廢舊聚氯乙烯的無害化資源化處置意義重大。
[0004]針對上述現狀，本發(fā)明結合廢舊聚氯乙烯的物理化學特性，采用亞臨界氨水反應技術用于廢舊聚氯乙烯安全脫氯并同時制備高純氯化銨。在亞臨界氨水反應體系中，處于亞臨界水狀態(tài)的水分子對于聚氯乙烯脫氯反應的促進作用明顯，而生成的氯化氫又極易被反應系統(tǒng)中的氨水吸收，從而不僅避免了氯化氫對反應設備的腐蝕，同時對氯化氫進一步和系統(tǒng)中有機物的反應起到很好的抑制作用，避免了氯代有機物等有毒中間產物的生成。此外，在反應結束后，將分離得到的水相產物進行加熱蒸發(fā)結晶后可得到高純氯化銨，從而實現資源化回收，具有良好的環(huán)境效益和經濟效益。
[0005]目前，對于采用亞臨界氨水技術用于廢舊聚氯乙烯安全脫氯并同時制備高純氯化銨的方法，尚未見報道。
【發(fā)明內容】
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種廢舊聚氯乙烯安全脫氯并制備高純氯化銨的方法。本發(fā)明采用亞臨界氨水反應技術，在廢舊聚氯乙烯安全脫氯的同時制備得到高純氯化銨產品的方法，解決了廢舊聚氯乙烯在回收過程中氯化氫的環(huán)境污染問題，同時提供了成本低廉，工藝簡單，高純度的氯化錢產品。
[0007]為達到上述技術效果，本發(fā)明的技術方案是:
[0008]一種廢舊聚氯乙烯安全脫氯并制備高純氯化銨的方法，包括如下步驟:
[0009]步驟一、廢舊聚氯乙烯的亞臨界氨水處理:將廢舊聚氯乙烯剪切成碎片置于高溫高壓反應釜中，然后加入濃度為5?15%的氨水，控制固液比為l:2g/mL- l:10g/mL，封閉高溫高壓反應釜，在反應溫度為200?300°C，壓力為I?5MPa的條件下反應15?45分鐘，得到混合產物；
[0010]步驟二、混合產物的固液分離和油水分離:將混合產物冷卻至室溫，然后將混合產物取出后過濾，得到濾液；用二氯甲烷萃取濾液中的油相產物形成二氯甲烷萃取液和水相產物，將二氯甲烷萃取液通過無水硫酸鈉除水后，通過旋轉蒸發(fā)儀將二氯甲烷萃取液中的二氯甲烷和油分離，獲得不含氯的油；將分離后的二氯甲烷回收并循環(huán)使用；
[0011]步驟三、水相產物的加熱蒸發(fā)結晶:將水相產物加熱蒸發(fā)結晶得到高純氯化銨。
[0012]進一步的改進，所述步驟一中，氨水的濃度為10%。
[0013]進一步的改進，所述步驟一中，固液比為l:5g/mL。
[0014]進一步的改進，所述步驟一中，壓力為2.5MPa，反應時間為30分鐘。
[0015]進一步的改進，所述步驟一中，將廢舊聚氯乙稀剪切成大小小于IcmX Icm的碎片。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點:
[0017]1、通過對廢舊聚氯乙烯的亞臨界氨水處理，在高效安全脫氯的同時回收得到高純氯化銨產品。
[0018]2、氨水對廢舊聚氯乙烯分解產生的氯化氫起到良好的吸收分離作用。
[0019]3、工藝設備簡單、節(jié)約成本，沒有污染。
[0020]4、廢物資源化利用，保護了環(huán)境，實現環(huán)境效益和經濟效益的統(tǒng)一。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0022]實施例1
[0023]如圖1 一種廢舊聚氯乙烯安全脫氯并制備高純氯化銨的方法，包括如下步驟:
[0024]步驟一、廢舊聚氯乙烯的亞臨界氨水處理:將5克廢舊聚氯乙烯剪切成小于IcmXlcm的碎片置于高溫高壓反應釜中，然后加入濃度為5 %的氨水，控制固液比為1: 2g/mL，封閉高溫高壓反應釜，在反應溫度為200°C，壓力為IMPa的條件下反應15分鐘，得到混合產物；
[0025]步驟二、混合產物的固液分離和油水分離:將混合產物冷卻至室溫，然后將混合產物取出后過濾，得到濾液；用二氯甲烷萃取濾液中的油相產物形成二氯甲烷萃取液和水相產物，將二氯甲烷萃取液通過無水硫酸鈉除水后，通過旋轉蒸發(fā)儀將二氯甲烷萃取液中的二氯甲烷和油分離，獲得不含氯的油；將分離后的二氯甲烷回收并循環(huán)使用；
[0026]步驟三、水相產物的加熱蒸發(fā)結晶:將水相產物加熱蒸發(fā)結晶得到高純氯化銨。
[0027]通過對初始聚氯乙烯中氯含量和反應殘渣中氯含量的分析來確定亞臨界氨水處理對廢舊聚氯乙烯的脫氯效果，其脫氯效率為65.7%。氯化銨的純度為99.8%，達到了工業(yè)用氯化銨優(yōu)等品標準。
[0028]實施例2
[0029]如圖1 一種廢舊聚氯乙烯安全脫氯并制備高純氯化銨的方法，包括如下步驟:
[0030]步驟一、廢舊聚氯乙烯的亞臨界氨水處理:將5克廢舊聚氯乙烯剪切成小于IcmXlcm的碎片置于高溫高壓反應釜中，然后加入濃度為10 %的氨水，控制固液比為1: 5g/mL，封閉高溫高壓反應釜，