本发明专利技术涉及一种用于膨胀聚苯乙烯回收的改进工艺。所述工艺基本包括：借助于溶解在溶剂中而减小膨胀聚苯乙烯的体积、分离不溶组分、利用抗溶剂使聚苯乙烯选择性沉淀、沉淀聚苯乙烯的分离、干燥和挤出、通过蒸馏回收和将溶剂再循环。该工艺的特征在于：抗溶剂是选自正丁醇、异丁醇或仲丁醇的丁醇，并且溶剂是单独的碳酸二甲酯、或者碳酸二甲酯的混合物，该混合物包含至多２５ｗｔ％的丁醇。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】膨胀聚苯乙烯的回收工艺 本专利技术涉及一种用于膨胀聚苯乙烯回收的改进工艺。更特别地，本专利技术涉及一种包括以下步骤的工艺借助于溶解在 溶剂中而减小膨胀聚苯乙烯的体积、分离不溶组分、利用抗溶剂使聚 苯乙烯选择性沉淀、沉淀聚苯乙烯的分离、干燥和挤出、通过蒸馏回 收和将溶剂再循环。由于其低的导热率和良好的抗震性，膨胀聚苯乙烯被大量用作各 种产品的包装材料以及用作建筑和制冷机的绝热材料。由于膨胀聚苯 乙烯的比重非常低，因此来源于这些材料的废品和膨胀聚苯乙烯的生 产废料具有极其庞大的体积，因此它们的运输和随后在垃圾场中的处 理是个问题。另一方面，通过焚烧这些废料进行处理也是个问题，因为它干扰 焚烧炉的燃烧过程并且还能造成有毒气体的产生。实际上，含有溴化阻燃添加剂的一些类型的膨胀聚苯乙烯当焚烧 时会造成剧毒的多溴化二噁英的形成。出于这些原因，应该使得自膨 胀聚苯乙烯的废品回收一在第一阶段减小体积并且随后使聚苯乙烯再 生。用于聚苯乙烯的体积减小和回收的包括热-机械压实处理的常规 方法没有使得聚苯乙烯与存在于膨胀聚苯乙烯中的其它产品分离，并 且它们还具有造成该聚合物氧化部分降解的显著缺点，从而降低了聚 合物的质量(Kano、 Suzuki、 J. Jpn. Pack. Inst. ， 31， 33, 1993; Sasao， Harade等，Kagaku Kogyo， 66, 395， 1992)。描述于已知技术中的克服了以上缺陷的用于减小膨胀聚苯乙烯的 体积和将其回收的另 一种方法包括将聚合物溶于有机溶剂中。然后通过溶剂蒸发或者借助于加入水或抗溶剂通过沉淀而从溶液 中回收聚苯乙烯。中的这些类型的工艺还具有几个缺陷，这不利于它们的工业应用，其中有'使用对于人类和环境而言有毒和有害的溶剂，如在使用芳族或 有机卣代化合物的情形中'特性、质量、市场可获得性和价格的不稳定性和可变性，不可 接受的感官特性，如在使用柠檬烯作为溶剂的情形中 包含于待处理材料中的添加剂的不充分除去或零除去，随后是 回收的聚苯乙烯差的质量，如在通过由溶液蒸发而回收或者通过加入 水或几乎无选择性的有机抗溶剂(例如，饱和烃)获得沉淀而回收的情 形中。应该与聚苯乙烯分离的添加剂的例子是溴化阻燃添加剂，例如 六溴环十二烷(HBCD)和阻燃添加剂助剂，例如过氧化二异丙苯(DCP)。 这些添加剂必须从聚苯乙烯中除去以避免在随后的挤出阶段期间形成 有毒气体、使聚合物降解和着色.难以回收和干燥，随后是回收的聚苯乙烯差的质量，如在通过 蒸发高沸点溶剂或者利用具有低挥发性的溶剂(例如，亚烷基二醇)沉 淀而回收的情形中 难以溶解(低溶解速率和低浓度或者高溶液粘度)，如在使用具 有低挥发性的溶剂例如二元酸酯、二醇醚和酯的情形中'在回收聚苯乙烯之后难以分馏溶剂/抗溶剂混合物并且在聚苯乙 烯溶解步骤中难以使溶剂再循环，特别地，当抗溶剂通常以大的过量 (相对于溶剂而言以重量计至多10-15倍)使用时，该工艺特别不利， 其由于使用高沸点溶剂和更高挥发性抗溶剂而因此在通过蒸馏溶剂/ 抗溶剂混合物的分离步骤期间需要将包含于该混合物中的全部抗溶剂 蒸馏，以使得溶剂再循环到苯乙烯溶解步骤，对于该工艺这伴随着巨 大的能耗和经济负扭，这使得工业应用是不希望的。为了克服这些缺陷并且开发出可以工业规模应用的工艺，研究了 相对于已知技术中描述的那些具有改进特性的溶剂/抗溶剂体系。例如，日本专利申请JPll-005865、 JP11-080418和国际专利申请 WO2005/023922概括性描述了相对于膨胀聚苯乙烯而言，碳酸烷基酯作为溶剂的优良性能。专利申请 JP11-080418 、 DE10207336 、 US5，232，954 和 WO2005/G23922概括性描述了低沸点醇作为抗溶剂的最佳性能。这些 醇的特征在于是聚苯乙烯的非溶剂和含于聚苯乙烯本身中的添加剂的 良溶剂，使得纯的聚苯乙烯选择性沉淀和使其与保留在溶液中的添加 剂分离。现已发现基于使用溶剂和抗溶剂的特定组合的工艺，该工艺使得 能够回收良好质量的膨胀聚苯乙烯而不会难以分馏溶剂/抗溶剂混合 物并且在将溶剂再循环到聚苯乙烯溶解步骤中没有任何困难。根据此，本专利技术的目的涉及一种从包含膨胀聚苯乙烯的废料中回 收聚苯乙烯的工艺，其基本包括i. 借助于溶解在溶剂中而减小膨胀聚苯乙烯的体积；ii. 分离不溶的组分；iii. 借助于抗溶剂使聚苯乙烯溶液沉淀；iv. 将沉淀的聚苯乙烯分离、洗涤和干燥；v. 通过蒸馏用于沉淀和洗涤的母液的组分而分镏，从蒸镏塔顶部 回收溶剂并且将其再循环到步骤i)，从蒸馏塔底部回收抗溶剂；该工 艺的特征在于抗溶剂是选自正丁醇、异丁醇或仲丁醇的丁醇，并且 溶剂是单独的碳酸二曱酯、或者碳酸二甲酯的混合物，该混合物包含 至多25wt。/。的丁醇。使用碳酸二甲酯作为溶剂与使用丁醇作为抗溶剂的特定应用应该 被认为是十分令人惊奇的。实际上，正如例如在Rodriguez等，FLUID PHASE EQUILIBRIA 201， 187-201， 2002中描述的，已知的是碳酸二甲酯与含有l-4个碳原子 的低沸点醇形成了难以分离的具有最低沸点的共沸混合物。还合理的 是预期这些混合物将不是聚苯乙烯的良溶剂，这归因于具有已知的抗 溶剂特性的醇的存在。在碳酸二甲酯与甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇 和叔丁醇的共沸混合物的情形中，这实际上确实出现并且被本专利技术人证明。还令人惊奇的是含有碳酸二甲酯和至多25wt。/。丁醇的混合物也 使得能够在室温下在非常短的时间内减小膨胀聚苯乙烯的体积和溶解 膨胀聚苯乙烯，和容易制得具有高的聚合物浓度的溶液，条件和结果 实际上可与通过单独使用碳酸二甲酯获得的那些相比并且好于使用其 它碳酸烷基酯获得的那些。应该指出，根据本专利技术，对于在聚苯乙烯分离之后通过从用于聚以大的过量加入以获得聚苯乙烯的沉淀的抗溶剂的蒸馏)而言，使用碳 酸二甲酯(或者包含碳酸二甲酯和上述比例的丁醇的混合物)作为溶剂 和丁醇作为抗溶剂是必要的。使用碳酸二曱酯作为溶剂和不符合本专利技术的低沸点醇例如曱醇、 乙醇、丙醇、异丙醇或叔丁醇作为抗溶剂将需要昂贵和不经济的共沸 混合物的组分的分离操作以回收碳酸二甲酯。反过来，使用高级碳酸酯例如碳酸二乙酯、碳酸二丙酯或碳酸二 丁酯将不仅显著地不利于聚苯乙烯的溶解速率一其将更慢，而且还将 使得在蒸馏溶剂-抗溶剂混合物的分离阶段中必须蒸馏包含于混合物 中的全部抗溶剂以使得溶剂再循环到聚苯乙烯溶解步骤，对于该工艺 这伴随着巨大的能耗和经济负担，这使得该工艺在工业规模上使用是 不希望的。在其中有关联的所有步骤中，该工艺(本专利技术的目的)相对于已知 技术的工艺而言具有许多优点。 碳酸二曱酯和丁醇是稳定的化合物，它们廉价、在工业实践中 可广泛获得、具有适度的可燃性并且具有有利的毒理学和环境-毒理学 性能。 膨胀聚苯乙烯在溶剂中的体积减小和溶解在室温下在极其迅速 的时间内进行，并且获得了具有高聚合物浓度和适度粘度的溶液，这 有助于不溶级分例如通过过滤的分离操作。 用于膨胀聚苯乙烯的体积减小和溶解的溶剂可以容易地在聚苯乙烯分离之后通过用于聚苯乙烯的沉淀和洗涤的母液的蒸馏而回收， 而不需要必须将以大的过量加入以获得聚苯乙烯的沉淀的抗本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从包含膨胀聚苯乙烯的废料中回收聚苯乙烯的工艺，其基本包括： ｉ．借助于溶解在溶剂中而减小膨胀聚苯乙烯的体积； ｉｉ．分离不溶的组分； ｉｉｉ．借助于抗溶剂使聚苯乙烯溶液沉淀； ｉｖ．将沉淀的聚苯乙烯分离、洗涤和干燥； ｖ．通过蒸馏用于沉淀和洗涤的母液的组分而分馏，从蒸馏塔顶部回收该溶剂并且将其再循环到步骤ｉ），和从蒸馏塔底部回收该抗溶剂； 该工艺的特征在于：该抗溶剂是选自正丁醇、异丁醇或仲丁醇的丁醇，和该溶剂是单独的碳酸二甲酯、或者碳酸二甲酯的混合物，该混合物包含至多２５ｗｔ％的丁醇。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M诺塔里，F里韦蒂，M吉拉尔迪尼，S隆巴尔迪尼，
申请(专利权)人：波利玛利欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。