塑料可以用微波炉加热吗吗(pp材质的塑料可以用微波炉加热吗)

【现有问题】:在传统的塑料回收领域中,解聚合回收工艺加热需要耗费数小时能量转化率低。

【解决方案】:日本大阪的一家公司(Microwave chemical)通过微波加热的方式,并开发一款小型的塑料分解装置。在数分~数十分的时间内,完成了对于塑料的解聚合。

【技术讲解】

●微波加热

微波炉以加热食物而闻名,但作为合成化学品的热源,是一种正在研究的方法。微波加热的优点是可以以90%左右的转化效率直接把能量传递给物体,并且有快速加热、内部加热、选择性加热等多种传热方式。与传统的加热方式相比,微波加热方式有望提高反应效率,降低反应温度,设备更紧凑,产品收率更高(下图)

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图1. 传统加热方式和微波加热方式的对比

●以接近100%的效率高效解聚合聚乙烯

传统的塑料回收方式,热回收是主流。把塑料燃烧,获取热能的同时,会排放大量的二氧化碳。出于这个原因,塑料的解聚合技术正在开发,把聚合物解离成单体,并把单体作为化学原料,用于其他的化学产品生产。然而塑料的热分解需要高温,塑料的体积也很庞大,有效加热存在一定的挑战。另一方面,微波具有传热快,能量转化效率高,直接加热物体等优点,在碳中和背景下该方式更受到青睐。该公司(Microwave chemical)利用微波做了验证性实验,把需要分解的聚乙烯和填充物混合,放入含有断热材料的试管中(图2)。随后进行微波加热,并通过GC/MS分析检测出了被解聚合的乙烯。根据公开的新闻报道,在短时间内可以接近100%的转化率,回收聚乙烯。

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图2. 微波分解PE塑料的场景(上)以及

分解产物的GC图(下)

该公司已经公开了研发时间表,计划在2024左右进行社会实装(图3)。

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图3. 微波分解塑料的研发日程表以及这次公开展示的小型微波分解塑料设备

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