溶融プラスチックからの脱ハロゲン用高温水蒸気マイクロリアクタの開発

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本研究の目的は、臭素(Br)系難燃剤を含むポリスチレン系プラスチック(HIPS-Br)を、化学リサイクル処理する際にプラスチックから難燃剤成分や助剤(Sb_2O_3:三酸化アンチモン)を除去して、固体のポリスチレンを回収するプロセスを構築することである。先行実験により、オートクレーブ装置によりプラスチックに水を加えて加熱するだけの水熱反応を利用して、臭素成分や助剤成分を効率よく除去できることを確認している。しかし、このプロセスは回分式操作であるため、工業操作としては、連続式操作に切り替える必要がある。このような観点から、次の3つの部分から成るHIPS-Brの連続式の水蒸気脱離装置を組み立てた。1)プラスチック試料を加熱溶融しながら反応器に押入するスクリュー型原料供給器 2)240℃の水蒸気を発生できる水蒸気発生器 3)溶融プラスチックが水蒸気と連続的に接触する反応器 である。昨年度は、この装置を用いて実験を重ねたが、再現性のあるデータが得られないという装置上、また分析法上で、いくつかの重大課題に遭遇した。改良と改善を鋭意試みたが、根本的な解決には至らなかった。本年度は再度、オートクレーブによる回分実験に立ち帰って固体(プラスチック)と触媒としてのアルカリ濃度と全水溶液量の比を変えた分解実験を行い、巨視的な分解反応のメカニズムを究明した。