金属複合プラスチックからの有機原料と金属の同時回収プロセスの開発

开发从金属复合塑料中同时回收有机原料和金属的工艺

• 批准号: 12J04996
• 负责人: 熊谷 将吾
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J04996/
• 关键词: リサイクル; PET; ベンゼン; 酸化カルシウム; プラスチック; 熱分解; 加水分解; フィードストックリサイクル; ^<18>O同位体標識水; 金属水酸化物; 金属複合材料; 金属回収; プラスチックリサイクル

今年度は、ポリエチレンテレフイタレート（PET）のベンゼン化の際に用いる酸化カルシウム（CaO）に主眼を置き、テレフタル酸のベンゼン化に及ぼすCaOの性能の影響を検討した。テレフタル酸のベンゼン化に及ぼすCaOの性能を評価するため、炭酸カルシウム（CaCO3）からCaOを調製する際の焼成温度を900 ℃、990 ℃、1050 ℃、1110 ℃、および1170 ℃とし、得られたCaOのBET比表面積、細孔容積分布、および指示薬法による表面塩基度を測定した。焼成温度の増加に伴い、CaOの焼結が進行することが確認され、それらのBET比表面積、細孔容積は温度増加と共に減少した。指示薬法による表面塩基度測定を実施した結果、焼成温度900 ℃のCaOが強い表面塩基度を示した。これらのCaOを、固定床反応装置に供給するテレフタル酸に対してモル比120となるよう充填し、反応温度700 ℃でテレフタル酸のベンゼン化試験を実施した。その結果、ベンゼン収率は僅かにではあるが、焼成温度の増加に伴い増加する傾向を示した。また、活性の高いCaOであるほど、ベンゼンのプロトンを引き抜き、生成したベンゼン同士の二次反応によるビフェニルの生成量が増加した。一方、焼成温度900 ℃以上のCaOを用いた場合、CaOと反応せずに充填層を通過したテレフタル酸が確認された。以上より、テレフタル酸とCaOが効率よく反応するためにはある程度の活性が必要であると同時に、活性の高すぎるCaOは生成したベンゼン同士の二次反応を促進するため、ベンゼン収率が低下する可能性が示唆された。しかし、いずれのCaOを用いた場合でもベンゼン収率・純度に大きな差異は確認されず、PETのベンゼン化に適用可能なCaOの性能は幅広いことが明らかとなった。

This year, the effect of acid on the properties of CaO was investigated in the process of PET conversion. For the evaluation of the properties of CaO and CaO, the sintering temperature of CaO was 900 ℃, 990 ℃, 1050 ℃, 1110 ℃, 1170 ℃, and the BET specific surface area, pore volume distribution, and surface basicity of CaO were determined by the indicator method. The BET specific surface area and pore volume decrease with the increase of sintering temperature. The results of the surface basicity measurement by the indicator method show that the sintering temperature is 900 ℃ and the surface basicity of CaO is strong. For CaO and fixed-bed reactors, the temperature of the reactor is 120 ° C and the reaction temperature is 700 ° C. The results show that the firing temperature increases with the increase of the firing rate. In addition, the activity of CaO increased, and the amount of CaO produced increased. When CaO is used at a firing temperature of 900 ℃ or more, CaO is added to the filling layer to confirm the sintering temperature. The above results indicate that CaO production is likely to be promoted by increasing the activity of CaO and increasing the efficiency of CaO. For example, when CaO is used in PET, it is possible to determine the purity of CaO.

项目成果

Hydrogen production from biomass/plastic mixture using novel bi-functional Ni-Mg-Al-Ca catalyst for gasification and in-situ CO2 adsorption

使用新型双功能 Ni-Mg-Al-Ca 催化剂气化和原位 CO2 吸附从生物质/塑料混合物中制氢

• 发表时间: 2014
• 作者: Shogo Kumagai;Jon Alvarez;Paula H. Blanco;Chunfei Wu;Toshiaki Yoshioka;Martin Olazar;Paul T. Williams
• 通讯作者: Paul T. Williams

Recovery of Organic and Inorganic Materials by Thermal Decomposition of Metal-Containing Poly(ethylene terephthalate)

通过含金属聚对苯二甲酸乙二醇酯的热分解回收有机和无机材料

• 发表时间: 2012
• 作者: Shogo Kumagai;Guido Grause;Tomohito Kameda;Toshiaki Yoshioka
• 通讯作者: Toshiaki Yoshioka

生石灰を用いた金属含有ポリエチレンテレフタレートの熱分解油化および金属回収

利用生石灰热解含金属聚对苯二甲酸乙二醇酯生产石油并回收金属

• 作者: Satoshi NAKAI;Daizo IMAI;Ryo ISHII;Yoichi NAKANO;Wataru NISHIJIMA;Mitsumasa OKADA;酒井保蔵;山岡和枝;西野成昭;中山実樹,西澤明人,浅井翔太,千田美紀,千田俊哉,菓子野康浩,福田雅夫,木村成伸;Sanae Chiba;熊谷将吾，Grause Guido，亀田知人，吉岡敏明
• 通讯作者: 熊谷将吾，Grause Guido，亀田知人，吉岡敏明

水蒸気を用いたポリイミドの熱分解挙動

水蒸气对聚酰亚胺的热分解行为

• 发表时间: 2014
• 作者: 保坂 朋志;熊谷 将吾;グラウゼ ギド;亀田 知人;吉岡 敏明
• 通讯作者: 吉岡 敏明

Thermal Decomposition of Printed-Circuit Boards Based on Thermoset Resin

基于热固性树脂的印刷电路板的热分解

• 发表时间: 2013
• 作者: Shogo Kumagai;Guido Grause;Tomohito Kameda;Toshiaki Yoshioka
• 通讯作者: Toshiaki Yoshioka