废旧塑料溶气浮选分离.研究

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1、硕士学位论文引言塑料的大量生产、消费与较短的使用周期使得塑料废弃物的数量急剧增加，在能源问题日益突出、环境问题日益严峻的新形势下，加强废旧塑料回收利用的研究引起了各国政府的高度重视。废旧塑料的回收包括三个阶段：收集、分选以及循环利用，循环利用一直是研究的热点，几乎每一个塑料品种都已经开发出一种甚至几种相应的循环利用方法，包括材料循环、化学循环或者能量回收。由于材料循环过程中必须解决高分子材料的相容性问题、化学循环过程中对塑料原料具有严格要求、能量回收过程中必须解决二次污染和设备腐蚀问题等等，现阶段真正制约废旧塑料回收利用的瓶颈环节在于废旧塑料之间的分选。塑料混合

2、物的分选技术大致可分为的干法和以水作为介质湿法两种，目前干法有手工分选、光选、电选、风力分选、冷冻破碎分选、熔融分选等；湿法有浮沉分选、水力旋流器分选、选择性吸附分选、超临界流体分选、选择性溶解与分离、浮选等。塑料浮选是泡沫浮选技术在废旧塑料分选领域的重要应用，能够胜任密度相近、荷电性质相近的废旧塑料之间的分选，不仅表现出了很高的分选效率，而且具备成本效益，因此具有广阔的应用前景。已有的研究已经实现了多组分复杂体系废旧塑料的浮选分离并获得较高的分离精度，但纵观国内外塑料浮选领域，相关的研究大都处于实验室研究阶段，分选规模很小，分选对象仅为几克，要想实现塑料浮选的

3、工业化发展，还必须进行大量的研究工作。本文拟在更大规模上将塑料浮选的研究成果应用于废旧塑料的分选实践，从浮选器的设计与研制、浮选流程、浮选工艺等方面优化塑料浮选过程，以分离分选难度大、分选价值高的PET／PVC、ABS／PS体系为突破口，在实验室特制的溶气塑料浮选装置上，从润湿剂种类及用量、调整时间、浮选时间、起泡剂用量等方面详细考察了7种废1日塑料的单一浮选行为以及双组分混合塑料的浮选行为；寻找适合PET／PVC，ABS／PS浮选分离的药剂与工艺制度，实现双组分废旧塑料的浮选分离。硕士学位论文第一章文献综述1．1塑料的生产与消费第一章文献综述塑料是利用单体原料

4、以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂和填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料、抗氧化剂、阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等添加剂共同组成，其主要成分是合成树脂，占塑料总质量的40％～100％。自从1868年，Hyatt将天然纤维素硝化，用樟脑作增塑剂制成了世界上第一个热塑性塑料一赛璐璐之后，人类开始了使用塑料的时代。1909年，Baekeland在研究酚醛树脂甲、乙、丙三阶段固化反应的基础上，用木粉填充和控制反应程度制得模型料，经热压而制得具有一定强度的酚醛塑料制品。到20世纪20、30年代，相继出现了醇酸树脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯类、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。而从40年

5、代起，随着科学技术和工业的发展以及石油资源的广泛开发利用，塑料工业获得迅速发展，大量的塑料开始被研制并进行工业生产。60年代后，人们通过共聚、共混、复合对高分子材料进行改性，通过控制聚合和加工工艺过程，改善高分子的微观结构以提高其性能，同时随着各种新工艺、新技术、新材料的不断出现，各种工程塑料相继进入市场。目前塑料工业已成为人类使用的木材、水泥、钢铁、塑料四大材料中发展最快的一类【l】，人类已经从石器、青铜器、钢铁时代进入了塑料时代【2】。1939年世界塑料产量是30万吨，1960年是620万吨，1980年是5000万吨【3J，1990年是9939[4J万吨，2

6、000年是1．64t5】万吨，2004年是2．12亿吨，2006年已达到2．4亿吨。据预测，2020年全世界塑料需求量将达到3．8亿吨【6J。图1．1是根据有关文献绘制的从1939年到2006年世界塑料产量及发展态势。素=棚{L图1．1世界塑料产量及发展态势硕士学位论文第一章文献综述中国塑料工业经过长期的奋斗和面向全球的开放，已形成门类较齐全的工业体系。进入21世纪以来，尤其是改革开放20多年以来，中国塑料工业取得了令世人瞩目的成就，实现了历史性的跨越。作为轻工行业支柱产业之一的塑料行业，近几年增长速度一直保持在10％以上【7】，在保持较快发展速度的同时，经济效

7、益也有新的提高。塑料制品行业规模以上企业产值总额在轻工19个主要行业中位居第三，实现产品销售率97．8％，高于轻工行业平均水平。目前无论是从塑料制品的总产量来看，还是从塑料制品的种类及应用领域来看，我国已步入世界塑料大国的行列，年塑料制品产量稳居世界第二位，仅次于美国。2007年，我国塑料制品行业规模以上企业完成产量3302．32万吨，比去年同期增长14．48％，继续保持稳定增长势头，预计到2015年我国塑料制品总产量将达到5000万吨。另外，我国塑料制品行业的生产具有明显的地域性，其主要生产地区基本上都集中在我国东南沿海地区【8】。图1．2是根据有关文献和资料

8、总结出来的近年来我国塑料