超临界流体技术在化工污染治理中的应用

t治理技术油气田环境保护第13卷第3期27高反应的选择性等。已有文献报道处理污水、污泥和受污染土壤的超临界溶剂有丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇、二甲胺等等“q。超临界二氧化碳(SC-CO。)和超临界水(Sc—H20)化学性质稳定，并且具备了无毒、无臭、不燃烧、价廉等优点，是最常用的SCF。2SCF技术的应用ScF技术在化工污染治理中的应用包括作为反应介质或反应物替代有毒、有害的有机溶剂，从而使生产过程不产生污染物质，实现真正意义上的“绿色生产”；SCF可直接用于污水处理、受污染土壤恢复、垃圾处理、工业固体废物处理与处置、资源回用等；SCF技术在环境污染分析中也有广泛应用。2．1SCF与清洁化工2．1．1SC-CO在高分子合成与加工中的应用SC-C02作为清洁溶剂具有良好的溶解和分散能力，因而在高分子材料合成中可替代传统的有机溶剂(如苯、甲苯等)；用SC—C02作反应介质，还可以将相转移催化剂溶于其中，这类反应通常需要较昂贵的溶剂，对环境危害大，且不易从产物中分离，但当该体系以SC-C02为溶剂时，上述问题可得到很好解决。超临界C02技术在高分子合成与加工中的应用最早是在1992年，美国首次报道用SC-C02作溶剂、AIBN为引发剂，进行1，卜二氢全氟代辛基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯等单体的共聚反应，得到了分子量达27×10的聚合物。自此，开始了高分子合成与制备领域中的研究。研究涉及氟代单体的均相自由基聚合与调聚反应、甲基丙烯酸甲酯的分散聚合、丙烯酸的沉淀聚合以及丙烯酰胺的反相乳液聚合等。超临界C0。技术还可用于共混体系，其原理为超临界C0。使某一基体聚合物(如高密度聚乙烯)溶胀，溶在C0。中的单体(如苯乙烯)和引发剂也随溶胀过程渗入该聚合物中，加热引发聚合后降压除去C02，即可得到两种聚合物分子水平上的共混物(PE／PS)。近年来，以SC-C02为介质进行高分子合成已有自由基聚合、阳离子聚合机制，聚合方法有液相聚合、沉淀聚合、分散聚合和反相乳液聚合等H。2．1．2高分子材料的分解塑料及其制品已成为工业生产和日常生活中不可缺少的物质。全世界塑料年产量已达1亿吨，其中大部分是由石油裂解成乙烯、丙烯，经催化聚合而成的。而这1亿吨中约有5％使用后当年就作为废弃物排放，如包装袋、地膜、饭盒、汽车垃圾等。我国推广地膜覆盖面积达466km，塑料用量高达30万吨，“白色污染”和石油资源浪费十分严重。目前废塑料的处理方法如掩埋、焚烧、热降解等在不同程度上存在着耗能大、二次污染、原料炭化和工艺复杂等问题。而用SCF技术处理废塑料的反应在密闭系统中进行，产物和能量都易于收集；SCF可循环使用，不排污；反应速度快，成本低，效率高，可彻底实现垃圾中塑料无害化和资源化。目前SCF能把废塑料如聚烯烃类(如聚乙烯PE、聚苯乙烯PS)、含卤化合物(如聚氯乙烯PVC、四溴双酚A、六氯苯)、缩聚物类(如聚对苯二田酸乙二酯PET、聚氨基甲酸乙酯、聚碳酸酯)、树脂基复合材料等哺分解成单体或其它有用成分。例如纤维增强塑料(FiberReinforcedPlastics，FRP)由于质轻、耐水和耐腐蚀而用于制作小型船舶，但该废塑料处理困难，对环境造成严重危害。然而在SC-H~O中，温度在380℃时大约5min就可完全降解。另据报道，日本电话电信公司于2000年1月宣布成功开发用超临界水回收再生光缆皮和电话机等废塑料技术Ⅲ。该技术首先从废光缆上将包覆用聚乙烯、聚酰胺等废塑料剥离下来，然后分别在400℃、40MPa和600℃、60肝a的超临界水中分解。从前者可回收醋酸和酚，从后者可分别回收苯胺和苯二胺等化工原料。此技术既可将废物变为有用的化工原料，又可节约用地和费用，从根本上解决了废塑料高效率资源化的问题。纤维素也是一种高分子材料，广泛存在于自然界中。它是一种可再生资源，以它为原料可生产能源、化学品、食品和药物等。用纤维素为原料生产的关键步骤是将纤维素水解转化为葡萄糖，但因用酸作催化剂在高温下使纤维素水解产生大量酸性废水，既腐蚀设备又造成环境污染，因而使其应用受到限制。如果使用超临界水做反应介质，在温度为380℃，压力为25MPa时，纤维素在不到15s的时间内就几乎100％转化，且不用任何催化剂。2．1．3无污染的超临界CO流体染色工艺全球性水资源日益枯竭和环境污染的日趋严重，使得传统的采用水作为介质的印染工艺受到了严峻的挑战，一种不用水作介质的无污染超临界C02染色新工艺出现了。超临界C02流体染色主要适于非离子类的难溶性分散染料，染色的纤维包括涤纶、锦纶、维普资讯http://www.cqvip.com本文共4页，欲获取全文，请点击链接http://www.cqvip.com/QK/82749X/200303/8386620.html，并在打开的页面中点击文章题目下面的“下载全文”