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CN109438751B - 一种含卤塑料的低温降解方法 - Google Patents

一种含卤塑料的低温降解方法 Download PDF

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CN109438751B
CN109438751B CN201811292207.5A CN201811292207A CN109438751B CN 109438751 B CN109438751 B CN 109438751B CN 201811292207 A CN201811292207 A CN 201811292207A CN 109438751 B CN109438751 B CN 109438751B
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Abstract

本发明公开了一种含卤塑料的低温降解方法，以PVC为原料，以铝粉为催化剂、以三氯化铝和碘为引发剂，在活化溶剂体系中，在43~100℃条件下反应生成三氯化铝和无卤含碳化合物。本发明避免了现有大多数含卤塑料需要在800℃的高温裂解条件下才能进行，且多需要氮气保护，产物盐酸有很大腐蚀的问题的出现；能够有效降低能耗，避免设备腐蚀；反应结束后将铝粉转化成无水三氯化铝，不仅解决了含卤塑料降解难的问题，更通过降解塑料产生了较大的经济价值。

Description

一种含卤塑料的低温降解方法
技术领域
本发明属于塑料降解技术领域，涉及一种含卤塑料的降解方法，特别是涉及一种含卤塑料的低温降解方法。
背景技术
随着塑料工业的迅速发展，塑料产品也广泛应用于汽车、电子电气、建筑和包装等行业，由于目前大多产品都对阻燃等级做了要求，于是就将卤系阻燃剂广泛应用到塑料中。但正因为塑料中卤素的存在，反而增加了含卤废旧塑料的回收难度。因为在处理过程中，含卤塑料中的卤素很容易形成如这类卤化氢、卤代酚、二恶英和呋喃类等有毒有害的含卤化合物，不仅污染环境，腐蚀处理设备，增加处理成本；而且一旦含卤有机物进入液体和气体产品中还会造成这些产品的再利用困难。因此，绝大部分塑料垃圾无法被降解或循环利用，人们将它们与其他垃圾一起，堆填在垃圾场的深处，或是就地焚烧，不仅造成了资源浪费，而且产生极大的、不可逆的环境污染。近年来，随着电子电器废弃物中含卤塑料的大量回收，环保要求的进一步提高。含卤废旧塑料脱卤成为回收再生中的必要环节。
含卤塑料中的卤素主要来源于聚氯乙烯（PVC）和含卤阻燃剂，脱卤方式主要包括破坏性脱卤和非破坏性脱卤这两种。破坏性脱卤主要是通过一些条件让塑料本身分解来实现脱卤，如两段热分解法脱卤、热分解吸附脱卤和热分解催化脱卤这类热分解脱卤；非破坏性脱卤是在塑料大分子主链结构不改变的前提下脱除卤元素，如水解脱卤、溶剂萃取以及化学还原等。目前，非破坏性脱卤技术多是采用超临界技术，成本极高，当前还不具有应用价值；破坏性脱卤技术虽然已投入了工业应用，但脱卤效果不够满意，且均存在两个重大问题，第一条件均有高温（一般要求280℃以上），耗能较大；第二实验所用成本高昂，难以广泛应用。
由于废旧含卤塑料同时具有资源性和污染性两大特性，如何能在回收利用废旧含卤塑料时降低对环境的污染，对现阶段而言是一大难题和挑战。因此，在现阶段实现无害化脱卤是一个十分值得研究的项目。
发明内容
为了解决现有技术中含卤塑料的处理工艺普遍存在反应温度高、废液多、能耗高、对反应设备和条件苛刻的问题，本发明公开了一种含卤塑料的低温降解方法，先用引发剂引发活性金属粉与卤代烃溶剂的反应，使金属变成活性金属后在43~100℃下与含卤塑料反应，夺取含卤塑料中的卤素使塑料降解。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明公开了一种含卤塑料的低温降解方法，在常压、敞开系统中，以PVC为原料，以铝粉为催化剂、以三氯化铝和碘为引发剂，在活化溶剂体系中，在43~100℃条件下反应生成三氯化铝和无卤含碳化合物；其反应时间随反应温度而定，一般是20~80min；进一步地，将上述反应原料、催化剂、引发剂在43~100℃条件下反应完成后，将混合物蒸馏回收液体，经红外表征主要为未反应四氯化碳。
剩余固体处理一种方法利用无水乙醇溶解无水三氯化铝，经抽滤得到黄色状滤液和黑色滤渣，无水乙醇多次洗涤滤渣，将全部滤液蒸馏，在70~78℃有馏分流出，主要为乙醇，溶液中有大量黄色晶体析出时停止蒸馏，表明无水乙醇基本回收，降温得到无水三氯化铝的黄色固体；将滤渣在80±5℃下烘干6~10h得到含有-C=C-和无定形碳的无卤含碳化合物。
剩余固体处理第二种方法是直接蒸馏，不同温度回收低温有机物(小于100℃)，再利用较高温度（100~150℃）升华法回收无水三氯化铝，得无水三氯化铝和黑色滤渣。
作为一种优选实施方式，引发剂占活化溶剂的质量分数0.5~2%，引发剂中三氯化铝和碘质量比为1:1。
当然聚四氟乙烯等其它含卤塑料也可以铝粉为催化剂、以三氯化铝和碘为引发剂，在活化溶剂体系中进行低温降解。
本发明是在低温条件下进行的，作为一种优选实施方式，反应条件为45~75℃；更优地，反应条件为58℃。
作为一种优选实施方式，所述活化溶剂为含卤小分子溶剂；优选地，所述活化溶剂为溴乙烷和/或四氯化碳；较佳地，所述活化溶剂为四氯化碳；进一步地，所述PVC与活化溶剂的质量比1.5~15:1。
进一步地，所述无卤含碳化合物中含有聚乙炔和含有石墨结构的无定形碳。
作为一种优选实施方式，所述PVC与铝粉的质量比为1~3:1；较佳地，所述PVC与铝粉的质量比为3:2。
本发明无水三氯化铝水解产生了盐酸将铝粉表面的致密氧化膜破坏，使单质铝粉暴露出来；由于暴露出的铝粉活性较高与活化溶剂发生反应可脱除活化溶剂上的卤原子，随着反应的进行使铝单质暴露的越来越多，之后与聚氯乙烯反应使聚氯乙烯中的氯原子以HCl形式脱除。HCl又与铝反应生成了三氯化铝与H2。碳链端基上的小分子也随着反应放热逐渐热解。
注：本发明中的三氯化铝指的是无水三氯化铝。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
（1）本发明以铝粉为催化剂、以三氯化铝和碘为引发剂，能够在低于100℃的条件下发生高效降解，生成三氯化铝，烯烃小分子气体和聚乙炔、无定形碳，避免了现有大多数含卤塑料需要在800℃的高温裂解条件下才能进行，且多需要氮气保护，产物盐酸有很大腐蚀的问题的出现；能够有效降低能耗，避免设备腐蚀；
（2）本发明以铝粉为催化剂，放应结束后将铝粉转化成无水三氯化铝，由于铝粉（摩尔质量27）的价格约1~1.3万/吨，无水三氯化铝（摩尔质量133.3）5千/吨，一吨铝粉将转化成斤5吨的无水三氯化铝，通过该方法不仅解决了含卤塑料降解难的问题，更通过降解塑料产生了较大的经济价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a和1b分别为本发明实施例1中PVC、PVC和铝粉的热重图谱。
图2为本发明实施例1中紫色液体的红外光谱图。
图3为本发明实施例1中滤渣烘干后所得无卤含碳化合物的红外光谱图。
图4为本发明实施例1中滤渣烘干后所得无卤含碳化合物的扫描电镜图。
图5为本发明实施例1中滤渣烘干后所得无卤含碳化合物的拉曼光谱图。
图6为本发明实施例1中滤渣烘干后所得无卤含碳化合物与PVC的热重图谱。
图7为本发明实施例1中无卤含碳化合物的XRD谱图。
图8为本发明实施例1中黄色晶（固）体的红外光谱图。
图9为本发明实施例2中滤渣烘干后所得无卤含碳化合物的红外光谱图。
图10为本发明实施例1和3中滤渣烘干后所得无卤含碳化合物的红外光谱图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种含卤塑料的低温降解方法，将1.5g PVC、1.0g铝粉、0.05g三氯化铝、0.05g碘、10g四氯化碳放入含有磁子的三口烧瓶中，在58℃条件下反应，反应开始时溶液呈紫红色（碘溶于四氯化碳颜色），10min后溶液变成紫黑色同时伴有少量白烟冒出；12min后瓶内开始冒小泡，14min时泡变大变多（反应剧烈）且溶液变成纯黑色；31min后结束反应溶液呈粘稠状；且由于有冷凝装置，故只有沸点比较低的气体能排出；在未通氢气时排出的气体能使酸性高锰酸钾褪色，通氢气后排出的气体能使硝酸银生成白色沉淀，倒入乙醇一瞬间放出大量热瓶底有沸腾现象，瓶内冒出大量白烟同时瓶壁的黄色固体被溶化形成黄色粘稠状液体并流入瓶底；用砂芯漏斗抽滤时，刚开始能很明显看见黄色液体呈粘稠状，抽滤后的滤渣呈纯黑色，将滤渣放入玻璃培养皿中放入烘箱80℃进行烘干8h，所得黑色固体为无卤含碳化合物；滤液蒸馏时，瓶内有沸腾现象，且78℃时有馏分流出，溶液中有黄色晶体析出时停止蒸馏，将剩余液体倒入玻璃培养皿在烘干箱中80℃烘干8h后呈黄色固体，所述黄色晶（固）体为无水三氯化铝。
由图1a和1b的热重图谱可以看出：在第一阶段的失重中PVC和铝粉混合后最大峰值变大。引起变化的因素主要有两方面，一是铝粉吸热，温度往上冲，需要更高的温度才能看出热解；二是铝粉参加反应放热，温度也往上升。同时失重峰面积变大，热效应范围变大更加说明铝粉参加了反应。由于第一阶段铝的存在实现了脱氯，在第二阶段的失重中仅剩碳碳键稳定性不好故失重的最大峰值降低。
在瓶内开始冒气泡时，将冒出的气体用小玻璃管倒入盛有酸性高锰酸钾的试管中，本来试管内颜色为紫红色，气泡逐渐冒出时紫红色慢慢褪去最终变成了无色，再此期间不断向试管内滴入高锰酸钾直到没有气泡冒出。这是因为酸性高锰酸钾具有强氧化性，能使高锰酸钾褪色的都具有一定的还原性，从实验过程可以看出是反应生成的气态物质，由于冷凝管温度很低可以判断出反应体系中排出的气体沸点很低；根据反应原料推算出，使高锰酸钾褪色只能是有机物，故冒出使高锰酸钾褪色的气体是烯烃，即乙烯（沸点：-103.7℃）或者丙烯（沸点：-47.6℃）。反应方程式：
5CH2=CH2+12KMnO4+18H2SO4==10CO2↑+12MnSO4+28H2O+6K2SO4
CH3CH=CH2+2KMnO4+3H2SO4==CH3COOH+CO2↑+2MnSO4+4H2O+K2SO4
在瓶内开始冒气泡时，将冒出的气体用小玻璃管倒入盛有硝酸银的试管中，本来试管内无色透明，气泡逐渐冒出，刚开始没有变化，通入氢气后试管内有白色固体生成，几秒钟后试管内颜色变成浑浊的乳白色。这是由于倒入气体后试管内后，溶液中有白色沉淀生成由此可以判断出产物中有HCl小分子。反应方程式：
AgNO3+HCI→AgCl↓+HNO3
由图2紫色液体的红外光谱图可以看出：波数范围在4500~500cm-1，查阅四氯化碳红外图谱中可以看出只在800~750cm-1波数处有红外光谱的特征吸收峰，在下图中仅在791.33cm-1有特征吸收峰，对照四氯化碳红外谱图，可以分析出紫色液体，其主要是未反应四氯化碳和少量碘。
由图3可以看出：波数范围在4500~500cm-1，从聚氯乙烯红外图谱[16-18]中可以看出在800~750cm-1波数处有红外光谱的特征吸收峰，分析红外图时主要分析该区的吸收峰，波数794.60cm-1处的吸收峰主要为C-Cl伸缩振动吸收峰，对比反应过后的黑色固体产物发现在此处并没有吸收峰可以看出经过反应后氯原子成功从聚氯乙烯中脱除；同时在-C=C-键在1620~1680cm-1处有特征吸收峰，从图中可以看出产物在1646.48cm-1处有特征吸收峰说明产物中有双键的存在。
由图4可以看出：黑色固体产物颗粒很大，平均粒径在100μm，且没有团聚颗粒表面较为粗糙，形状并不规则。
采用Raman光谱[19]对降解后的黑色固体产物进行表征，以得到其表面分子结构变化的信息。由图5的拉曼光谱图可以发现在1549cm-1处有一个肩峰，而聚乙炔拉曼光谱图[21]在1530cm-1左右有尖峰，由此可以推断黑色固体产物中有聚乙炔的存在。
将除去四氯化碳固体做热重，图6中可看出固体为混合物，由于升温速度较快，从25℃开始失重，在温度为200℃以下出现第一个失重的平台，此时失重量为接近30wt.%。此部分失去的是乙烯或丙烯等小分子物质以及部分无水三氯化铝，之后随温度升高持续失重，此时失重量为60wt.%以上，主要为无水三氯化铝。最终剩余的残渣为44.3wt.%。
对比图6中PVC在四氯化碳溶剂中降解产生的无卤含碳化合物与PVC的热重图谱中的两条线明显可以看出热解发生了很大的变化，在加入溶剂后明显可以看出PVC热解温度大幅度降低，能看出这种方法时十分有效可行的，从图中判断出生成了很多的小分子物质，因而在第一阶段热解的起始温度和峰值都降低了很多；同时在第一阶段的热解后第二阶段由于在第一阶段卤素都脱除了，只剩碳碳键稳定性不太好故失重峰值降低了；并且PVC热解后的残渣为9.2wt.%，与降解后生成的产物相较可以发现降解后的部分物质热解性能降低比较稳定，再结合图7的XRD谱图分析可以得出在PVC降解后的产物中含有部分无定形碳。
由图7中PVC在四氯化碳溶剂中降解产生的无卤含碳化合物的XRD图谱可以看出：在10.38°出现了第一个强的衍射峰，在26.86°出现第二个强衍射峰，通过对比石墨和石墨烯的XRD图谱，由于石墨烯经过水合肼还原得到，10°附近的峰完全消失，而石墨的特征峰在10°附近，第二个强衍射峰为石墨的特征峰。故此产物具有石墨的特征但又不是石墨烯可以判断出产物中有无定形碳的结构。
如图8黄色晶（固）体的红外光谱图所示：其波数范围在4500~500cm-1，在637.56cm-1处有强吸收峰，查阅文献发现在601cm-1处有Al-Cl伸缩振动吸收峰，由于三氯化铝有多个Al-Cl伸缩振动吸收峰故波数向长波数处移动，即可以判断黄色固体中有三氯化铝。
实施例2
一种含卤塑料的低温降解方法，将1.5g PVC、1.0g铝粉、0.025g三氯化铝、0.025g碘、10g溴乙烷放入含有磁子的三口烧瓶中，在58℃条件下反应，反应开始时溶液呈橙色，且有汽泡冒出，30s后消失；19min后瓶内PVC有溶胀现象，表面结成固体，颜色呈褐色；25min后瓶内反应物变成纯黑色；41min结束反应，在未通氢气时排出的气体能使酸性高锰酸钾褪色；通氢气后排出的气体不能使硝酸银生成白色沉淀；随着蒸馏的进行三口烧瓶瓶壁有黄色固体，且瓶内有大量白烟，在37℃时有馏分流出，颜色呈紫红色；滤渣呈黑色，倒入乙醇洗涤固体，用砂芯漏斗抽滤时，能看见有黑紫色液体流下；滤液蒸馏时，瓶内有沸腾现象，且78℃时有馏分流出，溶液所剩不多时呈黑紫色粘稠状；烘干后呈黑紫色固体。
在活性溶剂（即将实施例1中的四氯化碳替换为溴乙烷，其它反应参数不变）后主要在第一反应阶段的反应现象发生变化，PVC在溴乙烷活化剂下出现了溶胀现象，颜色也发生了变化，但通过气体、固体产物的表征发现产物没有发生变化。
由图9的红外谱图可以看出：波数范围在4500~500cm-1，从聚氯乙烯红外图谱中可以看出在800~750cm-1波数处有红外光谱的特征吸收峰，分析红外图时主要分析该区的吸收峰；波数794cm-1处的吸收峰主要为C-Cl伸缩振动吸收峰，对比反应过后的黑色产物发现在此处并没有吸收峰可以看出经过反应后氯原子成功从聚氯乙烯中脱除。
实施例3
一种含卤塑料的低温降解方法，将1.5g PVC、1.0g铝粉、0.035g三氯化铝、0.035g碘、7g溴乙烷和3g四氯化碳放入含有磁子的三口烧瓶中，在58℃条件下反应，反应开始时溶液呈粉紫色色；7min后瓶内开始冒泡且颜色变深；16min后颜色变成纯黑色同时伴有少量白烟。48min反应结束。且由于有冷凝装置，故只有沸点比较低的气体能排出。在未通氢气时排出的气体能使酸性高锰酸钾褪色。通氢气后排出的气体能使硝酸银生成白色沉淀。随着蒸馏的进行三口烧瓶瓶壁有黄色固体，且瓶内有大量白烟，在70℃时有馏分流出，颜色呈紫红色。滤渣呈纯黑色。倒入乙醇洗涤固体，用砂芯漏斗抽滤时，能看见有黄色液体流下。滤液蒸馏时，瓶内有沸腾现象，且78℃时有馏分流出。溶液中有晶体析出时，倒出液体，烘干后呈黄色固体。
由图10以四氯化碳和溴乙烷混合活化剂、及四氯化碳红外谱图可以看出：波数范围在4500~500cm-1，两者PVC的降解的固体产物在794cm-1处均没有C-Cl伸缩振动吸收峰，可以看出氯素也成功从PVC中脱除。
实施例4
一种含卤塑料的低温降解方法，将1.5g PVC、0.5g铝粉、0.06g三氯化铝、0.06g碘、6g四氯化碳放入含有磁子的三口烧瓶中，在45℃条件下反应，反应开始时溶液呈紫红色（碘溶解在四氯化碳中的颜色），11min后溶液变成紫黑色同时伴有少量白烟冒出；23min后瓶内开始冒小泡，30min时泡变大变多（反应剧烈）且溶液变成纯黑色；40min后结束反应溶液呈粘稠状；且由于有冷凝装置，故只有沸点比较低的气体能排出；在未通氢气时排出的气体能使酸性高锰酸钾褪色，通氢气后排出的气体能使硝酸银生成白色沉淀，倒入乙醇一瞬间放出大量热瓶底有沸腾现象，瓶内冒出大量白烟同时瓶壁的黄色固体被溶化形成黄色粘稠状液体并流入瓶底；用砂芯漏斗抽滤时，刚开始能很明显看见黄色液体呈粘稠状，抽滤后的滤渣呈纯黑色，将滤渣放入玻璃培养皿中放入烘箱80℃进行烘干8h，所得黑色固体为无卤含碳化合物；滤液蒸馏时，瓶内有沸腾现象，且78℃时有馏分流出，溶液中有黄色晶体析出时停止蒸馏，将剩余液体倒入玻璃培养皿在烘干箱中80℃烘干8h后呈黄色固体，所述黄色晶（固）体为无水三氯化铝。
实施例5
一种含卤塑料的低温降解方法，将1.5g PVC、1.5g铝粉、0.08g三氯化铝、0.08g碘、10g四氯化碳放入含有磁子的三口烧瓶中，在50℃条件下反应，反应开始时溶液呈紫红色，12min后溶液变成紫黑色同时伴有少量白烟冒出；20min后瓶内开始冒小泡，30min时泡变大变多（反应剧烈）且溶液变成纯黑色；45min后结束反应溶液呈粘稠状；且由于有冷凝装置，故只有沸点比较低的气体能排出；在未通氢气时排出的气体能使酸性高锰酸钾褪色，通氢气后排出的气体能使硝酸银生成白色沉淀，倒入乙醇一瞬间放出大量热瓶底有沸腾现象，瓶内冒出大量白烟同时瓶壁的黄色固体被溶化形成黄色粘稠状液体并流入瓶底；用砂芯漏斗抽滤时，刚开始能很明显看见黄色液体呈粘稠状，抽滤后的滤渣呈纯黑色，将滤渣放入玻璃培养皿中放入烘箱80℃进行烘干8h，所得黑色固体为无卤含碳化合物；滤液蒸馏时，瓶内有沸腾现象，且78℃时有馏分流出，溶液中有黄色晶体析出时停止蒸馏，将剩余液体倒入玻璃培养皿在烘干箱中80℃烘干8h后呈黄色固体，所述黄色晶（固）体为无水三氯化铝。
实施例6
一种含卤塑料的低温降解方法，将1.5g PVC、1.0g铝粉、0.05g三氯化铝、0.05g碘、10g四氯化碳放入含有磁子的三口烧瓶中，在65℃条件下反应，反应开始时溶液呈紫红色，8min后溶液变成紫黑色同时伴有少量白烟冒出；12min后瓶内开始冒小泡，15min时泡变大变多（反应剧烈）且溶液变成纯黑色；50min后结束反应溶液呈粘稠状；且由于有冷凝装置，故只有沸点比较低的气体能排出；在未通氢气时排出的气体能使酸性高锰酸钾褪色，通氢气后排出的气体能使硝酸银生成白色沉淀，倒入乙醇一瞬间放出大量热瓶底有沸腾现象，瓶内冒出大量白烟同时瓶壁的黄色固体被溶化形成黄色粘稠状液体并流入瓶底；用砂芯漏斗抽滤时，刚开始能很明显看见黄色液体呈粘稠状，抽滤后的滤渣呈纯黑色，将滤渣放入玻璃培养皿中放入烘箱80℃进行烘干8h，所得黑色固体为无卤含碳化合物；滤液蒸馏时，瓶内有沸腾现象，且78℃时有馏分流出，溶液中有黄色晶体析出时停止蒸馏，将剩余液体倒入玻璃培养皿在烘干箱中80℃烘干8h后呈黄色固体，所述黄色晶（固）体为无水三氯化铝。
实施例7
一种含卤塑料的低温降解方法，将1.5g PVC、1.0g铝粉、0.05g三氯化铝、0.05g碘、10g四氯化碳放入含有磁子的三口烧瓶中，在70℃条件下反应，反应开始时溶液呈紫红色，8min后溶液变成紫黑色同时伴有少量白烟冒出；10min后瓶内开始冒小泡，22min时泡变大变多（反应剧烈）且溶液变成纯黑色；50min后结束反应溶液呈粘稠状；且由于有冷凝装置，故只有沸点比较低的气体能排出；在未通氢气时排出的气体能使酸性高锰酸钾褪色，通氢气后排出的气体能使硝酸银生成白色沉淀，倒入乙醇一瞬间放出大量热瓶底有沸腾现象，瓶内冒出大量白烟同时瓶壁的黄色固体被溶化形成黄色粘稠状液体并流入瓶底；用砂芯漏斗抽滤时，刚开始能很明显看见黄色液体呈粘稠状，抽滤后的滤渣呈纯黑色，将滤渣放入玻璃培养皿中放入烘箱80℃进行烘干8h，所得黑色固体为无卤含碳化合物；滤液蒸馏时，瓶内有沸腾现象，且78℃时有馏分流出，溶液中有黄色晶体析出时停止蒸馏，将剩余液体倒入玻璃培养皿在烘干箱中80℃烘干8h后呈黄色固体，所述黄色晶（固）体为无水三氯化铝。
实施例8
一种含卤塑料的低温降解方法，将1.5g PVC、1.0g铝粉、0.05g三氯化铝、0.05g碘、10g四氯化碳放入含有磁子的三口烧瓶中，在75℃条件下反应，反应开始时溶液呈紫红色，6min后溶液变成紫黑色同时伴有少量白烟冒出；12min后瓶内开始冒小泡，23min时泡变大变多（反应剧烈）且溶液变成纯黑色；30min后结束反应溶液呈粘稠状；且由于有冷凝装置，故只有沸点比较低的气体能排出；在未通氢气时排出的气体能使酸性高锰酸钾褪色，通氢气后排出的气体能使硝酸银生成白色沉淀，倒入乙醇一瞬间放出大量热瓶底有沸腾现象，瓶内冒出大量白烟同时瓶壁的黄色固体被溶化形成黄色粘稠状液体并流入瓶底；用砂芯漏斗抽滤时，刚开始能很明显看见黄色液体呈粘稠状，抽滤后的滤渣呈纯黑色，将滤渣放入玻璃培养皿中放入烘箱80℃进行烘干8h，所得黑色固体为无卤含碳化合物；滤液蒸馏时，瓶内有沸腾现象，且78℃时有馏分流出，溶液中有黄色晶体析出时停止蒸馏，将剩余液体倒入玻璃培养皿在烘干箱中80℃烘干8h后呈黄色固体，所述黄色晶（固）体为无水三氯化铝。
实施例9
一种含卤塑料的低温降解方法，将1.5g PVC、1.0g铝粉、0.05g三氯化铝、0.05g碘、10g四氯化碳放入含有磁子的三口烧瓶中，在100℃条件下反应，反应开始时溶液呈紫红色，6min后溶液变成紫黑色同时伴有少量白烟冒出；10min后瓶内开始冒小泡，25min时泡变大变多（反应剧烈）且溶液变成纯黑色；32min后结束反应溶液呈粘稠状；且由于有冷凝装置，故只有沸点比较低的气体能排出；在未通氢气时排出的气体能使酸性高锰酸钾褪色，通氢气后排出的气体能使硝酸银生成白色沉淀，倒入乙醇一瞬间放出大量热瓶底有沸腾现象，瓶内冒出大量白烟同时瓶壁的黄色固体被溶化形成黄色粘稠状液体并流入瓶底；用砂芯漏斗抽滤时，刚开始能很明显看见黄色液体呈粘稠状，抽滤后的滤渣呈纯黑色，将滤渣放入玻璃培养皿中放入烘箱80℃进行烘干8h，所得黑色固体为无卤含碳化合物；滤液蒸馏时，瓶内有沸腾现象，且78℃时有馏分流出，溶液中有黄色晶体析出时停止蒸馏，将剩余液体倒入玻璃培养皿在烘干箱中80℃烘干8h后呈黄色固体，所述黄色晶（固）体为无水三氯化铝。
实施例10
一种含卤塑料的低温降解方法，将1.5g PVC、1.0g铝粉、0.05g三氯化铝、0.05g碘、10g四氯化碳放入含有磁子的三口烧瓶中，在43℃条件下反应，反应开始时溶液呈紫红色。14min后溶液变成紫黑色同时伴有少量白烟冒出；20min后瓶内开始冒小泡，31min时泡变大变多（反应剧烈）且溶液变成纯黑色；40min后结束反应溶液呈粘稠状；且由于有冷凝装置，故只有沸点比较低的气体能排出；在未通氢气时排出的气体能使酸性高锰酸钾褪色，通氢气后排出的气体能使硝酸银生成白色沉淀，倒入乙醇一瞬间放出大量热瓶底有沸腾现象，瓶内冒出大量白烟同时瓶壁的黄色固体被溶化形成黄色粘稠状液体并流入瓶底；用砂芯漏斗抽滤时，刚开始能很明显看见黄色液体呈粘稠状，抽滤后的滤渣呈纯黑色，将滤渣放入玻璃培养皿中放入烘箱80℃进行烘干8h，所得黑色固体为无卤含碳化合物；滤液蒸馏时，瓶内有沸腾现象，且78℃时有馏分流出，溶液中有黄色晶体析出时停止蒸馏，将剩余液体倒入玻璃培养皿在烘干箱中80℃烘干8h后呈黄色固体，所述黄色晶（固）体为无水三氯化铝。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种含卤塑料的低温降解方法，其特征在于：以PVC为原料，以铝粉为催化剂、以三氯化铝和碘为引发剂，在活化溶剂体系中，在43~100℃条件下反应生成三氯化铝和无卤含碳化合物；所述活化溶剂为溴乙烷和/或四氯化碳，所述PVC与活化溶剂的质量比1.5~15:1；所述PVC与铝粉的质量比为1~3:1，引发剂占活化溶剂的质量分数0.5~2%，引发剂中三氯化铝和碘质量比为1:1 。
2.如权利要求1所述含卤塑料的低温降解方法，其特征在于：反应条件为45~75℃。
3.如权利要求2所述含卤塑料的低温降解方法，其特征在于：反应条件为58℃。
4.如权利要求1所述含卤塑料的低温降解方法，其特征在于：所述活化溶剂为四氯化碳。
5.如权利要求1所述含卤塑料的低温降解方法，其特征在于：所述无卤含碳化合物中含有聚乙炔和无定形碳。
6.如权利要求5所述含卤塑料的低温降解方法，其特征在于：所述PVC与铝粉的质量比为3:2。
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