Reciclagem Química

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FACULDADE DE TECNOLOGIA DA ZONA LESTE

THIAGO RODRIGUES MOREIRA                                R.A. 1612115

RECLICLAGEM QUÍMICA

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SÃO PAULO – SP

2016

SUMÁRIO

1  RECICLAGEM QUÍMICA        

1.1        Métodos de reciclagem química        

1.1.1        Hidrólise        

1.1.2        Alcoólise        

1.1.3        Glicólise        

1.1.4        Pirolises        

1.1.5        Gaseificação        

1.1.6        Hidrogenação        

2        REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS        

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1. Reciclagem química

1. Métodos de reciclagem química

A reciclagem química ocorre através de processos de despolimerização por solvólise (hidrólise, alcoólise, amilose), ou por métodos térmicos (pirólise à baixa e alta temperaturas, gaseificação, hidrogenação) ou ainda métodos térmicos/catalíticos (pirólise e a utilização de catalisadores seletivos).

Os processos de despolimerização por hidrólise e glicólise de polímeros foram patenteados nos anos 60 e 70, a solvólise é utilizada para polímeros como os poliésteres, as poliamidas e as poliuretanas. Já os métodos térmicos e/ou catalíticos são utilizados para poliolefinas. A reciclagem química ainda está em desenvolvimento no Brasil, porém é muito utilizada pela indústria na Europa e no Japão.

1. Hidrólise

A hidrólise é à recuperação dos monômeros de partida através de uma reação com excesso de água à alta temperatura na presença de um catalisador. Como exemplo, através da reação de hidrólise do PET é possível obter os produtos de partida que são o etileno glicol e o ácido tereftálico. Estes podem ser utilizados para obtenção do polímero novamente.

O processo de hidrólise é utilizado pela United Resource Recovery Corporation que construiu uma planta para recuperar rejeito de PET com 40% m/m de impurezas. Usando NaOH como catalisador obteve-se como produto o tereftalato disódico e o etileno glicol. O etileno glicol é recuperado por destilação a 200 - 350ºC.

1. Alcoólise

Na alcoólise ou especificamente, o material é tratado com excesso de metanol. Em um típico processo, o PET fundido é misturado com metanol na presença de um catalisador ácido ou básico, aquecendo-se a mistura entre 160 e 240ºC por 1 h, a pressão de 2,03 a 7,09 MPa. A tolerância de impurezas deste método é inferior a 10% m/m, o que é uma vantagem comparada a outros métodos como o reprocessamento, onde o limite é inferior a 1% m/m. Também é possível obter a despolimerização do PET até a termos os monômeros, utilizando o metanol no seu estado supercrítico. O grau de despolimerização e a seletividade do tereftalato de dimetila aumentam com o aumento da razão metanol/PET e com a temperatura e tempo da reação.

1. Glicólise

A glicólise é feita quando o polímero é tratado com excesso de glicol, através de uma reação de transesterificação. Por exemplo, a quebra da cadeia do PET com excesso de etileno glicol é realizada em atmosfera de nitrogênio a 4 MPa de pressão e na presença de acetato de zinco como catalisador. O principal produto formado é o oligômero de tereftalato de bis-hidroxietila. Outros exemplos são a despolimerização de poliuretanas (PU) e elastômeros. A PU de resíduo de refrigeradores foi despolimerizada em atmosfera inerte, usando etileno glicol como solvente e acetato de potássio como catalisador. Após 2 h de reação usando 2% m/m de catalisador foi obtido um rendimento de 87-95% de polióis.

1. Pirolises

A pirólise à baixa temperatura é a degradação térmica na ausência de ar ou deficiência de oxigênio. Neste caso ocorre principalmente a despolimerização e formação de pequena quantidade de compostos aromáticos e gases leves, como o metano, obtendo-se líquidos de alta temperatura de ebulição, como ceras e materiais de partida para produção de poliolefinas.

Na pirólise à alta temperatura ocorre a decomposição térmica na ausência de ar ou deficiência de oxigênio, obtendo-se óleos e gases que, posteriormente, serão purificados por métodos petroquímicos padrões. Em poucos casos é possível recuperar os monômeros como produto principal. A pirólise é uma reação endotérmica, portanto é necessária a adição de calor, que pode ser fornecido diretamente (oxigênio-ar) ou indiretamente (troca de calor). Os polímeros com altos teores de impurezas podem ser reciclados por pirólise. No entanto, obtém-se uma grande variedade de produtos de decomposição que são de difícil separação e, além disso, possuem um valor comercial menor que os produtos obtidos por hidrólise. A pirólise é um processo complicado, pois os polímeros possuem baixa condutividade térmica e a degradação das macromoléculas requer alta quantidade de energia. A pirólise de polímeros tem sido estudada em vasos de fundição, alto forno, autoclaves, tubos reatores, forno rotatório, reator de leito fluidizado, etc.