RU2724893C1 - Method of producing terephthalic acid from polyethylene terephthalate wastes - Google Patents
Method of producing terephthalic acid from polyethylene terephthalate wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2724893C1 RU2724893C1 RU2020106328A RU2020106328A RU2724893C1 RU 2724893 C1 RU2724893 C1 RU 2724893C1 RU 2020106328 A RU2020106328 A RU 2020106328A RU 2020106328 A RU2020106328 A RU 2020106328A RU 2724893 C1 RU2724893 C1 RU 2724893C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wastes
- mol
- tpa
- polyethylene terephthalate
- terephthalic acid
- Prior art date
Links
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 title claims abstract description 39
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 title claims abstract description 39
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 title claims abstract description 11
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 60
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 19
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N Disodium Chemical class [Na][Na] QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 18
- 230000000802 nitrating effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 3
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 abstract description 5
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 abstract description 3
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 abstract description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 2
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 26
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000002447 crystallographic data Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- RGELPTBMYNRHGF-UHFFFAOYSA-N terephthalic acid;2,2,2-trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F.OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 RGELPTBMYNRHGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/09—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides from carboxylic acid esters or lactones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C63/00—Compounds having carboxyl groups bound to a carbon atoms of six-membered aromatic rings
- C07C63/14—Monocyclic dicarboxylic acids
- C07C63/15—Monocyclic dicarboxylic acids all carboxyl groups bound to carbon atoms of the six-membered aromatic ring
- C07C63/26—1,4 - Benzenedicarboxylic acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/12—Hydrolysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
- C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
- C08J11/10—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения терефталевой кислоты (ТФК) из отходов полиэтилентерефталата (ПЭТФ) (например, использованных бутылок разных цветов для напитков). Заявляемый способ включает измельчение отходов ПЭТФ, выдержку их в нитрирующей атмосфере, полученной в результате испарения 12 моль/л азотной кислоты, при температуре 130-190°С в течение 5-24 ч, обработку раствором гидроксида натрия с образованием динатриевой соли ТФК и осаждение ТФК одноосновной минеральной кислотой с последующими фильтрацией, промывкой и сушкой.The invention relates to a method for producing terephthalic acid (TFA) from waste polyethylene terephthalate (PET) (for example, used bottles of different colors for drinks). The inventive method includes grinding waste PET, holding them in a nitrating atmosphere, obtained by evaporation of 12 mol / L nitric acid, at a temperature of 130-190 ° C for 5-24 hours, treatment with sodium hydroxide solution to form the disodium salt of TFA and the deposition of TFA monobasic mineral acid, followed by filtration, washing and drying.
Известен способ получения ТФК омылением ПЭТФ, который используется при изготовлении пластиковых бутылок для напитков, благодаря чему он легкодоступен. Процесс омыления проводят путем нагревания тонких кусочков ПЭТФ со щелочами. Существует возможность провести омыление при комнатной температуре, для чего берут слабый раствор гидрооксида натрия в 75%-ном растворе метанола. Продолжительность реакции примерно 1 месяц. Для быстроты процесса предложено использовать раствор гидроксида натрия в этиленгликоле, нагретом до кипения (195-200°С). [A.Oku, L.-C. Hu, Е. Yamada. J. Appl. Polim. Sci. 1997. 63.595]. Недостатками способа являются длительность процесса и использование токсичных веществ: метанола - третий класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76 и этиленгликоля - третий класс опасности [ГОСТ 12.1.005-88].A known method of producing TPA by saponification of PET, which is used in the manufacture of plastic bottles for drinks, making it readily available. The saponification process is carried out by heating thin pieces of PET with alkalis. It is possible to carry out saponification at room temperature, for which they take a weak solution of sodium hydroxide in a 75% solution of methanol. The duration of the reaction is approximately 1 month. To speed up the process, it was proposed to use a solution of sodium hydroxide in ethylene glycol heated to a boil (195-200 ° C). [A.Oku, L.-C. Hu, E. Yamada. J. Appl. Polim. Sci. 1997. 63.595]. The disadvantages of the method are the duration of the process and the use of toxic substances: methanol - the third hazard class according to GOST 12.1.007-76 and ethylene glycol - the third hazard class [GOST 12.1.005-88].
Известен также способ химической реутилизации отработанного ПЭТФ, особенно неклассифицируемой крошки от использованных бутылок из-под напитков, с целью деполимеризации ПЭТФ и получения ТФК и этиленгликоля [патент РФ №2263658, опубл. 10.11.2005, Бюл. №10]. Способ состоит из следующих этапов: отделения полиэтилентерефталатного компонента исходного сырья путем его перевода в хрупкую форму при помощи процессов кристаллизации, помола и последующего просеивания; непрерывного двухступенчатого гидролиза ПЭТФ, проводимого на первой ступени путем инжекции водяного пара в расплав полимера, а на второй ступени - путем осуществления реакции гидролиза продуктов первой ступени с гидроокисью аммония, после чего осуществляют осаждение ТФК из водного раствора продуктов гидролиза второй ступени неорганической кислотой и отделение ее фильтрацией. После этого извлекают этиленгликоль ректификацией раствора продуктов гидролиза второй ступени неорганической кислотой и отделение ТФК фильтрацией. Недостатком этого изобретения является то, что в конечных продуктах присутствует токсичное вещество, а именно этиленгликоль.There is also known a method of chemical re-utilization of spent PET, especially unclassified crumbs from used beverage bottles, for the purpose of depolymerizing PET and obtaining TFA and ethylene glycol [RF patent No. 2263658, publ. November 10, 2005, Bull. No. 10]. The method consists of the following steps: separating the polyethylene terephthalate component of the feedstock by converting it into a brittle form using crystallization, grinding and subsequent sieving processes; continuous two-stage hydrolysis of PET carried out in the first stage by injecting water vapor into the polymer melt, and in the second stage by carrying out the hydrolysis reaction of the products of the first stage with ammonium hydroxide, after which TFA is precipitated from the aqueous solution of the products of the second stage hydrolysis with inorganic acid and its separation by filtration. After that, ethylene glycol is recovered by distillation of the solution of hydrolysis products of the second stage with an inorganic acid and the separation of TFA by filtration. The disadvantage of this invention is that in the final products there is a toxic substance, namely ethylene glycol.
Наиболее близким по технической сущности является способ получения ТФК, описанный в патенте РФ №2616299, опубл. 14.04.2017 в Бюл. №11. Это изобретение относится к способу щелочного гидролиза измельченных отходов ПЭТФ с выделением ТФК. Способ включает обработку отходов ПЭТФ гидроксидом натрия в среде флотореагента при нагревании с образованием динатриевой соли ТФК, осаждением ТФК концентрированной соляной кислотой с последующими фильтрацией, промывкой и сушкой ТФК. Недостатком этого изобретения является использование флотореагента - оксаль Т-92, который представляет собой горючую легко воспламеняющуюся жидкость, обладает явно негативным воздействием на центральную нервную систему и накапливается в органах и тканях [ТУ 2452-029-05766801-94, ГОСТ 12.1.007-76].The closest in technical essence is the method of producing TPA, described in RF patent No. 2616299, publ. 04/14/2017 in Bul. No. 11. This invention relates to a method for alkaline hydrolysis of ground PET waste with the release of TFA. The method includes treating PET waste with sodium hydroxide in a flotation reagent medium during heating to form the disodium salt of TFA, precipitating TFA with concentrated hydrochloric acid, followed by filtration, washing and drying of TFA. The disadvantage of this invention is the use of flotation reagent - oxal T-92, which is a combustible flammable liquid, has a clearly negative effect on the central nervous system and accumulates in organs and tissues [TU 2452-029-05766801-94, GOST 12.1.007-76 ].
Целью изобретения является получение терефталевой кислоты из отходов полиэтилентерефталата без использования токсичных веществ.The aim of the invention is to obtain terephthalic acid from waste polyethylene terephthalate without the use of toxic substances.
Технический результат достигается тем, что способ получения терефталевой кислоты из отходов полиэтилентерефталата включает измельчение, обработку гидроксидом натрия с образованием динатриевой соли терефталевой кислоты, осаждение терефталевой кислоты одноосновной минеральной кислотой с последующими фильтрацией, промывкой и сушкой, и отличается тем, что вначале измельченные отходы полиэтилентерефталата выдерживают в нитрирующей атмосфере, полученной в результате испарения 12 моль/л азотной кислоты, при температуре 130-190°С в течение 5-24 ч, а затем растворяют в растворе гидроксида натрия с концентрацией 0,5-1,0 моль/л.The technical result is achieved in that the method for producing terephthalic acid from polyethylene terephthalate waste includes grinding, treatment with sodium hydroxide to form the disodium salt of terephthalic acid, precipitation of terephthalic acid with a monobasic mineral acid, followed by filtration, washing and drying, and is characterized in that the ground polyethylene terephthalate waste is first aged in a nitrating atmosphere obtained by evaporation of 12 mol / L nitric acid, at a temperature of 130-190 ° C for 5-24 hours, and then dissolved in a solution of sodium hydroxide with a concentration of 0.5-1.0 mol / L.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где показано следующее.The invention is illustrated by drawings, which show the following.
На фиг. 1 - ИК-спектр динатриевой соли ТФК C8H4O4Na2 [4].In FIG. 1 - IR spectrum of the disodium salt of TFA C 8 H 4 O 4 Na 2 [4].
На фиг. 2 - ИК-спектры осадков, полученных в результате упаривания растворов, образовавшихся при растворении в 0.5 моль/л растворе NaOH образца ПЭТФ зеленого цвета, выдержанных в нитрирующей атмосфере, полученной в результате испарения 12 моль/л азотной кислоты, при температуре 130°С при разных временах выдержки, где приняты следующие обозначения:In FIG. 2 - IR spectra of precipitates obtained by evaporation of solutions formed by dissolving a green PET sample in a 0.5 mol / L NaOH solution, aged in a nitrating atmosphere, obtained by evaporation of 12 mol / L nitric acid, at a temperature of 130 ° С at different exposure times, where the following notation is accepted:
1 - время выдержки 5 ч,1 - exposure time 5 h,
2 - время выдержки 10 ч,2 - holding time 10 h,
3 - время выдержки 24 ч.3 - exposure time 24 hours
На фиг. 3 - ИК-спектры осадков, полученных в результате упаривания растворов, образовавшихся при растворении в 0.5 моль/л NaOH образцов ПЭТФ зеленого цвета, выдержанных в нитрирующей атмосфере, полученной в результате испарения 12 моль/л азотной кислоты, в течение 5 ч при разных температурах, где приняты следующие обозначения:In FIG. 3 - IR spectra of precipitates obtained by evaporation of the solutions formed by dissolving green PET samples in 0.5 mol / L NaOH, aged in a nitrating atmosphere, obtained by evaporation of 12 mol / L nitric acid, for 5 hours at different temperatures where the following notation is accepted:
4 - температура 130°С,4 - temperature 130 ° C,
5 - температура 150°С,5 - temperature 150 ° C,
6 - температура 170°С,6 - temperature 170 ° C,
7 - температура 190°С.7 - temperature 190 ° C.
На фиг. 4 - ИК-спектры осадков, полученных в результате упаривания растворов, образовавшихся при растворении в 0.5 моль/л NaOH образцов ПЭТФ, выдержанных в нитрирующей атмосфере, полученной в результате испарения 12 моль/л азотной кислоты, при температуре 190°С в течение 24 ч, где приняты следующие обозначения:In FIG. 4 - IR spectra of precipitates obtained by evaporation of solutions formed by dissolving PETP samples in 0.5 mol / L NaOH, maintained in a nitrating atmosphere, obtained by evaporation of 12 mol / L nitric acid, at a temperature of 190 ° C for 24 hours where the following notation is accepted:
8 - цвет образца ПЭТФ зеленый,8 - the color of the PET sample is green,
9 - цвет образца ПЭТФ коричневый,9 - the color of the PET sample is brown,
10 - цвет образца ПЭТФ голубой.10 - color of the PET sample is blue.
На фиг. 5 - ИК-спектры образцов ТФК, полученных в результате добавления 12 моль/л HNO3 и 24%-ного раствора HCl к раствору, образовавшемуся при растворении в 0.5 моль/л NaOH образцов ПЭТФ зеленого цвета, выдержанных в нитрирующей атмосфере, полученной в результате испарения 12 моль/л азотной кислоты, при температуре 190°С в течение 24 ч, а также ИК-спектр ТФК, приведенный в базе данных NIST [4], где приняты следующие обозначения:In FIG. 5 - IR spectra of TFA samples obtained by adding 12 mol / L HNO3 and a 24% HCl solution to the solution formed by dissolving green PET samples in 0.5 mol / L NaOH aged in a nitrating atmosphere obtained by
11 - добавление 12 моль/л HNO3 к раствору, образовавшемуся при растворении в 0.5 моль/л NaOH образцов ПЭТФ зеленого цвета, выдержанных в нитрирующей атмосфере, полученной в результате испарения 12 моль/л азотной кислоты, при температуре 190°С в течение 24 ч.11 - addition of 12 mol / L HNO 3 to the solution formed by dissolving green PET samples in 0.5 mol / L NaOH, maintained in a nitrating atmosphere, obtained by evaporation of 12 mol / L nitric acid, at a temperature of 190 ° C for 24 hours
12 - добавление 24%-ного раствора HCl к раствору, образовавшемуся при растворении в 0.5 моль/л NaOH образцов ПЭТФ зеленого цвета, выдержанных в нитрирующей атмосфере, полученной в результате испарения 12 моль/л азотной кислоты, при температуре 190°С в течение 24 ч.12 - addition of a 24% HCl solution to the solution formed by dissolving green PET samples in 0.5 mol / L NaOH, maintained in a nitrating atmosphere, obtained by evaporation of 12 mol / L nitric acid, at a temperature of 190 ° C for 24 hours
13 - ИК-спектр ТФК, приведенный в базе данных NIST [4].13 - IR spectrum of TFA given in the NIST database [4].
На фиг. 6 - Порошковые дифрактограммы образцов ТФК, полученных при добавлении раствора 12 моль/л HNO3 и 24%-ного раствора HCl к раствору, образовавшемуся при растворении в 0.5 моль/л NaOH образцов ПЭТФ зеленого цвета, выдержанных в нитрирующей атмосфере, полученной в результате испарения 12 моль/л азотной кислоты, при температуре 190°С в течение 24 ч, а также порошковая рентгенограмма ТФК, приведенная в базе данных JCPDS [5], где приняты следующие обозначения:In FIG. 6 - Powder X-ray diffraction patterns of TFA samples obtained by adding a 12 mol / L HNO 3 solution and a 24% HCl solution to a solution formed by dissolving green PET samples in 0.5 mol / L NaOH aged in a nitrating atmosphere obtained by
14 - добавление 12 моль/л HNO3 к раствору, образовавшемуся при растворении в 0.5 моль/л NaOH образцов ПЭТФ зеленого цвета, выдержанных в нитрирующей атмосфере, полученной в результате испарения 12 моль/л азотной кислоты, при температуре 190°С в течение 24 ч.14 - addition of 12 mol / L HNO 3 to the solution formed by dissolving green PET samples in 0.5 mol / L NaOH, maintained in a nitrating atmosphere, obtained by evaporation of 12 mol / L nitric acid, at a temperature of 190 ° С for 24 hours
15 - добавление 24%-ного раствора HCl к раствору, образовавшемуся при растворении в 0.5 моль/л NaOH образцов ПЭТФ зеленого цвета, выдержанных в нитрирующей атмосфере, полученной в результате испарения 12 моль/л азотной кислоты, при температуре 190°С в течение 24 ч.15 — addition of a 24% HCl solution to the solution formed by dissolving green PET samples in 0.5 mol / L NaOH, maintained in a nitrating atmosphere, obtained by evaporation of 12 mol / L nitric acid, at a temperature of 190 ° C for 24 hours
16 - порошковая рентгенограмма ТФК, приведенная в базе данных JCPDS [5].16 is a powder X-ray diffraction pattern of TFA given in the JCPDS database [5].
Способ осуществляется следующим образом. Вначале процесса измельченные отходы ПЭТФ выдерживают в нитрирующей атмосфере, полученной в результате испарения 12 моль/л азотной кислоты, при температуре 130-190°С в течение 5-24 ч, а затем осуществляют обработку раствором 0,5-1,0 моль/л гидроксида натрия с образованием динатриевой соли ТФК и осаждение ТФК одноосновной минеральной кислотой с последующими фильтрацией, промывкой и сушкой. В результате выдержки в нитрирующей атмосфере, полученной в результате испарения 12 моль/л азотной кислоты, при температурах 130-190°С все частицы отходов ПЭТФ разных цветов меняют свой цвет на белый, теряют прозрачность и становятся очень хрупкими. При обработке этих продуктов растворами NaOH с концентрацией 0,5-1,0 моль/л образуются желтые растворы динатриевой соли ТФК, что подтверждается ИК-спектрами осадков, полученных в результате упаривания полученных растворов, и сравнением их с ИК-спектром динатриевой соли ТФК, приведенным в базе данных NIST [4] (см. фиг. 1-4). Далее проводят осаждение ТФК одноосновной минеральной кислотой с последующими фильтрацией, промывкой и сушкой. Образование ТФК из растворов динатриевой соли ТФК путем добавления одноосновных кислот может быть представлено реакцией:The method is as follows. At the beginning of the process, the ground PET waste is maintained in a nitrating atmosphere obtained by evaporation of 12 mol / L of nitric acid at a temperature of 130-190 ° С for 5-24 hours, and then a solution of 0.5-1.0 mol / L is treated sodium hydroxide with the formation of disodium salt of TFA and precipitation of TFA with monobasic mineral acid, followed by filtration, washing and drying. As a result of exposure to a nitrating atmosphere, obtained by evaporation of 12 mol / L nitric acid, at temperatures of 130-190 ° С, all particles of PET waste of different colors change their color to white, lose transparency and become very brittle. When these products are treated with NaOH solutions with a concentration of 0.5-1.0 mol / L, yellow solutions of TFA disodium salt are formed, which is confirmed by the IR spectra of precipitates obtained by evaporation of the obtained solutions and comparing them with the IR spectrum of TFA disodium salt, given in the NIST database [4] (see Fig. 1-4). Next, TFA is precipitated with monobasic mineral acid, followed by filtration, washing and drying. The formation of TFA from solutions of the disodium salt of TFA by adding monobasic acids can be represented by the reaction:
C8H4O4Na2+2НА→C8H4O4H2+2NaA,C 8 H 4 O 4 Na 2 + 2HA → C 8 H 4 O 4 H 2 + 2NaA,
где А - NO3 -, Cl-.where A is NO 3 - , Cl - .
Для образовавшихся осадков также были получены ИК спектры и порошковые дифрактограммы (см. фиг. 5 и 6). Их сравнение с ИК-спектром и порошковой дифрактограммой ТФК, приведенными в базах данных NIST и JCPDS [4, 5], подтверждает получение ТФК заявляемым способом.For the precipitates formed, IR spectra and powder diffraction patterns were also obtained (see Figs. 5 and 6). Their comparison with the IR spectrum and the powder diffraction pattern of TFA given in the NIST and JCPDS databases [4, 5], confirms the receipt of TFA by the claimed method.
Преимуществом предлагаемого способа является получение терефталевой кислоты из отходов полиэтилентерефталата без использования токсичных веществ, а также возможность использования его для утилизации отходов ПЭТФ без их предварительного деления по цветовой гамме.The advantage of the proposed method is the production of terephthalic acid from waste polyethylene terephthalate without the use of toxic substances, as well as the possibility of using it to dispose of PET waste without prior division by color.
ЛитератураLiterature
1. A.Oku, L.-C. Hu, Е. Yamada. J. Appl. Polim. Sci. 1997. 63.595.1. A.Oku, L.-C. Hu, E. Yamada. J. Appl. Polim. Sci. 1997.63.595.
2. Патент РФ №2263658, опубл. 10.11.2005 в Бюл. №10.2. RF patent No. 2263658, publ. November 10, 2005 to the Bull. No. 10.
3. Патент РФ №2616299, опубл. 14.04.2017 в Бюл. №11.3. RF patent No. 2616299, publ. 04/14/2017 in Bul. No. 11.
4. База данных NIST Standard Reference Database Number 69 // http://webbok.nist. Gov/ chemistry/.4. NIST Standard Reference Database Number 69 // http: //webbok.nist. Gov / chemistry /.
5. JCPDS - Inter. Centre for Diffraction Data. PDF 00-031-1916, ТФК.5. JCPDS - Inter. Center for Diffraction Data. PDF 00-031-1916, TFK.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020106328A RU2724893C1 (en) | 2020-02-11 | 2020-02-11 | Method of producing terephthalic acid from polyethylene terephthalate wastes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020106328A RU2724893C1 (en) | 2020-02-11 | 2020-02-11 | Method of producing terephthalic acid from polyethylene terephthalate wastes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2724893C1 true RU2724893C1 (en) | 2020-06-26 |
Family
ID=71135759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020106328A RU2724893C1 (en) | 2020-02-11 | 2020-02-11 | Method of producing terephthalic acid from polyethylene terephthalate wastes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2724893C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2754972C1 (en) * | 2020-09-24 | 2021-09-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Method for processing polyethylene terephthalate waste |
| RU2797584C1 (en) * | 2022-04-29 | 2023-06-07 | Роман Александрович Чешун | Processing method for polyethylene terephthalate |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2263658C2 (en) * | 2000-03-17 | 2005-11-10 | Милан СИРЕК | Method for chemical reutilization of depleted polyethylene terephthalate |
| RU2616299C1 (en) * | 2016-05-19 | 2017-04-14 | Общество с ограниченной ответственностью "ХИМТЕХ-ИНЖИНИРИНГ" | Method for waste pet alkaline hydrolysis with terephthalic acid production |
-
2020
- 2020-02-11 RU RU2020106328A patent/RU2724893C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2263658C2 (en) * | 2000-03-17 | 2005-11-10 | Милан СИРЕК | Method for chemical reutilization of depleted polyethylene terephthalate |
| RU2616299C1 (en) * | 2016-05-19 | 2017-04-14 | Общество с ограниченной ответственностью "ХИМТЕХ-ИНЖИНИРИНГ" | Method for waste pet alkaline hydrolysis with terephthalic acid production |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Yochioka T. "Hydrolysis of Waste PET by Sulfuric Acid at 150C for a Chemical Recycling" JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE, VOL. 52, 1994, 1353-1355. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2754972C1 (en) * | 2020-09-24 | 2021-09-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Method for processing polyethylene terephthalate waste |
| RU2797584C1 (en) * | 2022-04-29 | 2023-06-07 | Роман Александрович Чешун | Processing method for polyethylene terephthalate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2724893C1 (en) | Method of producing terephthalic acid from polyethylene terephthalate wastes | |
| CN101857540B (en) | Method for producing adipic acid, hexamethylenediamine hydrochloride and polyhexamethylene (di)guanidine chloride from nylon-66 through depolymerization | |
| CN102976525A (en) | Method for treating and recycling rare earth oxalate precipitation mother solution | |
| CN1313849A (en) | Method for preparing hydroxymethylthiobutyric acid | |
| ITFI20090048A1 (en) | PREPARATION OF TAGATOSIO. | |
| RU2011137488A (en) | METHOD FOR PRODUCING MIXTURE 3 ', 6'-DIHYDROXY-6-NITROSPIRO [2-BENZOFURAN-3,9'-XANTHENE] -1-OH I 3', 6'-DIGIDROXY-5-NITROSPIRO [2-BENZOFURAN-3,9 '-XANTENE] -1-SHE | |
| RU95105718A (en) | Process for preparing magnesium oxide | |
| RU2081915C1 (en) | Method of sodium nucleinate preparing | |
| CN101195594B (en) | Production method of extracting active ingredient from wastewater of producing tobias acid | |
| CN116425815A (en) | Cytidine acid production process | |
| US1398998A (en) | Process of producing phenols | |
| CN117247330A (en) | A kind of treatment method of DMF waste liquid | |
| CN1153764A (en) | Pinene esterifying and saponifying process synthesizing borneol and composite boron-titanium based catalyst | |
| RU2192297C1 (en) | Method of reprocessing reactive masses produced during lewisite detoxifying process | |
| US2558923A (en) | Process of purifying ethylene diamine di-acetic acid | |
| CN112375007A (en) | Treatment process for leftovers generated in preparation process of glycine ethyl ester hydrochloride | |
| CN112920392A (en) | High-transparency PETG material and application thereof | |
| EP1051384A1 (en) | Method for producing a purified alkaline metal terephthalate, derived from the products of saponification of polyterephthalates | |
| CN117736068B (en) | Green treatment method of methyl ether mother liquor in AE-active ester production | |
| CN104803533B (en) | A kind of processing method of AABI acylation waste water | |
| US1295049A (en) | Method of manufacturing alkali-metal cyanid and separating the same from alkali-metal hydroxid. | |
| RU2560802C1 (en) | Method of treating natural phosphate for extraction of rare-earth elements | |
| CN105731705A (en) | Method for treating p-benzoquinone production wastewater | |
| US2754175A (en) | Process for treating waste acid | |
| CN109503332B (en) | A kind of method that utilizes salicylic acid residue to decompose and recover sodium phenolate |