研究課題
基盤研究(A)
本研究は、超臨界水を反応溶媒とし、PETから合成原料であるテレフタル酸をケミカルリサイクルする可能性を明らかにすることを目的としている。まず始めに、回分式装置を用いたPET分解実験を広い温度圧力範囲で行った。温度673K、圧力40MPaの超臨界水中での分解によれば、5分間という極めて短かい反応時間で完全にPETを加水分解できた。また、反応時間12。5分では、純度97%のテレフタル酸を収率91%で回収できた。反応温度は、PETの分解速度およびテレフタル酸の回収率に大きな影響を与え、573K、40MPaの低温下での分解では、90%以上のテレフタル酸回収に90分もの長時間を要した。超臨界条件では一般に圧力の反応に与える影響が大きい。そこで、超臨界水中での実験で、圧力の影響を検討したところ、高圧ほど熱分解の進行により生成すると考えられる変性残さの生成が抑制された。また、二酸化炭素の生成、すなわちテレフタル酸からの脱炭酸反応も抑制されることがわかった。本プロセスの開発には、スラリーフィードにより連続分解法の開発が必要であると考え、本研究においてスラリーフィーダーの開発も合わせて行ない、連続反応解析の基礎が確立した。従来、酸やアルカリを用いた加水分解法では、生成物であるテレフタル酸の精製が容易でないため、メタノリシス法やグルコリシス法が主流であったが、テレフタル酸に戻すためにさらに加水分解する必要があった。超臨界水法では、酸やアルカリの後処理を必要とせず、また冷却時に精製工程も期待できるため、プロセス化の可能性は極めて高いと考える
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