用分散金属钠脱除废塑料回收油中的含卤素有机物

回收废旧塑料中混入的含卤素有机化合物有可能来自PVC，但文献报道PVC的高温热解产物中基本不含有机氯化物，纯PVC在100℃即可分解，300℃时即使添加了大量热稳定剂的PVC亦可分解完全。氯乙烯和偏二氯乙烯的共聚物热解产物中则会出现氯代苯、多氯代苯等含氯有机物。

因此，一般回收废旧塑料热解油中存在的有机氯或者含卤素有机物有可能是用作增塑剂的短、中、长链氯化石蜡、用作阻燃剂的短、中、长链氯化石蜡以及含溴的阻燃剂四溴双酚A、多溴联苯醚、十二溴代二苯乙烷、三氯乙醇磷酸酯、三氯代异丙醇磷酸酯、六溴环己烷等热稳定性较高的塑料添加剂。

果如此，则可借助于分散金属钠这种还原剂来脱除废塑料油中这些所谓的有机氯化物。这种脱卤素技术已在日本等国家应用多年，处理了大量含有多氯联苯、多溴联苯类化合物的绝缘油和变压器油，涉及以下反应：

最近，日本的技术人员采用这种技术又对短链氯化石蜡中的脱氯过程进行了规模化试验研究，也取得了不错的脱氯效果，Chemosphere 283 (2021) 131201。他们使用的是分散于十六烷中的粒径小于10μm的金属钠粒子，使用异丙醇提供质子，可以在非常温和的条件下高效率地将氯脱除，最后将反应结束后的混合液体与水混合，在分解未反应完的金属钠的同时将反应生成的氯化钠溶解于水相，获得脱氯或者脱卤素烃类产物。

这个反应涉及到了卤代烃的双电子还原反应，因此初期得到的是钠金属有机化合物，该化合物从异丙醇获得氢即可转化为有机物。该反应不涉及消除反应和偶联反应等副反应，整个反应过程简单、温和、易控。

鉴于经两步法处理得到的废塑料油中总氯或者总卤素的含量已经很低，采用这种技术脱氯或者脱卤素在成本方面要优于加氢技术，在能耗方面也优于碱液高温回流脱除技术。同时，因加水后消耗过量的金属钠后得到的反应液碱性也很强，这样的条件有可能对废塑料油中的有机硅也有一定的分解转化作用。值得试验研究。