Estudo da reciclagem química de polietileno tereftalato (PET) pós-consumo em solvólise alcalina e uso de método de análise de multicritério para escolha da operação em escala industrial

Abstract

This work presents the results on the study of the chemical recycling of Polyethylene Terephthalate (PET) by hydrolysis in alkaline environment, as well as a methodology for decision-making on the process to be elevated to industrial scale. The main objective is to analyze different layouts of the recycling procedure in laboratory scale and its influence on the final obtaining of Terephthalic Acid (TPA), as well as decide through an analytic hierarchy process (AHP) which one of them is the best option to be scaled-up to an industrial procedure. Two procedures tested achieved high efficiency: the first one uses NaOH at 7.5 M as solvent, and with the presence of the catalyst Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) at 1 %wt and magnetic agitation of 350 rpm, it achieved an efficiency of 100 % in the TPA obtention; the second one uses NH4OH as reagent, without the presence of catalyst or agitation, in this case reaching an efficiency of 97%. Both methods were analyzed by AHP, evaluating the criteria of materials cost, energy expenditure, occupational health risks and risks to the environment. Finally, 67,9 % of the factors indicate that the NH4OH procedure is more advantageous.

Este trabalho apresenta os resultados sobre o estudo da reciclagem química de Polietileno Tereftalato (PET) por hidrólise em meio alcalino, bem como uma metodologia para a tomada de decisão quanto ao processo a ser elevado para escala industrial. O objetivo é analisar diferentes layouts do procedimento de reciclagem em laboratório e sua influência na obtenção final de Ácido Tereftálico (TPA), bem como decidir por meio de um processo de hierarquia analítica (AHP) qual a melhor opção a ser implementada em escala industrial. Dois procedimentos testados para reciclagem do PET obtiveram alta eficiência: o primeiro utiliza NaOH a 7,5 M como solvente, e com presença de catalisador Dodecil Sulfato de Sódio (SDS) 1 %wt e agitação magnética de 350 rpm, teve eficiência de obtenção de TPA de 100 %; o segundo utiliza NH4OH como reagente, sem a presença de catalisador ou agitação, neste caso atingindo eficiência de 97 %. Ambos os métodos foram analisados por AHP, sendo analisados os critérios de custo dos materiais, gasto energético, riscos à saúde do trabalhador e riscos ao meio ambiente. Observou-se que ao final que 67,9 % dos fatores apontam que o método de reciclagem alcalina por NH4OH é mais vantajoso.