Clora 2XP : Précision optimale dans la mesure du chlore pour le recyclage avancé des plastiques

20 janvier 2025

Réduire les déchets plastiques grâce au recyclage chimique

Le problème des déchets plastiques et de leur impact environnemental continue de s’aggraver à l’échelle mondiale. Cependant, les scientifiques estiment qu’un moyen efficace de réduire ces déchets pourrait résider dans le recyclage. Il existe deux principales approches pour recycler les flux de polymères : le recyclage mécanique et le recyclage chimique. Ces deux méthodes ne sont plus des processus distincts, car toutes deux impliquent le traitement physique des matières plastiques pour produire de nouveaux produits. Cependant, le recyclage chimique utilise des technologies différentes pour décomposer les polymères, telles que la pyrolyse, la gazéification, l’hydrotraitement et la dépolymérisation. Ces éléments de base peuvent ensuite servir à fabriquer de nouveaux produits.

Mesure du chlore dans les résidus de plastique recyclé

En matière de recyclage, trois méthodes principales se distinguent : mélanger différents plastiques pour leur conversion en carburant, se concentrer sur un type unique de plastique, ou traiter physiquement les matières plastiques pour créer de nouveaux produits.

Explorons ces méthodes plus en détail.

Méthode 1 : Mélanger différents plastiques pour une conversion en carburant

Cette méthode consiste à combiner divers types de plastiques et à les traiter pour produire des carburants, tels que le diesel ou l’essence, grâce à un processus de conversion chimique. L’objectif de cette approche est d’exploiter le contenu énergétique des plastiques qui sont autrement difficiles à recycler de manière conventionnelle.

Méthode 2 : Se concentrer sur un type unique de plastique

Cette méthode met l’accent sur le recyclage d’un type spécifique de plastique, comme le PET ou le polyéthylène, en le décomposant en ses composants chimiques de base. En isolant et purifiant ces matériaux, il devient possible de les utiliser pour fabriquer de nouveaux produits, réduisant ainsi la dépendance aux plastiques vierges et limitant l’impact environnemental.

Méthode 3 : Traitement physique des matières plastiques pour créer de nouveaux produits

Cette méthode consiste à traiter mécaniquement les déchets plastiques afin de les transformer en matières premières adaptées à la production de nouveaux produits. Grâce à des procédés tels que le broyage, la fusion et le moulage, les plastiques sont reconfigurés en articles variés, allant des matériaux d’emballage aux composants de construction, favorisant ainsi une économie circulaire des plastiques.

Élimination du chlore lors du recyclage des plastiques

Bien que ces méthodes offrent des solutions prometteuses pour réduire les déchets plastiques, le recyclage reste confronté à des défis majeurs, notamment la présence de matériaux contenant du chlore, tels que le PVC. Ces contaminants peuvent perturber le fonctionnement des équipements, entraînant une corrosion coûteuse et des problèmes de sécurité. Par conséquent, des solutions innovantes sont nécessaires pour relever ces défis et améliorer l’efficacité des procédés de recyclage. Parmi ces solutions, les outils de mesure du chlore précis comme le Clora 2XP de XOS jouent un rôle clé dans le contrôle de la qualité des matériaux recyclés.

Les matériaux contenant du chlore, tels que le PVC, contaminent souvent les processus de recyclage, causant des problèmes critiques de corrosion des équipements, coûteux et difficiles à gérer. Les recycleurs de plastique constatent qu’un dépistage et une réduction efficaces de la contamination chlorée augmentent significativement les intervalles entre les maintenances, réduisent les coûts liés à la corrosion et atténuent les risques associés. Par conséquent, la mesure du chlore s’avère cruciale.

Le Clora 2XP de XOS, doté d’une correction automatique du soufre, mesure avec précision le chlore à faible concentration en s’appuyant sur une version modifiée de la méthode ASTM D7536.

Mesure du chlore dans les microplastiques issus de pétrole

Mesure du chlore avec le Clora 2XP pour le recyclage avancé des plastiques

Pour cette application, le Clora 2XP a été étalonné à l’aide d’un ensemble de standards d’étalonnage de chlore dans une huile minérale, comprenant les points suivants : 0, 0,5, 1, 2, 5 et 10 ppm de chlore. La méthodologie repose sur une procédure ASTM D7536 modifiée, qui analyse trois naphtas et trois huiles lourdes issus du recyclage chimique, au lieu d’échantillons aromatiques, et utilise une huile minérale comme standard d’étalonnage plutôt qu’un étalonnage au p-xylène.

Un grand recycleur de plastique nord-américain a préparé six échantillons, dont quatre étaient dopés et deux non dopés. Ces échantillons ont été analysés en aveugle. Chaque échantillon a été mesuré sur le Clora 2XP trois fois, pour des durées de 300 secondes chacune, en utilisant une correction automatique du soufre (nouvel aliquote pour chaque répétition). Les résultats moyens et les valeurs attendues sont présentés en gras dans le tableau 1.

Dans chaque cas, la mesure du chlore réalisée avec le Clora 2XP a démontré une précision et une fiabilité excellentes, conformes aux valeurs attendues fournies par le recycleur.

Naphta recyclé chimiquement Huile minérale recyclée chimiquement
Aliquote A B C D E F
1 0.91 1.50 2.27 0.71 1.19 1.91
2 0.91 1.60 2.20 0.53 1.02 1.82
3 1.05 1.44 2.13 0.68 1.09 1.84
Moyenne 0.96 1.51 2.20 0.64 1.10 1.86
Écart type 0.08 0.08 0.07 0.10 0.09 0.05
Coefficient de variation 8.4% 5.3% 3.2% 15.1% 7.8% 2.5%
Valeur attendue N/A 1.43 2.11 N/A 1.11 1.79

Tableau 1 : Analyse du chlore (en ppm) dans le naphta et l’huile minérale recyclés chimiquement

Pourquoi la correction du soufre est-elle importante ?

Lors de l’analyse d’échantillons par fluorescence X (XRF), l’absence de correction pour le soufre peut entraîner des résultats biaisés. Cela est dû à l’excitation secondaire du soufre par la fluorescence du chlore, un phénomène qui altère la précision des mesures.

Le Clora 2XP dispose d’une fonctionnalité de correction automatique du soufre, activable pendant la mesure. Cette correction ne nécessite pas de connaître la teneur en soufre de l’échantillon au préalable, car la concentration en soufre est mesurée simultanément avec celle du chlore. Cela garantit des résultats fiables et précis, même dans des échantillons complexes.

Conclusion

Les résultats de cette étude démontrent que le Clora 2XP, grâce à sa correction automatique du soufre et ses capacités de détection en dessous du ppm, représente une solution idéale pour mesurer de faibles concentrations de chlore dans l’industrie du recyclage avancé des plastiques, même lorsque les échantillons présentent des niveaux élevés de soufre. Cette mesure simple, rapide (quelques minutes seulement), ne nécessite aucun gaz ou produit chimique consommable.

Surveiller efficacement la concentration en chlore dans le recyclage des plastiques est une étape cruciale pour réduire les risques de corrosion, mais aussi pour améliorer la fiabilité des processus et la qualité des produits. Avec la capacité de quantifier le chlore à des niveaux inférieurs au ppm dans des échantillons hydrocarbonés, les industriels peuvent réduire les coûts liés à la corrosion et optimiser leurs procédés, renforçant ainsi leur compétitivité tout en minimisant leur impact environnemental.