Утилизация и вторичная переработка полимерных материалов. Клинков А.С - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Чтобы получать высококачественные пиролизные масла постоянного состава, необходимо соблю-
дать особые требования к исходному сырью. Это преимущественно должны быть отходы с высоким со-
держанием углеводородов. Для преобразования таких термопластов, как низкомолекулярный ПЭ или
атактический ПП, применяют низкотемпературный жидкофазный пиролиз в непрерывно или периоди-
чески работающих реакторах. Область рабочих температур в этом случае определяется перерабатывае-
мым продуктом. Например, отходы ПВХ и побочные продукты выше 200 °С отщепляют хлороводород,
а при дальнейшей термической обработке (выше 400 °С) разлагаются на технический углерод и углево-
дороды. Жидкофазный пиролиз ПС при температурах выше 350 °С ведет к образованию стирола с вы-
соким выходом. Низкомолекулярный ПЭ пиролируется при 400…450 °С, при этом получают алифати-
ческие богатые олефинами масла и алифатические воски. Атактический ПП термически разлагается в
области температур 400…500 °С. В некоторых случаях в области низких температур находят примене-
ние реакторы с псевдоожиженным слоем.
Для получения низкомолекулярного сырья из таких особых видов отходов полимеров, как смеси
термопластов, кабельная изоляция, применяют высокотемпературный пиролиз, при этом большая про-
изводительность достигается только в случае непрерывных методов.
Образующиеся в процессе пиролиза низкомолекулярные предельные углеводороды подвергаются
последующему крекингу с целью увеличения выхода непредельных соединений, используемых при
синтезе полиолефинов.
Разработаны также процессы каталитического гидрокрекинга для превращения полимерных отхо-
дов в бензин и топливные масла.
Многие полимеры в результате обратимости реакции образования могут снова разлагаться до ис-
ходных веществ. Для практического использования имеют значение способы расщепления ПЭТФ, по-
лиамидов (ПА) и вспененных полиуретанов. Продукты расщепления используют снова в качестве сырья
для проведения процесса поликонденсации или как добавки к первичному материалу. Однако имею-
щиеся в этих продуктах примеси часто не позволяют получать высококачественные полимерные изде-
лия, например, волокна, но чистота их достаточна для изготовления литьевых масс, легкоплавких и рас-
творимых клеев.
Гидролиз является реакцией, обратной поликонденсации. С его помощью при направленном дейст-
вии воды по местам соединения компонентов поликонденсаты разрушаются до исходных соединений.
Гидролиз происходит под действием экстремальных температур и давлений. Глубина протекания реак-
ции зависит от pH среды и используемых катализаторов.
Этот способ использования отходов энергетически более выгоден, чем пиролиз, так как в оборот
возвращаются высококачественные химические продукты.
По сравнению с гидролизом для расщепления отходов ПЭТФ более экономичен другой способ –
гликолиз. Деструкция происходит при высоких температурах и давлении в присутствии этиленгликоля
и с участием катализаторов до получения чистого дигликольтерефталата. По этому принципу можно
также переэтерифицировать карбаматные группы в полиуретане.
Все же самым распространенным термическим методом переработки отходов ПЭТФ является их
расщепление с помощью метанола – метанолиз. Процесс протекает при температуре выше 150
°
С и дав-
лении 1,5 МПа, ускоряется катализаторами переэтерификации. Этот метод очень экономичен. На прак-
тике применяют и комбинацию методов гликолиза и метанолиза [8].
В настоящее время наиболее приемлемым для России является вторичная переработка отходов по-
лимерных материалов механическим рециклингом, так как этот способ переработки не требует дорого-
го специального оборудования и может бать реализован в любом месте накопления отходов.
Далее рассмотрим основные методы вторичной переработки наиболее распространенных полимер-
ных материалов.
1.2 УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ПОЛИОЛЕФИНОВ
Полиолефины – самый многотоннажный вид термопластов. Они находят широкое применение в
различных отраслях промышленности, транспорта и в сельском хозяйстве. К полиолефинам относятся
полиэтилен высокой и низкой плотности (ПЭВП и ПЭНП), ПП. Наиболее эффективным способом ути-
лизации отходов ПО является их повторное использование. Ресурсы вторичных ПО велики: только от-
ходы потребления ПЭНП в 1995 г. достигли 2 млн. т. Использование вторичных термопластов вообще,
и ПО в частности, позволяет увеличить степень удовлетворения в них на 15…20 %.

Страницы