Вопрос 89

Утилизация отходов полимерного производства. Методы, устройства, контроль.

Ответ:

Бывшие в употреблении полимеры под действием температуры, окружающей среды, кислорода воздуха, различных излучений, влаги в зависимости от продолжительности этих воздействий изменяют свои свойства. Значительные объемы полимерных материалов, которые эксплуатируются на протяжении длительного времени и выбрасываются на свалки, загрязняют окружающую среду, поэтому проблема утилизации полимерных отходов чрезвычайно актуальна. Вместе с тем, эти отходы являются хорошим сырьем при соответствующей корректировке композиций для изготовления изделий различного назначения.

Самый эффективный метод утилизации отходов полимерного производства – это их механическое измельчение, а затем переработка в сырье, пригодное для повторного использования на любом производстве. Для измельчения полимерных отходов обычно применяют ножевые дробилки различных конструкций и производителей. Для переработки отходов полимеров в гранулы, пригодные в дальнейшем для использования в качестве сырья на литьевых или экструзионных машинах, применяют грануляторы различных моделей в зависимости от вида перерабатываемых отходов.

Пиролиз – это термическое разложение органических продуктов в присутствии кислорода или без него. Пиролиз полимерных отходов позволяет получить высококалорийное топливо, сырье и полуфабрикаты, используемые в различных технологических процессах, а также мономеры, применяемые для синтеза полимеров.

Установка термического пиролиза включает дробилку, шне-ковый питатель, печь пиролиза, скруббер для промывки пирога-за, холодильник, ректификационную колонну разделения углеводородов и камеру сжигания отходящих газов.

Многие полимеры в результате обратимости реакции образования могут снова разлагаться до исходных веществ. Для практического использования имеют значение способы расщепления ПЭТФ, полиамидов (ПА) и вспененных полиуретанов. Продукты расщепления используют снова в качестве сырья для проведения процесса поликонденсации или как добавки к первичному материалу. Однако имею­щиеся в этих продуктах примеси часто не позволяют получать высококачественные полимерные изделия, например, волокна, но чистота их достаточна для изготовления литьевых масс, легкоплавких и растворимых клеев.

Гидролиз является реакцией, обратной поликонденсации. С его помощью при направленном действии воды по местам соединения компонентов поликонденсаты разрушаются до исходных соединений. Гидролиз происходит под действием экстремальных температур и давлений. Глубина протекания реакции зависит от pH среды и используемых катализаторов.

Этот способ использования отходов энергетически более выгоден, чем пиролиз, так как в оборот возвращаются высококачественные химические продукты.

Установка для гидролиза включает в себя разделительную перегородку, простирающуюся горизонтально на предусмотренной высоте в реакторе, в котором она устанавливает первое и второе соответственно нижнее и верхнее реакционное пространство, средства сбора и выделения из реактора первой порции газообразной фазы, содержащей пар с высокими значениями давления и температуры, предварительно подаваемой в первое реакционное пространство, и средство для подачи второй порции газообразной фазы, содержащей пар с высокими значениями давления и температуры во второе реакционное пространство.

Контроль процессов осуществляется по их температуре, давлению, физическим и химическим свойствам готового продукта.