Вторинна переробка пластмас як приклад безвідходної технології



Скачати 249.45 Kb.
Сторінка1/3
Дата конвертації16.03.2019
Розмір249.45 Kb.
Назва файлуВторинна переробка пластмас як приклад безвідходної технології.docx
  1   2   3

Вторинна переробка пластмас як приклад безвідходної технології

Введення

1. ПЛАСТМАСИ

2. Використання відходів пластмас шляхом повторної переробки

2.1 Подрібнення відходів пластмас

2.2 Сепарація, відмивання і розділення відходів

2.3 Переробка індивідуальних відходів

2.4 Переробка сумішей відходів без поділу

2.4.1 Багатокомпонентне лиття

2.4.2 Отримання спінених виробів

2.5 Модифікація сумішей відходів

3. Повторне використання чистих, незабруднених однотіпових відходів пластмас

ВИСНОВОК

Література


Введення


Промисловість пластмас розвивається сьогодні виключно високими темпами. Починаючи з 60-х років, виробництво полімерів, основну частку яких складають пластмаси, подвоюється через кожні 5 років, і ці темпи зростання відповідно до прогнозу на період до 1990 р. збережуться.

Характерним є випереджальний розвиток в промисловості пластмас термопластичних матеріалів, складових в середньому близько 70% від загальної кількості вироблених пластмас. Одним із супутніх ефектів бурхливого зростання промисловості пластмас є одночасне збільшення кількості пластмасових відходів. Так, у ФРН вони склали в 1977 р. 1,2 млн. т, у США загальні відходи полімерів в 1980 р. - 6,4 млн. т, а в Японії за прогнозом до 1985 р. перевищать 4,4 млн. т/рік. В Англії утворюється в рік близько 800 тис. т пластмасових відходів, з яких приблизно 300 тис. т складають промислові відходи термопластів. У Швеції кількість відходів тільки від переробки пластмас перевищує 11тис. т/рік. У 1975 р. в НДР відходи пластмас склали 30-40 тис. т, у Польщі - близько 20 тис. т, а всього в країнах-членах РЕВ - 200-250 тис. т.

Таким чином, відходи пластмас перетворилися на серйозне джерело забруднення навколишнього середовища і більшість країн різко інтенсифікували роботи по створенню ефективних процесів утилізації або знешкодження цих відходів. Це багато в чому пов'язано і з тим, що пластмасові відходи є все зростаючим по масштабами вторинною сировиною, що може служити як для отримання виробів та композицій, так і в якості джерела паливних ресурсів. В умовах, коли сировинні нафтохімічні проблеми і проблеми енергетики дуже гостро стоять під багатьох країнах світу, певний внесок у вирішення цих питань може внести застосування раціональних способів утилізації та обробки пластмасових відходів.

За джерелами утворення відходи діляться на дві великі групи: відходи виробництва та відходи споживання. Перша група складається з відходів, утворюються на стадії синтезу полімерів і при їх переробці. Друга група включає в себе відходи технічного призначення, джерелом утворення яких є різні галузі промисловості, що застосовують пластмаси, і побутові відходи, що складаються і основному з вийшли з ужитку виробі (головним чином тара і упаковка).

Основну частку відходів, природно, складають термопласти, що відповідає їх високому питомій вазі в загальному випуску пластмас.

Завдання, стоять у зв'язку з утилізацією і знешкодженням відходів пластмас, істотно розрізняються. При розробці способів використання виробничих відходів головні труднощі пов'язані з їх більш низькою якістю в порівнянні з первинними пластмасами, наявністю сторонніх включень, забруднень і, в меншій мірі, з необхідністю поділу відходів на індивідуальні за видами пластмаси. При утилізації відходів другої групи великі складнощі виникають при організації збирання, транспортування та виділення пластмас із загальної маси виробничо-побутових відходів. Оскільки вміст у них пластмасових відходів порівняно невелике (2-12%), трудомісткість виділення останніх не завжди окупається. Це в свою чергу наштовхує на нові шляхи утилізації, пов'язані зі спільною переробкою пластмасових відходів з побутовим сміттям. В випадку ж, якщо їх вдається відділити, подальша обробка нічим не відрізняється від обробки виробничих відходів пластмас.

В даній роботі основна увага буде приділена питанням утилізації або знешкодження виробничих відходів, що утворюються на підприємствах по синтезу та переробки пластмас. При цьому більш детально буде розглянуто всі те, що пов'язано з відходами термопластичних матеріалів, які переважають в відходах пластмас.

Неухильне зростання випуску пластмас зовсім не означає, що кількість виробничих відходів при цьому пропорційно збільшується. Сучасні тенденції створення маловідходної та безвідходної технології призводять до того, що зростання виробництва пластмас неминуче супроводжується вдосконаленням технологічних процесів, впровадженням нового обладнання для синтезу і переробки.

В області синтезу пластмас переважний розвиток отримують процеси полімеризації в масі (одержання поліетилену, полістиролу) у порівнянні з водно-дисперсійними методами. Все інтенсивніше впроваджуються безперервні процеси з високим рівнем автоматизації і механізації, витісняючи періодичні процеси. Зростають одиничні потужності технологічного обладнання (полімеризаторів, сушарок, екструдерів та ін) і удосконалюється їх конструкція. Поліпшується якість сировини, використовуваного в процесах синтезу і конфекціонірованія.

В Нині поряд з удосконаленням технології синтезу та переробки пластмас все більша увага приділяється розробці процесів і методів утилізації або знешкодження пластмасових відходів. При цьому можна виділити наступні основні напрямки [1]:

1) повторна переробка відходів або використання їх в різних композиціях;

2) термічне розкладання з отриманням цільових продуктів;

3) термічне знешкодження з регенерацією виділюваної теплоти;

1. Пластмаси

Пластмаси або полімери та вироби з них знайшли широке застосування у всіх галузях людської діяльності. Виробництво і використання пластмас-один із проявів науково-технічного прогресу, так як воно сприяє зниженню витрат на виробництво багатьох виробів, експлуатаційних витрат, підвищенню якості і поліпшенню їх зовнішнього вигляду. Незначна маса виробів з пластмас дозволяє знизити транспортні витрати і витрати праці при монтажі великогабаритних конструкцій. Фізико-хімічні та механічні властивості, а також економічні переваги пластмас обумовлюють їх важливу роль у хімізації господарства. Полімерні матеріали замінюють різні традиційні матеріали (метали, скло, папір, картон, шкіру).

Світовий випуск пластмас з 1960 р. по 1980 р. зріс з 6,9 млн. т до 59,5 млн. т, або в 8,6 рази. За цей період випуск пластичних мас і синтетичних смол в нашій країні виріс з 312 тис. т до 3,6 млн. т, тобто більш ніж у 11 разів. За роки одинадцятий п'ятирічки виробництво пластмас збільшилася ще в 1,7 рази і досягло 6,25 млн. т. У нас в країні потреба в пластмасах ще перевищує можливості їх виробництва, незважаючи на високі темпи розвитку. Це пояснюється високим ефектом їх використання. Так, укрупнені розрахунки ефективності виробництва і застосування пластмас показали, що випуск 1 млн. т цих матеріалів дає економію 0,6 млрд. дол за рахунок зниження собівартості, 1,0 млрд. дол - за рахунок капітальних вкладень і 0,5-0,6 млрд. чол. - годину, що еквівалентно умовному звільненню 300 тис. працюючих.

Одне з найважливіших переваг пластмас у порівнянні з іншими матеріалами - широка можливість отримання матеріалів з заданою комбінацією властивостей. Пластмаси знаходять все більше застосування в будівництві, машинобудуванні, електронній промисловості, виробництві меблів, тари, упаковки, предметів побутового призначення, а також в сільському господарстві, на транспорті, в медицині і т. д.

В останні роки збільшився випуск таких матеріалів, як термоеластопласт і фторуглеродние пластмаси. Термоеластопласт, що представляють собою новий клас матеріалів - блок-сополімерів, поєднують в собі властивості вулканізованої каучуків і термопластів. До них відносяться...

бутандіенстірольние, ізопренстірольние, поліолефінові, етіленвінілацетатние сополімери. Термоеластопласт, подібно звичайним пластмасам, можуть бути перероблені методами екструзії, каландрування, термоформування і лиття під тиском.

Фторопласти (полімери на основі політетрафторетилену, тетрафторетилену і гексафторпропілена) володіють високою корозійною стійкістю, термостабільністю та іншими цінними властивостями, які сприяють їх широкому застосуванню в машинобудуванні, електротехніці та електроніці, хімічній промисловості, в літакобудуванні, космонавтиці і приладобудуванні, а також для побутових потреб.

В якості будівельних матеріалів пластмаси застосовуються вже більше 50 років. Їх використання в будівництві за кордоном досягла значних розмірів. У ФРН, наприклад, на частку будівництва припадає 25%, в США-20%, у Великобританії-20%, у Франції-18%, в Японії-13%, в Італії-10% всього споживання пластмас.

Пластмаси не тільки замінюють або доповнюють традиційні матеріали, а й сприяють розвитку нових, більш продуктивних способів будівництва. Переваги пластмас перед традиційними матеріалами виражаються в полегшенні конструкцій, спрощення монтажних робіт, зниженні транспортних витрат, розширенні можливостей застосування типових деталей, поліпшенні тепло-і звукоізоляції і в кінцевому підсумку-скороченні термінів і здешевлення капітального будівництва.

Аналізуючи темпи зростання виробництва пластичних мас у нас в країні і за кордоном, можна припустити, що ця підгалузь хімічної промисловості залишається найбільш швидко зростаючої на найближче десятиліття. Серед синтетичних смол і пластмас перше місце по обсягом вироблення у всьому світі займає поліетилен. За прогнозними даними, до 2000 р. його домінуюче місце збережеться.

Гідністю пластмас є менша витрата енергії на їх виробництво, ніж на виробництво конкуруючих з ними матеріалів. Так, на виробництво 1 кг поширених видів пластмас витрачається близько 10 МДж енергії, сталі - 20 - 50, алюмінію - 60 - 270, скла пляшкового - 30 - 50 МДж. Частка вартості енергії у витратах виробництва пластмас складає в середньому 2%, у виробництві сталі - 4, скла пляшкового - 5, цементу - 15 і алюмінію первинного - 23%. Енергоємність виготовлення виробів з пластмас також значно нижче. Наприклад, витрата енергії на виготовлення скляних бутлів в 20-30 разів вище, ніж цей показник при виробництві пластмасових судин такої ж ємності.

Технологія виробництва пластмас розвивається по шляху вдосконалення традиційних методів, розробки та впровадження нових методів, в першу чергу для виробництва великотоннажних продуктів: поліетилену, поліпропілену, полівінілхлориду, полістиролу. Спостерігається тенденція до збільшення ступеня конверсії, наприклад, за допомогою більш ефективних ініціаторів реакції, до підвищення одиничної потужності агрегатів, проведення реакцій в більш м'яких умовах, поєднанню стадії полімеризації в присутності більш активних каталізаторів з процесом формування виробів.

Традиційні види сировини замінюються новими. Так, якщо раніше в якості сировини використовували головним чином карбід кальцію, кам'яновугільну смолу і коксовий газ, то в даний час основним органічним сировиною стали продукти переробки нафти і природного газу. Відзначається, що близько 5% нафти, використовуваної в промисловості розвинутих країн, витрачається в нафтопереробній промисловості, з них близько 50%-для виробництва пластмас.

Усе більше застосування набувають нові джерела енергії для нагрівання, затвердіння і полімеризації пластмас, такі, як радіохвилі, ультразвук і радіація. Поліпшення фізико-хімічних властивостей пластмас досягається підвищенням чистоти вихідних мономерів В«зшиваннямВ» полімерних ланцюгів (в тому числі і радіаційним методом), введенням сомономером, різних наповнювачів і добавок. Значно збільшилося виробництво так званих посилених пластмас-склопластиків, виготовляються на основі ненасичених поліефірів і скловолокна.

Збільшення надходять в навколишнє середовище відходів пластмас представляє значну екологічну перешкоду. Відходи пластмас утворюються на всіх стадіях їх виробництва та використання. Із загальної кількості одержуваних відходів близько 60% утворюється при виробництві пакувальних матеріалів; виробничі і промислові відходи складають 17%, залишкова кількість припадає на частку побутових відходів. Частка основних типів термопластів в промишлепних відходах (в%) по роках приведена нижче:

1970 1975 1980 Поліетилен низької щільності 31,7 31,9 32,0 Поліетилен високої щільності 6,8 7,8 8,5 Поліпропілен 8,4 10,9 13,2 Полістирол 19,4 18,6 17,9 Полівінілхлорид 33,7 30,8 28,4

Як видно, частка поліолефінів в обсязі промислових відходів пластмас збільшується. Відзначається також зростання процентного вмісту пластмас у міських та побутових відходах. За 1960-1980 рр.. в країнах Спільного ринку зміст пластмас у міських та побутових відходах зросла з 1 до 6%, тобто в 6 разів.

Особливо серйозну небезпека породили вироби одноразового вживання, а також вироби з відносно невеликі терміном служби (одяг, меблі, іграшки, упаковка, побутові предмети і т. д.). Близько 2/3 з перерахованих виробів мають термін служби 1-2 р., хоча окремі види пластмас-більше 10 років.

вийшли з вживання вироби з пластмас викидають з іншими побутовими відходами в навколишнє середовище, забруднюючи грунт і водойми. Більше половини відходів утворюється в сфері побуту і 10 - 12% створюються в сфері торгівлі. У високорозвинених країнах щодоби на душу населення утворюється 12 - 35 г відходів з пластмаси.

У 1980 р. частка пластмас у міських відходах склала (% по масі): Великобританії - 2%, СРСР - 2%, США - 2 - 3%, ФРН - 4 - 6%, скандинавських країнах - 7,5%, Японії - 8 - 12%. В США, наприклад, в 1976 р. з 4 млн. пластмас, що містяться в міських відходах, 60% становили пакувальні матеріали. У 1980 р. частка пластмасових відходів у міському смітті перевищила 8,5 млн. т, однак зміст пакувальних матеріалів знизилося до 54% ​​в результаті використання пластмас з великим терміном служби.

Існує безліч різних типів відходів пластмас, для простоти їх ділять на чотири категорії за методам обробки:

1. односортовому пластмаси у вигляді відходів і брухту, які можна додавати в процес, за допомогою якого вони спочатку отримані;

2. односортовому забруднені пластмаси, які повинні пройти додаткову обробку і не можуть бути безпосередньо введені в процес їх виробництва;

3. змішані відходи пластмас з відомим складом, в основному не містять сторонніх домішок;

4. різноманітні сорти пластмас, містяться в твердих міських відходах, забруднені сторонніми домішками.

Відходи пластмас або ховають (з попередньою обробкою або без неї), або реціклізіруют, додаючи їх в якості сировини. В залежності від сорту отримуваного продукту розрізняють рециклізації, в якій використовуються відходи пластмас без домішок (Так звана В«первинна рециклізаціяВ»), і таку, в якій в якості сировини додають відходи пластмаси, в невел...

икому ступені забруднені домішками. Вторинна обробка (В«вторинна рециклізаціяВ») має на увазі використання відходів у виробництві продуктів більш низької якості, ніж продукти першого сорту. Сильно забруднені відходи пластмас переробляють в інші - масла, парафіни, жири, мономери, синтез-газ (так звана В«третинна рециклізаціяВ»).

У процесі виробництва пластмас вартість сировини становить 50-70% загальної вартості продукту і тому дуже важливо зменшення виходу відходу і максимально можливе використання відходів і брухту [2, 3].


2. Використання відходів пластмас шляхом повторної переробки

При всьому різноманітті способів утилізації промислових відходів пластмас та застосовуваного при цьому обладнання загальна схема процесу може бути представлена наступним чином:

Попереднє сортування і очищення В® подрібнення В® відмивка і сепарація В® класифікація за видами В® сушка В® конфекцірованіе і грануляція В® переробка у вироби

Перша стадія зазвичай включає сортування відходів за зовнішнім виглядом, відділення непластмассових компонентів. Друга стадія - одна з найбільш відповідальних у процесі. В результаті одно-або двостадійного подрібнення матеріал досягає розмірів, достатніх для того, щоб можна було здійснювати його подальшу переробку.

На наступному етапі дроблений матеріал піддають відмиванні від забруднень різними розчинниками, мийними засобами й водою, а також відокремлюють від неметалевих домішок.

Четверта стадія залежить від обраного способу розділення відходів за видами пластмас. В тому випадку, якщо віддається перевага мокрому способу, спочатку роблять поділ, а потім сушку. При використанні сухих способів спочатку дроблені відходи сушать, а потім вже класифікують. Висушені подрібнені відходи змішують при необхідності із стабілізаторами, барвниками, наповнювачами та іншими інгредієнтами і гранулюють.

Заключною стадією процесу використання відходів є переробка грануляту в вироби.

На установці в м. Фунабасі (рис. 1) пластмасові відходи, що містять до 10% каучуку, металу, скла та інших матеріалів, конвеєром/подають на дробарку 2. Подрібнені відходи промивають і пневматичним транспортом направляють в повітряний класифікатор 3, де відділяється близько 3% важких відходів. Далі відходи додатково подрібнюють в дробарці другого ступеня і продувають через магнітний сепаратор 4 для видалення залишилися металів. Потім подрібнене відходи промивають водою і детергентами і сушать в відцентрової сушарці 7. Висушені відходи перемішують в турбінної млині 8 для запобігання грудкування і подають в екструдер 9, де за допомогою таблетіруют пристрою 10 матеріал перетворюється на таблетки [1,4].

На установках такого типу переробляють в основному відходи споживання. Що ж стосується виробничих відходів, то схема процесу їх переробки нерідко спрощується за рахунок виключення ряду стадій (особливо 3, 4 і 5) і часто зводиться до наступної: 1 В® 2 В® 6 В® 7

Рис. 1. Схема регенерації пластмасових відходів: 1 - конвеєр для подачі мішків; 2 - дробарки; 3 - повітряний класифікатор; 4 - магнітний сепаратор; 5 -

Стадія

При


Для Для ущільнення відходів використовують дискові ущільнювачі,

Рис. 2. 


Для ущільнення пеноматеріалів часто використовують автоклавний метод, що дозволяє з

Ущільнення також проводять в екструдерах, які мають зони вакуум-відсмоктування, де з полімерних відходів у розплаві віддаляється вспенівающий агент і повітря. Регулюючи температури екструдера по зонам, продуктивність, вакуум, а також проводячи багаторазову екструзію, можна добитися повного видалення летких з екструдату, після чого

Оскільки процес подрібнення супроводжується великим виділенням теплоти, в ряді дробарок передбачається водяне охолодження. Це хоча й дещо ускладнює конструкцію дробарок, проте сприяє збільшенню їх продуктивності. Більш висока дисперсність в процесі подрібнення може бути досягнута при використанні подрібнювачів інших конструкцій, які засновані на ударному, ударно-ріжучому або ударно-імпульсній дії.

Вітчизняної промисловістю випускаються промислові універсальні Вивчення наступному порядку:

В В

Подрібнення при знижених температурах володіє рядом переваг: завдяки охолодженню і інертному середовищі виключається термодеструкція полімеру, різко зростає ступінь подрібнення, підвищується продуктивність процесу і знижуються питомі



Після подрібнення, в тому випадку якщо відходи можуть містити металеві включення, їх зазвичай пропускають через магнітний сепаратор. У магнітному полі, створюваному з

В випадку, якщо відходи можуть містити домішки кольорових металів, зазвичай використовують електросепарацію. На рис. сепаратора з коронирующим системою.

Розроблені

Рис. 3.


Важливою стадією попередньої обробки відходів є очищення їх від забруднень.

Для Вибір методу забруднень.

В сільському господарстві. В дробарці роторного типу з системою рухомих і нерухомих ножів здійснюється мокре подрібнення відходів плівки з частковою Кожна секція

Виділення з суміші відходів індивідуальних видів пластмас також зазвичай здійснюють мокрим або сухим методом. З мокрих методів найбільшого поширення набула флотаційна сепарація, заснована на розходженні гідрофільно-гідрофобних властивостей

Ефективність методу в значній мірі визначається можливістю додання гідрофобних властивостей поверхні поділюваних матеріалів. Шляхом підбору змочуючих речовин і вода таким чином, що відокремлювані види пластмас спливають, завдяки прилиплим до них бульбашок повітря, в той час як інші полімери і домішки опускаються на дно.

Рис. 4.

На рис. придатна для розділення відходів з суміші двох типів пластмас, одним з яких є ПВХ. Для більш повного поділу суміші відходів у воду додають ПАР, які надають кожному з компонентів суміші певну гідрофобність і гідрофільність. Так, для виділення ПВХ можна використовувати водні розчини сульфоната двоосновний аліфатичного ефіру, дінафталінсульфоната, поліоксіетіленсульфата, простого поліоксіетіленового

В сепараційної ванні відбувається поділ ПВХ, що має високу щільність, і Цим методом вдається

Різновидом рідинного розділення відходів пластмас є їх послідовна обробка в камерах, заповнених водними розчинами солей різної щільності від хлориду Суміші відходів полімерів поділяються залежно від їх щільності, причому відділення ПВХ більш ефективно відбувається у присутності невеликих кількостей неіоногенного поліоксіетілендодеціла.

Рис. 5. Принципова схема

Розроблено В результаті

Крім мокрих методів розділення відходів пластмас останнім часом все більш широко використовуються сухі методи. Найбільшого поширення набув комбінований метод, що включає просіювання і провеіваніе. Він передбачає попередню операцію подрібнення і придатний в тих випадках, коли подрібнені відходиОрме або по щільності або по обом цим показниками. Якщо фракцію подрібненої суміші відходів, що пройшла через сито певних розмірів, розділити провеіваніем, то в результаті різної швидкості осідання частинок, яка визначається щільністю полімерів, утворюються дві фракції з відходів з більшою і меншою щільністю. Описаний метод може здійснюватися і в зворотному порядку. Комбінований метод дозволяє досягти ступеня поділу 90-95% [1].

2.3 Переробка індивідуальних відходів

В тому випадку, коли вдається домогтися досить високого ступеня очищення і виділення індивідуальних відходів з суміші, а також коли відходи попередньо розсортовані по видах пластмас, переробка відходів в чому схожа з переробкою первинних пластмас.

Дво-триразова переробка пластмас не впливає істотно на їх фізико-механічні показники. Це говорить про принципову можливість повертати в виробничий цикл отримання виробів із пластмас відходи синтезу і пе...

реробки, термічний вплив на які було порівняно недовготривалим. Однак таке повернення відходів у цикл вимагає ретельної попередньої оцінки їх властивостей. Тільки після цього може бути прийнято рішення про можливість використання відходів.

Використання відходів викликає необхідність певних змін у апаратурно оформленні процесів переробки. Якщо говорити про найбільш широко застосовуваному для переробки відходів методі екструзії, то з цих особливостей необхідно відзначити наступні: наявність у живильному бункері ворошителя і шнека для полегшення умов зап'ятках екструдера, конічну форму циліндра в зоні завантаження для підвищення ступеня стиснення матеріалу, достатню довжину черв'яка для хорошою гомогенізації і виключення пульсації, обов'язкова наявність зони розрядження для дегазації розплаву, установку змінних фільтрів в головці екструдера.

На рис. 6 представлена ​​принципова схема лінії утилізації технологічних відходів методом екструзії. Гранулят найбільш поширеного полімеру - поліетилену, як правило, переробляють в плівку, яка використовується в сільському господарстві для невідповідальних призначень або йде на виготовлення мішків для сміття. Плівку отримують на звичайній установці для випуску рукавної плівки.

Для переробки відходів методом лиття під тиском, як правило, застосовують машини, працюючі за типом інтрузії, з постійно обертовим шнеком. Його конструкція така, що забезпечує мимовільний захват і гомогенізацію відходів.

Рис. 6. Принципова схема переробки відходів пластмас методом екструзії: 1 - конвеєр з відходами; 2 - подрібнювач; 3 - бункер-змішувач; 4 - магнітний жолоб; 5 - екструдер; 6 - охолоджуюча ванна; 7 - гранулятор

Особливістю повторної переробки ПВХ є необхідність додаткової стабілізації. Відходи м'якого ПВХ використовують головним чином для отримання плівкових виробів (Клейонки, скатертини, накидки, фартухи та ін.) Для цього відходи подрібнюють і на змішувальних вальцях в кількості до 20% змішують з товарним ПВХ, стабілізаторами, пластифікаторами, барвниками і мастилами, після чого пропускають через систему підігрівальні та оздоблювальних вальцев.

Рис. 7. Принципова схема переробки індивідуальних відходів пластмас.

Великий досвід, досягнутий при переробці відходів деякими зарубіжними фірмами, дозволяє їм використовувати індивідуальні полімерні відходи без змішування з товарним продуктом. Однак у цьому випадку великого значення набуває сортування, класифікація і додаткове змішання матеріалу з необхідними добавками (рис. 7). Відходи після попереднього випробування в лабораторії сортують, потім при необхідності подрібнюють, просівають, сушать, ущільнюють і в Залежно від якості складують в проміжних бункерах. Далі в проміжних змішувачах здійснюється введення необхідних стабілізаторів і інших добавок, а також, якщо потрібно, наповнювачів. Після цього в пластосмесітелях екструзійного типу або в двухчервячних екструдерах проводять гомогенізацію розплаву з одночасною дегазацією і видаленням чужорідних включень фільтруванням. Контроль процесу на різних стадіях здійснюється за наступними показниками: ступінь забруднення, термостабільність, рівень дегазації, зміна молекулярної маси, плинність, гомогенність розплаву, міцнісні характеристики.

З метою переробки індивідуальних відходів розробляються спеціальні комплектні агрегати, що включають дробарку, сепаратор і змішувач-дозатор для змішування з кондиційним продуктом. Такі установки створені фірмами G. Fischer (Швейцарія), Зі. Міс (Італія), Mauser і Condux (ФРН).

Рис. 8. Лінія для грануляції вторинних термопластів: 1 - стрічковий гранулятор; 2 - охолоджуючий пристрій; 3 - черв'ячний прес; 4 - живильник-дозатор; 5 - бункер-накопичувач; 6 - Плівковий-нитяною подрібнювач; 7 - роторний різак; 8 - пульти управління; 9 - кусковий подрібнювач.

Відходи, утворюються на стадії синтезу, як правило, менш схильні до термічного впливу, ніж відходи переробки, тому часто їх можна додавати до товарному продукту в більш високих концентраціях. У стічних водах, що утворюються при синтезі ПВХ, твердий осад містить 86-90% ПВХ і 14-10% мінеральних солей. Цей вид відходу також може бути використаний для отримання вініпласту, причому введення до 60% відходів дозволяє отримати матеріал з достатньо високими фізико-механічними показниками [1].

2.4 Переробка сумішей відходів без поділу

В даний час розвиваються дві тенденції в галузі використання відходів пластмас. Одна з них була описана вище і полягає в прагненні виділити з суміші відходів індивідуальні відходи певного типу і потім переробити їх спільно з аналогічними товарними пластмасами. Інша тенденція зводиться до розробці способів і відповідного технологічного обладнання для переробки суміші відходів без їх попереднього розділення. Відсутність цієї стадії робить процес утилізації більш дешевим, проте фізико-механічні властивості виробів, отриманих таким чином, набагато нижче.

При переробці суміші відходів головна увага приділяється вибору обладнання для переробки, економічності процесу і раціональним областях застосування одержуваних виробів.

Більшість способів утилізації відходів пластмас засноване на їх переробці в розплаві. Різні варіанти цього напрямку можуть бути представлені наступною схемою:

Широко відома установка В«ReverzerВ», розроблена японською фірмою В«МітсубісіВ». Основною частиною установки є екструдер (рис. 9) з шнеком діаметром 253 мм і довжиною шнека 3,75 Г†. Кожух шнека має конічну форму з максимальним діаметром 400 мм. Зазор між конусом і корпусом регулюється за допомогою змінних кілець. Розплав з основного екструдера вивантажується в перехідний циліндр з дегазаційних пристроєм, а потім вертикальним шнеком видавлюється в форму при безперервно триваючої роботі екструдера. Продуктивність установки 350 - 600 кг/год

Рис. 9. Cхема установки Reverzer.

Рис. 10. Короткошнековий екструдер для переробки відходів

Інший тип екструдера (рис. 10) для переробки змішаних відходів має короткий шнек довжиною 5Г† з трехзаходной нарізкою. Кінець шнека зрізаний перпендикулярно його осі. Рівна лобова поверхня обертається щодо нерухомої площини основи циліндра. У просторі між цими площинами виникає зона зсувних навантажень, диспергуючу дія якої порівнянно з дією дискового пластикатора. Маса, що надходить під тиском, виникаючим в каналах шнека, і внаслідок тертя об стінки циліндра ущільнюється. Перехід в пластичне стан відбувається в просторі між лобовою поверхнею шнека і корпусом циліндра в результаті інтенсивних зсувних зусиль і виділяється при цьому теплоти розсіювання.

Такий метод пластикации має дві основні переваги: ​​дуже короткий час перебування матеріалу в пластичному стані (від часток секунди до декількох секунд) і саморегулювання в'язкості розплаву, так як частинки маси з в'язкістю вище середнього значення піддаються великим зсувними навантажень і перетерплюють більш сильне теплове вплив, що автоматично веде до пониженню в'язкості. Саморегулювання в'язкості забезпечує придатність такого пластикатора для безперервної переробки змішаних відходів пластмас, а мале час перебування матеріалу в пластичному стані дозволяє переробляти менше термостабільні полімери, такі, як ПВХ.

Один із способів переробки змішаних відходів (так званий процес В«RйgalВ» - Англія) полягає в Каландування матеріалу (рис. 11) і отриманні плит і листів, які успішно застосовуються для виробництва тари та меблів. Зручність такого процесу для переробки відходів різного складу полягає в легкості його регулювання шляхом зміни зазору між валками каландра. Хороша пластикации і гомогенізація матеріалу при переробці забезпечують отримання виробів з досить високими показниками міцності.

Рис. 11. Схема переробки відходів методом каландрування: 1 - бункер для суміші відходів; 2 - каландр...

; 3 - притискний пристрій

Широко використовуються для переробки змішаних відходів двухшнековие екструдери. У них досягається прекрасна гомогенізація суміші, а процес пластикации здійснюється в більш м'яких умовах. У силу того, що двушнековие екструдери працюють по принципу витіснення, час перебування полімеру в них при температурі пластикации чітко визначено і виключається його затримка в зоні високих температур. Це запобігає перегріву і термодеструкції матеріалу. Рівномірність проходження полімеру по циліндру забезпечує хороші умови для дегазації в зоні зниженого тиску, що дозволяє видаляти вологу, продукти деструкції та окислення і інші леткі, як правило, містяться у відходах.

Велике поширення знайшли вироби з неочищених від домішок відходів у будівництві та у вигляді елементів садово-паркового господарства. Це, перш за все решітки для тротуарів і мостових, плити для пішохідних доріжок, підлоги в робочих приміщеннях, доріжки в теплицях, листи для тепло-і звукоізоляції, захисні огорожі навколо дерев, дренажні труби і шланги, горщики для квітів, покриття спортивних майданчиків і майданчиків для дитячих ігор, лавки для саду, планки для заборів. Вироби з очищених відходів додатково до перелічених призначень використовують у вигляді тари (мішки для сміття, ящики для пляшок), як елементи валіз і частини автомобілів, у вигляді шлангів для покриття кабелів [1].





Поділіться з Вашими друзьями:
  1   2   3


База даних захищена авторським правом ©bezref.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка