Пиролиз полимеров. Пиролиз — это термическое разложение органических продуктов в присутствии кислорода или без него с целью получения низкомолекулярного химического сырья. При этом могут образовываться газообразные (пиролизный газ), жидкие (пиролизное масло) или твердые (кокс и др.) продукты пиролиза.[ ...]
Чтобы получать высококачественные пиролизные масла постоянного состава, необходимо соблюдать особые требования к исходному сырью. Это преимущественно должны быть отходы с высоким содержанием углеводородов. Для преобразования таких термопластов, как низкомолекулярный полиэтилен или атактический полипропилен, применяют низкотемпературный жидкофазный пиролиз в непрерывно или периодически работающих реакторах. В некоторых случаях в области низких температур находят применение реакторы с псев-доожижженным слоем.[ ...]
Для получения низкомолекулярного сырья из таких особых видов отходов полимеров, как смеси термопластов, кабельная изоляция, старые шины, применяют высокотемпературный пиролиз, при этом большая производительность достигается только в случае непрерывных методов. Из оценочной матрицы Коллина, Григолета и Бракера (табл. 3.9) можно видеть преимущества, которые имеют реакторы с псевдоожи-женным слоем и вращающиеся барабанные реакторы. Существует множество пилотных установок обоих типов.[ ...]
Сырье в реактор загружают в расплавленном состоянии или в качестве реакционной среды применяют полиэтиленовые воски, расплав полиэтилена или полипропилена, вы-сококипящие дистилляты. Реакторы с псевдоожиженным слоем продуваются воздухом, поэтому в них протекают окислительные процессы. В табл. 3.10 приведен обзор основных способов низкотемпературного пиролиза.[ ...]
Универсальное применение находит двухступенчатый метод японской фирмы 5апуо ЕксМс, разработанный Тсутсуми. Он позволяет получать высококачественное химическое сырье. На первой стадии применяют микроволновый реактор-нагреватель, который работает при частоте 2,450 МГц. Диэлектрический разогрев отходов проводят, добавляя твердый КаОН и несколько капель воды к неполярным полимерам или опрыскивания поливинилхлорид и старые шины водным раствором №ОН. На этой первой стадии происходит дегидрохлорирование и образование соляной кислоты. Вторую стадию расщепления проводят в обогреваемом до 400—500 °С червячном реакторе.[ ...]
В ряде стран разрабатывают установки с псевдоожиженным слоем и барабанные реакторы. В Англии проводятся эксперименты на шахтной печи. Основное внимание уделяется переработке старых шин. Экономическая эффективность пиролиза в значительной степени определяется использованием его продуктов (сейчас во многих случаях это находится на границе рентабельности). Пиролизные масла используются главным образом для отопления. Разделение масел на компоненты очень энергоемко, требует материальных затрат.[ ...]
Пиролиз может осуществляться в реакторах с псевдоожиженным слоем и во вращающихся барабанных реакторах. На рис. 3.34 приведена технологическая схема пиролиза полимерных отходов во вращающемся барабанном реакторе.[ ...]
Реактор имеет длину 7,7 м и диаметр 0,8 м. Длина зоны обогрева 4,75 м. Установка работает при температуре 700 ± 5 “С в атмосфере азота с небольшим избыточным давлением. Газ охлаждается до 150 °С с помощью впрыска масла. Кислые агрессивные газы проходят через промывочную ванну с водой и едким натром. Выгрузку проводят через водяной затвор. Установка имеет производительность 200 кг/ч, если отходы, перечисленные на рисунке, загружаются приблизительно в равных долях. Наряду с обычными продуктами пиролиза — маслами, газом и техническим углеродом — получают также оксид цинка.[ ...]
Гидролиз, гликолиз, метанолиз. Поликонденсаты в результате обратимости реакции образования могут снова разлагаться до исходных веществ. К поликонденсационным материалам относятся полиамиды, полиэфиры, поликарбонаты, поликарбамиды, полиуретаны. Для практического использования имеют значение способы расщепления полиэтилентерефталата (ПЭТФ), полиамидов 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.[ ...]
Этот способ использования отходов энергетически более выгоден, чем пиролиз, так как в оборот возвращаются высококачественные химические продукты.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Технологическая схема с вращающимся барабаном для полимерных отходов |
 |
| Упрощенное представление реакций структурирования и деструкции мягких пенополиуретанов |
 |
| Схема установки для гидролиза отходов мягких пенополиуретанов |
|
| Технологическая схема метанолиза отходов ПЭТФ |
 |
| Схема установки термического обезвреживания твердых отходов |
 |
| Схема специализированной печи для сжигания плавящихся отходов |
 |