Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2016 » Февраль » 13 » Переработка б/у полимерных композиций. Ч.3 Перекристаллизация и пиролиз.
20:25
Переработка б/у полимерных композиций. Ч.3 Перекристаллизация и пиролиз.

    Ранее мы определили, что практически единственным методом переработки полимеров, позволяющим получить исходный полимер в чистом виде, является пиролиз. Другим методом является фракционное высаживание из раствора. Высаживание имеет ряд недостатков, первый заключается в большом объеме используемого растворителя, и необходимости его перегонки в ходе эксплуатации. Так как, растворитель загрязняется продуктами распада полимеров и деструктивных превращение мономеров. Второй недостаток связан с необходимостью поддерживать высокую температуру и значительное давление в аппарате для растворения полимеров. Так как, многие полимеры (например, полиэтилен), растворяются лишь при повышенных температурах (до 130-140*С). Наиболее универсальный растворителя для олефинов — ксилол, он же наиболее дешев. Другие полимеры хорошо растворимы в дихлорэтане, ацетоне, диэтиловом эфире, бензоле. Фракционная отмывка позволяет в начале удалить наиболее легко растворимые полярные полимеры и полимеры аморфные. Например, ацетон хорошо растворяет полярный полиметилметакрилат и аморфный полистирол. В последнюю очередь растворяются полиолефины.
      Необходимо учитывать, что любой полимер растворяется хуже с увеличением его молекулярной массы. В первую очередь растворяются более легкие фракции, в конце самые  высокомолекулярные. Сшитые полимеры не растворяются вообще, они лишь набухают. Каждый из растворов сливается из реактора методом декантации или фильтрации, затем охлаждается, что приводит к выпадению фракций от более высокомолекулярных к низкомолекулярным. Такая методика приводит, не только к разделению, но и к фракционированию полимеров по средней молекулярной массе.
      Недостатки фракционного осаждения полимеров из органических растворителей привели к тому, что они пока не находят широкого применения, но, в ближайшем будущем, когда 100% переработка всех отходов, у том числе, бытовых, станет необходимостью, то к этому методу отнесутся более внимательно.
      Пиролиз полимеров всегда приводит к разложению полимера до мономеров и олигомеров, при этом всегда присутствует некоторая часть деструктированного до пека остатка. Например, нагревание каучуков или резин без доступа воздуха позволяет отогнать до 30-60% исходного мономера, при этом остается 10-25% твердого пека, остальное это примеси газообразных веществ и жидкие олигомеры. При увеличении частоты сшивки резин, доля пека увеличивается, а выход мономеров падает. Примеси минеральных наполнителей, сажи, и соединений переходных металлов всегда увеличивают долю пека и газообразных продуктов. Полиолефины интенсивно разлагаются в достаточно узком диапазоне температур. При 200*С они еще не деструктируют, а при 350*С весьма интенсивно разлагаются. При 450*С они дают до 50-60% побочных газообразных продуктов.
      Снижение давления при нагревании позволяет повысить выход мономеров и уменьшить температуру процесса. Сшитые полимеры всегда разлагаются с далеким от 100% выходом мономеров. Оставшийся пек богат ароматическими циклами и графитовыми структурами аморфной сажи, пеки можно применять для производства адсорбентов, графитовых электродов, а так же, в хим синтезе и в качестве добавки к брикетируемому мало дымному топливу.
      Наиболее целесообразные области применения пиролиза в переработке вторичных полимеров — переработка простых смесей (2-4 компонента) легко разлагающихся полимеров (полистирол, каучуки, полиакрилаты и пр.), или отходов от осаждения, богатых сшитыми полимерами.
      Очистка полученных мономеров производится ректификацией, обычно в 2-6 стадий. Ниже представлена типичная схема пиролизной переработки РТИ.
      

                                                                           [полный размер рисунка]
      После предварительного измельчения, промывки и сушки, полимер подвергают термолизу в трубной печи. Продукты разложения очищают перегонкой и ректификацией. Полученные мономеры можно с успехом использовать для производства новых полимеров или блоксополимеров. Твердые отходы можно с успехом применять в составе дорожного покрытия. Отходы ректификации (как газообразные, так и жидкие) можно использовать в качестве топлива, или для изготовления продукции, не требующей высокой чистоты (антисептики для древесины, топливные присадки, органические растворители, пластификаторы и пр.).

Категория: Полимерные материалы | Просмотров: 455 | Добавил: Chemadm | Теги: пиролиз полимеров, полимерные отходы, вторичные полимеры, переработка полимеров | Рейтинг: 5.0/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]