Утилизация и вторичная переработка пластмасс
Подготовительные операции вторичной переработки полимерных отходов
1. Измельчение. Эта стадия влияет на возможность переработки отходов в изделия. Так, напр., некоторые отх. после этой стадии могут сразу отправляться на линию получения изделий. Другие требуют обязательной грануляции. Существует несколько типов измельчителей. Одни изм-ли способны измельч-ть пол-р в порошок, другие до состояния дробленки. Размер частиц может варьироваться от 1 до10 мм. Существуют измельчители-классификаторы для более тонкого измельч-я – «измельч-ли порошкового типа» до 500 и ниже мкм.
Наиб-шее распр-ие получили мельницы ножевого типа. Измельч-е в этом случае происходит между неподвижными ножами, закрепленными внутри статера и ножами, установленными на роторе. Данный изм-ль снабжается ситом, позволяющим получать определенный размер полимера. Размер регулируется сменными решетками различного диаметра. Обычно исп-ся 0.25÷10мм.
Основная особ-ть измельч-ия пол-х отх. связана с тем, что при переработке происходит выделение большого кол-ва тепла, поэтому большинство измельч-ей имеют водяное охлаждение. Реализуется оно с помощью циркуляции воды в рубашке аппарата.
Измельчение - процесс, кот. несет большие энергозатраты, т. е. ≈1% эн-гии - на измельч-ие, а остальное на охлажд-ие, след-но в последнее время наиболее перспективным мет-ом явл. криогенное измельч-ие – мет. заключ-ся в охл-ии мат. ниже t хрупкости. Обычно исп-т охлажденный агент – жидк. азот, кот. имеет t=-196°С. Эта t<t хрупк-ти любого пол-ра. Достигается t<t хрупк-ти, происходит воздействие небольшого удара, после чего происходит хрупкое разрушение пол-ра.
Преимущ-ва этого метода заключается в том, что исключается термодеструкция пол-ра, возрастает степень измельч-ия, повыш-ся производ-ть проц-са, уменьш-ся энергозатраты, окисление отходов не происходит в связи с тем, что измельч-ие происходит в инертном газе. Сущ-ет недостатаок, связанный с тем, что пол-р перед таким измельч-ием необходимо уплотнить. Уплот-ние происх-т в экструдерах, кот. имеют зоны дегазации для удаления воздуха или вспенивающего агента. Эта операция увелич-т энергозатраты и производит-ть проц-са.
Агломераторы - включают в себя стадии измельч-ие и в проц-се этой операции выделяется теплота, приводящая к спеканию полимера. Т. о. мы получаем измельч-ый пол-р. Агломератор исп-ют для плен-ых и волокнистых отх., на выходе образующих частицы в виде гранул неоднородной формы и размером от 5 до 10 мм.
2.Отмывка. На полной линии на мусороперерабат-ем заводе обычно устанавливают 2 узла: предварительная промывка и тонкая очистка. Отмывка осущ-ся гор. и хол. водой с применением и без моющих средств. Промывка может осуществляться в несколько этапов до измельч-ия, после измельч-ия кроме этого можно повторяьть в несколько стадий, напр., гор., холл., холл. с ПАВом, гор. с ПАВом в ванне, холл. с ПАВом в душевой.
3. Сушка. Применение сушилки различного типа (полочные, ленточные, ковшовые, с кипящим слоем, вихревые и т. д.) Сушку можно проводить в 2 этапа: 1) отжим - исп-ют любо сито, либо сепаратор; 2) сушилка любого типа.
Такие операции экономят ≈20% электроэнергии. Данная стадия сильно влияет на кач-во втор. сырья, т. к. остаточная влажность пол-х композиций может при переработке привести к ускоренной гидролитической деструкции, что резко уменьшает Mr пол-ра, уменьш-т вязкость, что понижает физ-мех хар-ки. Кроме этого остаточная влажность может привести к вспениванию не только сырья, но и изделия. При этом образуются микродеформации, кот. тоже уменьшают эксплуатационную хар-ку. Для большинства пол-х мат-в влажность сырья должна быть не больше 1÷5%. Для ПЭТФ не >0.1%.
