Методы вторичной переработки ПВХ

1.

Методы вторичной
переработки ПВХ
Технология и оборудование
Полтарабатько Диана
Группа МП-24

2.

ПВХ – это распространённый во всём мире синтетический полимер, который
служит для изготовления упаковки, товаров повседневного пользования и широко
применяется практически во всех отраслях промышленности.
Негативный фактор заключается в том, что его количество непрестанно
увеличивается, вследствие чего он скапливается на свалках.
В настоящее время полным ходом идёт освоение и внедрение технологий по его
вторичной переработке.
Ведь эту разновидность бытового материала можно неоднократно
перерабатывать, создавая новые полезные вещи.
Важно перерабатывать пластик, так как смешиваясь с другими отходами в
процессе утилизации, поливинилхлорид представляет реальную угрозу для
экологии Земли. Ведь на его естественную утилизацию в природе уйдут даже не
десятилетия, а целые сотни лет.
Поэтому крайне важно сосредоточиться на вторичной переработке

3.

«Жизнь» полимерного материала
1. синтез→
2. переработка→
3. модификация→
4. применение→
5. сбор и сепарация отходов →
6. вторичная переработка→
7. повторное применение до окончательной
утилизации отходов.

4.

• Разделение смешанных отходов пластмасс по видам проводят
следующими способами:
• Флотационный.
• Разделение в тяжелых средах.
• Аэросепарация.
• Электросепарация.
• Химические методы.
• Методы глубокого охлаждения.
Наиболее распространенный из них сегодня метод флотации, при
котором разделение пластмасс производится благодаря
добавлению в воду различных поверхностно-активных веществ,
благодаря которым избирательно изменяются гидрофильные
свойства полимеров.
В некоторых случаях довольно эффективным способом
разделения полимеров является оказаться их растворение и в
общем растворителе. Обрабатывая полученный раствор паром,
выделяют ПВХ, смесь полиолефинов и ПС, причем чистота
продуктов выходит не менее чем 96 %.
Именно две этих методики являются экономически более
целесообразными из всех перечисленных нами выше.

5.

СПОСОБЫ УТИЛИЗАЦИИ ПВХ
- переработка отходов во вторичное сырье с
последующим применением для изготовления
новой продукции;
- уничтожение посредством сжигания с
бытовым мусором;
- утилизация для получения газообразного или
жидкого топлива;
- захоронение на специальных полигонах.

6.

Сжигание
При энергетическом рециклинге сырье используется как
органическое топливо. Однако сжигание такого топлива
приводит к образованию токсичных газов и соединений,
вызывающих коррозию топочных установок. При сжигании
отходов ПВХ не только загрязняется окружающая среда, но и
безвозвратно теряется химическое сырье.
Захоронение
Переработка отходов ПВХ
посредством их захоронения на
специальных полигонах является
весьма неэффективным методом, так
как не только наносит непоправимый
ущерб экологическому состоянию
окружающей среды, а,
соответственно, и здоровью человека,
но и провоцирует нерациональное
применение природных ресурсов.

7.

Механический рециклинг
Максимально эффективная переработка отходов ПВХ заключается в ее
утилизации с последующим повторным применением для производства какойлибо продукции. При том, что в результате он обеспечивает повторное вовлечение
материалов в производственный процесс, тем самым позволяя избегать лишних
загрязнений окружающей среды.
В силу некоторых экономических причин для России самым приемлемым
методом утилизации пластиковых изделий остается метод механического
рециклинга, то есть вторичной переработки сырья.
Пиролиз
Весьма перспективна переработка
отходов пластмасс пиролизом, в
результате которого из пластмассовых
отходов при 425 °С и давлении 20 МПа
Получают топливо, на 95 % состоящее
из жидких углеводородов и на 5 % из
горючего газа. Однако, при сгорании
ПВХ выделяет соляную кислоту и
иные продукты химического
распада, опасные для вдыхания.

8.

Технология рециклинга
- Полимерные ТБО
- Сельскохозяйственные полимерные отходы –
агроплёнка
- Торгово-производственные отходы – упаковочная
пленка
- Отходы промышленные при производстве
полимерных изделий - брак, отливы
СЫРЬЁ
ДРОБЛЕНИЕ
МОЙКА
Готовая продукция –
вторичная полимерная гранула.
- Применяется для производства
полимерных изделий в пропорции с
первичной от 20% до 80% в
зависимости от назначения изделия.
- Стоимость вторичной гранулы в три
раза ниже первичной.
ГРАНУЛИРОВАНИЕ
ГРАНУЛЫ

9.

Состав производственной линии
переработки полимерных отходов

10.

Дробление
Шредер в комплекте с транспортерными лентами - для
предварительного измельчения сырья
Измельчение – один из
важнейших этапов подготовки
отходов к переработке, поскольку
степень измельчения определяет
сыпучесть, размеры частиц и
объемную плотность получаемого
продукта. А регулирование степени
измельчения позволяет повысить
качество материала благодаря
усреднению его технологических
характеристик. Таким образом
упрощается и переработка полимеров.
Производительность : 1000 кг/час
Номинальная мощность 110 кВт

11.

Принцип
измельчения
Ударное
измельчение
Резка
Самое грубое
измельчение
Гильотинный
резак
Среднее
измельчение
Резательные
мельницы
Грубое и
среднее
измельчение
Молотковые
мельницы
Мелкое и
мельчайшее
измельчение
Универсальные
мельницы
Измельчитель с
режущими
роликами
Классификация принципов измельчения

12.

Дробление
Измельчение полимерных
отходов позволяет:
• механизировать
переработки,
процесс
Классификация
измельчения по
размерам частиц
• грубое измельчение
> 20 мм
• повысить качество материала за счет
усреднения его технологических
характеристик,
• среднее измельчение
от 1 мм до 20 мм
• сократить
продолжительность
других технологических операций,
• тонкое измельчение
от 20 мкм до 1 мм
• упростить
конструкцию
перерабатывающего оборудования.
• самое тонкое измельчение
< 20 мкм

13.

• После этого массу можно
агломерировать – это процесс
спекания подготовленной
крошки в маленькие комочки.
Агломерат можно продавать как
готовое сырьё, либо
гранулировать. Целью процесса
Грануляции является получение
более однородного, более
чистого сырья с высокой
насыпной плотностью.
Естественно, гранулированное
сырьё более дорогое, чем
агломерат.
• Конечным результатом является
получение материала, который
может переработать стандартное
оборудование для переработки
полимеров.
Далее измельченные отходы подают в
моечную машину на отмывку. Отмывку
производят в несколько приемов с
использованием специальных моющих
смесей. Отжатую в центрифуге
полимерную массу с влажностью от
10 до 15 %, подают для
окончательного обезвоживания в
сушильную установку, где она
высушивается до содержания влаги
в 0,2 %.

14.

Мойка
Комплекс, состоящий из
предварительной мойки, двух флотационных ванн, двух центрифуг,
двух винтовых уплотнителей и транспортерной ленты.
Производительность : 1000 кг/час
Номинальная мощность: 170 кВт

15.

Грануляция
Две линии грануляции, включающие в себя каждая:
Роторный агломератор для сушки и подогрева сырья перед
гранулированием
Гранулятор (зкструдер)
Вибросито и систему подачи готового гранулята
Производительность одного : 400 - 500 кг/час
Номинальная мощность : 250 кВт

16.

Пластификация
Гомогенизация
Стабилизация
Фильтрация
расплава
Грануляция
Схема процесса
грануляции.

17.

Дополнительно к комплексу:
Система подачи чистого сырья в загрузочный буфер –
транспортерная лента + вентилятор + бункер для хранения
Система оборотного водоснабжения, расход воды от 4 до 8 куб.м за
смену в зависимости от загрязнения сырья. – резервуары 6 х 12
куб.м. + 3 помпы

18.

Инновации
• Разработка процесса переработки напольных
покрытий из ПВХ развивается в рамках проекта,
основанного на процессе CreaSolv из Института
Фраунгофера, Фрайзинг. Одним из важных аспектов
процессов растворения является отделение
пластификаторов и, таким образом, сохранение
переработанного материала практически в
первозданном качестве. Эта разработка также
интересна для переработки других отходов
композитов ПВХ.
• Загрязненные и смешанные ПВХ-содержащие
отходы других пластмасс не подлежат механической
вторичной переработке или переработке с помощью
растворителей. В настоящее время они
перерабатываются термически или используются в
качестве заменителя топлива. Кроме того, отрасль
работает над переработкой сырья, чтобы в конечном
итоге перерабатывать такие отходы в синтез-газ и, в
конечном итоге, в основные химические вещества,
тем самым замыкая цикл.

19.

Растворный метод переработки комбинированных
и загрязненных ПВХ-отходов
Процесс включает в себя измельчение кусков отходов линолеума, селективное
растворение содержащейся в составе линолеума смолы ПВХ и добавок, фильтрацию
раствора, осаждение ПВХ-смолы с последующим центрифугированием и отделением
смолы ПВХ от раствора и от сопутствующих их материалов (ткани, ворса и
др.),воздушной сушкой, улавливанием растворителя и возвращением его снова в цикл
производства. Процесс «Винилуп» позволяет извлечь ПВХ-компаунд, по качеству не
уступающий первичному продукту, а зачастую и превосходящий его благодаря весьма
однородному гранулометрическому составу

20.

Технология компании Geon
Схожая технология переработки ПВХ была разработана компанией Geon для
очищения использованных бутылок ПВХ. Вместо использования
исключительно фильтрации расплава для удаления включений ПЭТ из потока
ПВХ (как в технологии Solvay), технология Geon использует серию ванн
флотации.
ПВХ бутылки измельчаются до хлопьев с использованием дробилки и затем
полученный материал аспирируется с целью удаления бумажных этикеток и
тонкой пленки путем сливания. Измельченные хлопья сначала моются в
помощью перемешивания в ванной, наполненной водой с температурой 80 °C
и содержащей 1% СПАВ (синтетическое поверхностно активное вещество,
употребляемое в промышленности как моющее средство. Полиолефин и
остатки бумаги всплывают, в то время как хлопья ПВХ тонут. Хлопья ПВХ в
дальнейшем моются и очищаются с помощью ванны флотациии, основанной
на водном растворе нитрата кальция (плотность 1,35 г/см3 ). В этой ванне
алюминиевые включения и большинство ПЭТ тонет, а большая часть ПВХ
всплывает. Верхняя фракция перемещается в другую ванну раствора нитрата
кальция (плотность 1,30 г/см3 ), где сополимеры ПЭТ и ПК всплывают на
поверхность, а очищенный ПВХ тонет. Окончательная фракция затем моется,
сушится и сплавляется. Важной частью стадии сплавления является
фильтрация расплава с целью достижения практически нулевого уровня
загрязнения, которое требуется для некоторых формованных изделий.

21.

Спасибо за внимание!