Производство полиэтилена

1.

Проект подготовили ученицы 11 «А»
Морозова Любовь и Полуянова Ангелина

2.

Предысторией создания этого вещества был диазометан,
изобретенный за 4 года до полиэтилена Гансом фон Пехманном.
Диазометан – это вредное и ядовитое вещество, экспериментируя над
ним 1899 году немецкий инженер, заметил на дне стеклянного сосуда
воскообразное вещество белого цвета. Ганс назвал его
полиметиленом, название не меняет структуры вещества, это был
полиэтилен. К его изобретению приложили руки русские ученые:
Александр Бутлеров изучал процесс полимеризации этилена , а
Густавсон,получил некое подобие полиэтилена в 1884 г. В начале XX
века полиэтилен не нашел применения и был забыт более чем на 30
лет. Но когда он понадобился для электрических кабелей он был
открыт вновь.

3.

Компания ICI занималась исследованиями в химии. Два ее
сотрудника Эрик Фосет и Реджинальд Гибсон проводили
испытания над газами под высоким давлением. В результате
опытов на дне колбы они получили вещество похожее на
парафин, не придав при этом ему особого значения. Со
временем они пытались синтезировать его заново, но у них
ничего не получилось. Лишь через 2 года после
вышеописанных опытов Перрин Майкл,сотрудник ICI, сумел
изобрести технологию, которая позволяла производить
полиэтилен в промышленных масштабах. Произошло это в 1939
году и во время Второй мировой войны использование
полиэтилена расширилось.
Ганс фон Пехманн
Эрик Фосет и Реджинальд Гибсон

4.

Технологический процесс протекает в 3 стадии: инициирование,
рост цепи, обрыв цепи. Суть инициирования состоит в распаде
элементов при воздействии высоких температур на свободные
радикалы, которые присоединяются к молекуле этилена. Та, в свою
очередь, набирает требуемую энергию активации, приобретает
способность присоединять новые аналогичные молекулы.
Передает им энергию, начинается рост цепи полимера. В качестве
инициаторов выступают кислород, органический периоксид,
нитрильные соединения. По мере роста цепи образуются молекулы
полимера с боковыми ответвлениями . Формируется приближенное
шестичленовое кольцо. Полимеризацию этилена под высоким
давлением можно осуществить одним из двух способов:
полимеризацией в массе или с растворителем . Первая технология
используется чаще. Ее суть состоит в следующем:
1.Этилен, подающийся на полимеризацию, состоит из смеси нового и
возвратного газа . Чтобы очистить от твердых примесей, его
пропускают сквозь фильтр. К этилену из баллона добавляют
кислород . Его количество зависит от условий реакции. Каждому
значению температуры и давления соответствует определенный
объем кислорода. Если его превысить, этилен может взорваться и
разложиться на водород, углерод и метан.
Полиэтилен
низкой плотности

5.

2.Процесс смешивания этилена с кислородом начинается на
стадии транспортировки газа, продолжается во время
фильтрации, а также осуществляется при сжатии, которое
происходит в 2 этапа с промежуточными охлаждениями в
водяном холодильнике и очисткой от масляных примесей.
3.В верхней части реактора имеются трубки, диаметр которых
составляет 10 мм. Они оснащены рубашками, где
циркулирует вода, нагретая до 20 градусов по Цельсию.
Смесь разогревается до 200–260°С, что способствует
процессу полимеризации.
4.Полиэтилен с остаточным газом выводится через нижнюю
головку устройства. Затем происходит процесс
дросселирования до 30—40 МПа, после чего поступает в
сепаратор.
5.Этилен отправляется на очистку, а полиэтилен — в шнекприемник. На пути он дросселируется до 0,2—0,3 МПа.
6.Через верхний штуцер отводится газ для повторного
производства, а через нижний в виде жгута выводится
готовый материал и поступает в гранулятор.
7.Далее продукция отправляется на дополнительную
обработку: отделитель конденсата, центрифугу,
вибросито.

6.

Полиэтилен применяется для изготовления
различных видов пленочной продукции.
Сюда относится и скотч, и пузырчатая
упаковка, и пищевая пленка. Кроме того,
сфера применения полиэтилена
определяется следующими видами
продукции:
Различные виды тары, включая бутылки,
ящики.
Канализационные и водопроводные трубы.
Бронепанели и броненакладки для военной
техники, бронежилетов.
Материал применяется в качестве
альтернативы дереву и стали при
изготовлении оборудования для
благоустройства придомовых территорий
(детские площадки, лавочки и т.п.).
Теплоизоляционный материал.