Пиролиз полиэтилена – Оборудование для переработки пластика методом пиролиза. Пиролизные установки для переработки и утилизации пластика, полиэтилена пластмасс, отходов кабеля.

Пиролиз полиэтилена - Справочник химика 21

    Скорости образования летучих продуктов при пиролизе полиэтилена исследовали Еллинек [23в и Мадорский [29] они определяли уменьшение [c.62]

    Испаряющиеся при —80° соединения, полученные при пиролизе полиэтилена, полипропилена и полиизобутилена [37, 39] [c.172]

    B. Л. Карпов. Приводит ли облучение до 100 Мрд и пиролиз полиэтилена при 720° С к одним и тем же структурным изменениям Мне это представляется сомнительным. [c.262]


    В отсутствие кислорода полиэтилен весьма устойчив к термическому воздействию (приблизительно до 290° С). При более высоких температурах происходит деструкция, сопровождающаяся уменьшением молекулярного веса полиэтилена. Газообразные продукты деструкции не образуются в большом количестве вплоть до 370° С. В результате пиролиза полиэтилена при 400° С было идентифицировано свыше 30 соединений н-алканы, н-алкены, н-диеновые и циклические углеводороды. [c.177]

    Как правило, при пиролизе веществ, содержащих алкильные группы, образуются олефины. Ввиду того что число образующихся изомеров олефинов может быть большим, а также из-за трудности подготовки проб раз.личных олефинов продукты пиролиза иногда подвергают гидрированию. Для этого в соединительную линию перед аналитической колонкой помещают катализатор, а в качестве газа-носителя используют водород [7, 24—26]. На рис. 3-10 показана схема соответствующего устройства, применяемого для пиролиза полиэтилена и последующего гидрирования образующихся ненасыщенных углеводородов с помон ью палладиевого катализатора (5% Р(1 на кизельгуре). Для удобства обращения с катализатором его смешивают с целитом, а затем наносят на него силиконовое 

[c.82]

    При пиролизе полиэтилена образуется большое число самых разнообразных предельных и непредельных углеводородов как нормального, так и изостроения. Хроматографический анализ такой смеси представляет экспериментальные трудности, поэтому, чтобы упростить картину и более надежно разделить и идентифицировать продукты, часто используют метод гидрирования [142—144]. Для этого продукты пиролиза перед вводом в хроматограф пропускают через колонку, заполненную катализатором, которым служит металлическая платина, нанесенная 

[c.122]

    Рис. п.21. Распределение линейных алканов, образующихся при пиролизе полиэтилена (с последующим гидрированием), в зависимости от числа углеродных атомов С . [c.124]

    Зная величину Е, можно оценить величину А. Метод расчета с применением уравнения (13) продемонстрирован на примере пиролиза полиэтилена и тефлона (рис. 17 и 18 соответственно). [c.169]

    На рис. 1—2 представлены хроматограммы продуктов пиролиза эластомеров, на рис. 3 хроматограммы продуктов пиролиза полиэтилена и полипропилена. Для изучения структуры полимера и его количественного анализа желательно знать точный состав продуктов пиролиза, для чего используются данные о времени удерживания или индексы удерживания. [c.6]

    При пиролизе полиэтилена на воздухе при атмосферном давлении также образуется больше низкокипящих продуктов, чем в вакууме или в атмосфере углекислого газа . Как правило, в присутствии кислорода воздуха температура начала разложения полимеров понижается . Окислительные процессы в полимере начинаются главным образом в поверхностном слое материала или в прилегающих к нему участках. [c.90]

    Макромолекулы полиэтилена при нагревании разрываются без образования сколько-нибудь значительного количества мономера. По данным определения инфракрасных спектров , продукты пиролиза полиэтилена имеют следующее строение  [c.175]

    В результате продукты пиролиза будут состоять из молекул, соответствующих осколкам цепи разной длины, и небольших количеств мономера, что совпадает с полученными для полиэтилена данными. Выход мономера при пиролизе полиэтилена составляет менее 1% [40]. Результаты аналитического пиролиза подтверждают данные ранних работ по изучению механизма деструкции. Полученные пирограммы полиэтилена состоят из групп углеводородов, включающих парафины, оле-фины и диены с разным числом углеродных атомов, выход мономера (этилена) невелик. [c.39]

    Если любой полимер подвергнуть нагреванию, то, начиная с нв- которой температуры, моншо наблюдать различные химические превращения, характерные для процессов разложения органических веществ. Аналитически это можно определить по накоплению различных низкомолекулярных газообразных и жидких продуктов разложения, по уменьшению молекулярного веса или изменению характеристик, с ним связанных. Например, при термической деструкции (пиролизе) полиэтилена, которая с достаточно высокой, скоростью протекает при 400 °С, было идентифицировано, около 20 различных низкомолекулярных продуктов, среди которых этилен, этан, пропилен, пропан, пентены, к-пентан, гексены и т. д. . Это указывает на весьма сложный характер процессов деструкции высокомолекулярных соединений. Важно отметить, что при разложения полиэтилена мономер образуется в незначительном количестве (менее 1% по массе). Подобная картина наблюдается при термической и термоокислительной деструкции большинства виниловых полимеров, простых полиэфиров и т. д, В то же время разложение таких полимеров, как полистирол, полиметилметакрилат и др., протекает с выделением значительных количеств мономера. 

[c.191]


    Согласно данным работы [167], пиролиз полиэтилена протекает по радикально-цепному механизму. Реакция осуществляется в результате случайного расщепления цепи с последующим межмолекулярным или внутримолекулярным переносом атома водорода. Отрыв атома водорода протекает преимущественно от третичного атома углерода, а продукты образуются в результате гомолиза связи С—С, находящейся в -положении к радикальному центру. Большинство образующихся продуктов являются алканами и а,со-диолефинами. Пики между триплетами обусловлены разветвлением цепи. 
[c.66]

    При анализе продуктов пиролиза полиэтилена высокой плотности и полиметилена было сделано предположение [182, 183], что главная реакция отрыва ато.ма водорода протекает по ме.ханизму внутримолекулярной циклизации. Вслед за образованием радикального центра на первом атоме углерода протекает внутримолекулярный отрыв атома водорода вдоль цепи с образованием новых радикальных центров на 5, 9 и 13-м атомах углерода, как показано на следующей странице  [c.70]

    При низких давлениях 5 ллг рт. ст.) продуктом термической деструкции политетрафторэтилена является главным образом мономер [46]. Это обстоятельство автоматически исключает протекание реакции по закону случая, которое имело место при пиролизе полиэтилена, так как при этих низких давлениях и высоких температурах (600—700°) достаточно большие осколки имели бы возможность улетучиваться из деструктируемого материала. По-видимому, в этом случае происходит реакция, обратная полимеризации, однако отсутствие данных о скоростях реакции и молекулярных весах не позволяет сделать каких-либо выводов о месте инициирования и длине цепи. Вследствие большой прочности связи С—Р нельзя ожидать образования больших летучих осколков в результате реакции передачи. При повышении внешнего давления возрастает количество образующихся СдРб и С Рв при 760 мм рт. ст. эти вещества составляют до 85% от общего количества продуктов реакции (табл. 8). Считают, что эти продукты являются диклическими соединениями. 
[c.69]

    В качестве исходных материалов в таких процессах целесообразно использовать полимеры, термическая деструкция которых сопровождается значительным выделением реакционноспособных фрагментов полимерной цепи, способных рекомбинировать на подложке. К таким материалам, в первую очередь, относятся фторсодержащие полимеры — политетрафторэтилен, полихлортрифторэти-лен и др. полиолефины — полиэтилен, полипропилен полиамиды и ряд других. При выборе полимера необходимо учитывать его физико-химические особенности. Так, пиролиз полиэтилена приводит в основном к образованию осколков, представляющих собой углеводороды, содержащие до 80—90 углеродных атомов [81], однако с весьма небольшим временем жизни. Политетрафторэтилен при температурах до 900—1000 К разлагается с выделением главным образом мономера, и только при более высоких температурах в 

[c.165]

    В табл. 1 представлены расчетные данные стандартных изменений энтальпии, энтропии и свободной энергии при 25° С для некоторых гипотетических направлений пиролиза полиэтилена и политетрафторэтилена [2]. Из таблицы видно, что распад обоих полимеров до углерода (реакции 5 и 8) экзотермичен, характеризуется высокими отрицательными значениями изменения свободной энергии. В случае иолитетрафторэтилена можно даже ожидать взрывных скоростей реакции. Однако известно, что оба полимера стабильны не только при 25° С, но и при значительно более высоких температурах. [c.162]

Рис. 11.22. Распределение 3-метилалканов, образующихся при пиролизе полиэтилена рач-иой плотности (с последующим гидрированием), в зависимости от числа углеродных
    В результате пиролиза полиэтилена на воздухе при атмосферном давлении (если сравянвать с поведением его при нагревании в вакууме или в среде инертного газа) образуется значительно больше летучих продуктов. Окисление при 140°С приводит к усиленному поглощению в инфракрасной области спектра при 2,81 мк, что объясняется появлением гидроперекисных групп. Повышение интенсивности поглощения при 2,9 мк связано с образованием гидроксильных групп. По мере окисления наблюдается также увеличение интенсивности поглощения в области 5,9 мк, отвечающего карбонильной группе. Появление поглощения при 8—8,5 мк, соответствующего структурам С—О—С, указывает на ачало образования трехмерного полимера. При этом выделяется вода, двуокись углерода, формальдегид, алифатические кислоты. Количество двойных связей в боковых цепях несколько уменьшается, возрастая в главной полимерной цепи . 
[c.178]

    Уолл установил, что пиролиз полиэтилена в вакууме завершался образованием крайне малых количеств мономера. Основным продуктом оказался твердый парафин со средним молекулярным весом около 700. Уолл также нашел, что молекулярный вес резко уменьшается в начале пиролиза, а затем достигает постоянного значения. Он подтвердил данные, полученные Оуксом, 

[c.372]

    При пиролизе полиэтилена суммарные энергии активации изменяются в широком диапазоне значений. Оукс и Ричардс на основании данных об уменьшении исходных молекулярных весов получили для энергии активации значения в 60—70 ккал1моль. Ма-дорский34 по данным относительно общей потери массы при больших степенях превращения получил значение 68 ккаль/моль для разветвленного полиэтилена и 72 ккал/моль для полиметилена. Но при малых степенях превращения были определены величины порядка 45 ккал/моль. Джеллинек также получил различные значения энергии активации 28, что, вероятно, объясняется разными молекулярными весами исследованных образцов. [c.373]

    Если шлимер подвергнуть нагреванию, то, начиная с некоторой тем пературы, можно наблюдать химические превращения, характерные для процессов разложения органических веществ. Это можно огаределить по накоплению различных низкомолекулярных газообразных и жидких продуктов разложения, по уменьшению молекулярной массы или изменению характеристик с ней связанных. Например, при термической деструкции (пиролизе) полиэтилена, которая с достаточно высокой скоростью протекает лри 400 °С, было идентифицировано около 20 различных низкомолеку- 

[c.115]

    Гомолитический разрьов связей в молекулах перекисных соединений (энергия диссоциации около 168 кДж/моль) протекает с заметной скоростью уже при тем1пературах примерно 50 °С. Прочность связей в молекулах парафиновых углеводородов и полиэтилена равна приблизительно 336 кДж/моль (80 ккал/моль). Пиролиз полиэтилена и полипропилена изучают в лабораторных условиях при температурах 300—400 °С. [c.117]

    Продукты мгновенного пиролиза полиэтилена и полипропилена содержали метан, водород, окись углерода, этан, двуокись углерода, этилен и ацетилен, причем превалировали метан и водород. При пиролизе полиэтилен давал большее количество С1- и Сз- фракций (они составляли 80% от всех газообразных продуктов), чем полипропилен (50% газообразных продуктов) (Нильсон и Кублер, 1961). Изучение токсических веществ, выделявшихся при термоокислительном разложении 18 образцов различных полимерных материалов (меламиновые смолы, целлюлоза, каучук, полиакрилонптрил, натуральный шелк и др.) показало, что прп распаде полимеров, не содержащих азота и атомов галогенов, основную опасность представляют окись углерода и углекислый газ при этом всегда отмечается резкий недостаток кислорода (Колеман, 1960). 

[c.134]

    Продукты пиролиза смол можно исследовать, применяя капельный анализ , хроматографические методы , инфракрасную спектроскопию . Метод пиролиза в контролируемых условиях описан Файглем . Применяя его, можно определить эпоксидные смолы в присутствии производных целлюлозы. Леман разработал метод анализа продуктов пиролиза полистирола и полиакрилатов. Применяя газо-жидкостную хроматографию, можно анализировать продукты пиролиза полиэтилена . [c.16]

    В работе [138] пиролиз полиэтилена проводили в печи при 600—700°С, а продукты пиролиза анализировали на газовом хроматографе с программированием температуры. Для анализа применяли капиллярную колонку, заполненную карбовак-сом 1540 или апиезоном L. Механизм пиролиза полиэтилена рассмотрен в работе [139]. [c.57]

    В работе [147] проведено исследование влияния скорости нагревания на состав летучих продуктов пиролиза полиэтилена. При использовании пиролизера с нитью накала обычно на нее подают некоторое заданное напряжение, считая, что оно соответствует определенной максимальной температуре. Предполагается, что точно заданное напряжение гарантирует воспроиз- [c.62]

    Метод пиролитического гидрирования с последующим хроматографированием [157] имеет особую ценность при изучении структуры боковых цепей полиолефинов [158, 159]. Структурные исследования [160, 161] полиэтилена этим методом показали, что метильные, этильные и бутильные группы могут быть различимы и что в полиэтилене низкой плотности, полиэтилене, полученном на катализаторе Циглера, и полиэтилене фирмы Phillips можно количественно определить различие в концентрациях этих групп. В работах [162, 163] приведено доказательство того, что состав продуктов, образующихся при пиролизе полиэтилена и сополимеров этилена с пропиленом, соответствует теоретически предсказанному. Таким образом установлено однозначное соответствие продуктов пиролиза определенному типу разветвления в полиэтилене. С помощью метода пиролитического гидрирования с последующим хроматографированием был сделан вывод [159], что в полиэтилене низкой плотности короткие боковые цепи представляют собой в основном этильные и отчасти бутильные группы. При изучении модельных сополимеров установлено [161], что в полиэтилене низкой плотности соотнощение С2/С4 составляет приблизительно 2/1. [c.66]

    Влияние разветвленности цепи на пиролиз полиэтилена сводится к промотированию расщепления главной полимерной цепи по а- и -углеродным атомам (от места разветвления) [168—170]. Отщепление боковой цепи от главной с ростом длины боковой цепи становится более важной реакцией. Использование [169—170] меченых сополимеров этилена и пропилена для сопоставления относительных количеств а- и -расщепле-ний с количеством статистических расщеплений цепи послужило основой для обсуждения характера продуктов этих реакций. Был сделан вывод, что вероятность расщепления основной цепи по месту разветвления существенно выше вероятности статистического расщепления цепи и что а- и -расщепления протекают с одинаковой частотой. [c.66]


chem21.info

Реактор для пиролиза полиэтилена

 

Изобретение относится к процессам и аппаратной химической технологии и может быть использовано для пиролиза полимеров , в частности для пиролиза отходов и утилизированных изделий из полиэтилена. Цель изобретения - повышение производительности реактора за счет обеспечения возможности непрерывности процесса пиролиза полиэтилена. Для этого реактор для пиролиза полиэтилена снабжен камерой загрузки , закрепленной на верхней кромке корпуса и установленной с образованием зазоров с торцовой и внутренней поверхностями полушаровой крышки и гидрозатвора . Объем камеры загрузки и цилиндрического корпуса выбраны равными, а отношения величин зазоров между камерой загрузки и торцовой и внутренней поверхностями полушаровой крышки к толщине корпуса выбраны равными от двух до четырех . В реакторе обеспечены путем соединения плоской фланцевой крышки с фланцем получения камеры для загрузки исходного полиэтилена, связанной с камерой реактора сквозным зазором, непрерывная загрузка исходного полиэтилена любого вида (гранулы , пленка, липкая масса) через люк в камеру для загрузки, нагрев полиэтилена в камере загрузки до жидкого состояния за счет тепла, получаемого от муфельной электропечи , и тепла, получаемого от паров аолефинов полушаровой крышкой, непрерывное перетекание жидкого полиэтилена из камеры загрузки в камеру реактора через зазор, создание постоянного гидравлического затвора в пазу путем заполнения зазора жидким полиэтиленом и исключение тем самым попадание паров а - олефинов из камеры реактора в камеру загрузки . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Ј О ел VI ю N0 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (знз В 01 J 19/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4663010/05 (22) 30.01.89 (46) 23.06.91. Бюл, М 23 (71) Казанский инструментальный и ремонтНо-подшипниковый 3аеоА (72) М.У.Кадыров, Д.З,Бикмухаметое, В.И.Воркуное и Ю.Н.Постовой (53) 66.023 (088.8) (56) Получение а-олефиное из полиэтиленового сырья. Отчет института органической и физической химии им.А.Е.Арбузова. Казанский филиал АН СССР, N. 435, Казань, 1978. (54) РЕАКТОР ДЛЯ ПИРОЛИЗА ПОЛИЭТИЛЕНА (57) Изобретение относится к процессам и аппаратной химической технологии и может быть использовано для пиролиза полимеров, в частности для пиролиза отходов и утилиэированных изделий из полиэтилена.

Цель изобретения — повышение производительности реактора за счет обеспечения возможности непрерывности процесса пиролиза полиэтилена. Для этого реактор для пиролиза полиэтилена снабжен камерой за грузки. закрепленной на верхней кромке корпуса и установленной с образованием зазоров с торцовой и внутренней поверхноИзобретение относится к процессам и аппаратам химической технологии и может быть использовано для пиролиза полимеров, в частности для пиролиза отходов и утилиэированных изделий иэ полиэтилена, Цель изобретения — повышение производительности реактора за счетобеспечения возможности непрерывности процесса пиролиза.

Я2 1657220 А1 стями полушаровой крышки и гидрозатвора. Объем камеры загрузки и цилиндрического корпуса выбраны равными, а отношения величин зазоров между камерой загрузки и торцовой и внутренней поверхностями полушаровой крышки к толщине корпуса выбраны равными от двух до четырех. В реакторе обеспечены путем соединения плоской фланцевой крышки с фланцем получения камеры для загрузки исходного полиэтилена, связанной с камерой реактора сквозным зазором, непрерывная загрузка исходного полиэтилена любого вида (гранулы, пленка, липкая масса) через люк в камеру для загрузки, нагрев полиэтилена в камере загрузки до жидкого состояния эа счет тепла, получаемого от муфельной электропечи, и тепла, получаемого от паров аолефинов полушаровой крышкой, непрерывное перетекание жидкого полиэтилена из камеры загрузки в камеру реактора через зазор, создание постоянного гидравлического затвора в пазу путем заполнения зазора жидким полиэтиленом и исключение тем самым попадание паров аолефинов из камеры реактора в камеру загрузки. 1 э.п. ф-лы, 2 ил, На фиг.1 изображен реактор, общий вид; на фиг.2 — узел! на фиг,1.

Реактор для непрерывного пиролиза полиэтилена содержит вертикально установленный цилиндрический полый корпус 1 с днищем 2 и полушаровой крышкой 3, имеющей цилиндрическую часть 4 и средство для загрузки полиэтилена в виде люка 5 при

1657220 плоской фланцевой крышке 6 и с фланцем 7 и средство для отвода паров а-олефинов в виде патрубка 8.

Кроме того, реактор снабжен камерой 9 загрузки с основанием 10, закрепленной на верхней кромке корпуса 1 и установленной с образованием зазоров с торцовой и внутренней поверхностями полушаровой крышки 3 и гидрозатвора.

Объемы камеры 9 загрузки и цилиндрического корпуса 1 выбраны равными, а отношения величин а и Ь зазоров между камерой

8 загрузки и тооцовой и внутренней поверхностями полушаровой крышки 3 к толщине б корпуса 1 выбраны равными от двух до четырех, т.е, а=(2 — 4)б; в-(2 — 4)б, (=10 — 30 мм).

Значения высоты Н, диаметра О наружной стенки, ширины В взяты с учетом получения камеры 9, загрузки с объемом Ч1, равным объему Ч2 корпуса 1 реактора.

Равенство объемов продиктовано тем, что оно позволяет осуществить номинальную загрузку исходного полиэтилена в камеру реактора в один прием до пуска установки и тем самым довести до минимума технологическое время г!, затрачиваемое на загрузку (подготовку) сырья, и время нагрева полиэтилена в реакторе до начала пиролиэа.

Значения высоты h и диаметра d внутренней стенки взяты с учетом исключения касания внутренней поверхности полушаровой крышки 3 с основанием 10 камеры 9.

Реактор установлен на муфельной электропечи 11 и соединен с приемником 12 через холодильник-конденсатор 13.

Реактор для пиролиза полиэтилена работает следующим образом.

После подсоединения патрубка 8 к холодильнику-конденсатору 13 с приемником

12 цилиндрический корпус 1 вставляют в муфельную электропечь 11, С включением электропечи 11 загружают в камеру 9 загрузки в один прием через люк 5 гранулы полиэтилена в количестве, равном номинальной загрузке камеры корпуса 1 реактора.

Нагрев гранул полиэтилена в камере 9 загрузки до жидкого состояния основан на использовании тепла, получаемого от муфельной электропечи 11 теплопередачей через основание 10 камеры 9. Гранулы полиэтилена при контакте с поверхностью основания 10 нагреваются и размягчаются.

В результате такой пластической деформации они растекаются по поверхности основания !0, расплавляются и переходят в жидкое состояние. В свою очередь. верхние гранулы окунаются в расплавленный поли5

55 этилен. Как следствие этого, растет интенсивность теплопередачи полиэтилену и повышает эффективность расплавления его до жидкого состояния. Растекаясь, жидкий полиэтилен заполняет зазор, а заполнив его, начинает переливаться в камеру между основанием 10 и торцовой поверхностью крышки 3 реактора.

В процессе заполнения цилиндрического корпуса 1 жидким полиэтиленом происходит одновременно повышение его температуры в реакторе.

Уже до температуры 250 С весь исходный полиэтилен переходит в жидкое состояние и полностью переливается в камеру реактора (за исключением слоя гидрозатвора). После этого продолжается нагрев жидкого полиэтилена в камере до начала пиролиза, т.е. до температуры 380 С. 8ремя

tg, затрачиваемое на нагрев, равняется времени нагрева для прототипа.

С достижением данной температуры начинается разложение полиэтилена с образованием паров а-олефинов, которые заполняют свободное пространство под полушаровой крышкой 3. Часть этих паров поступает через патрубок 8 в холодильникконденсатор, там конденсируется и стекает в приемник !2. Другая часть паров а-олефинов контактирует с внутренней поверхностью полушаровой крышки 3, отдает ей тепло, конденсируется и стекает в зазор, где орошает жидкий полиэтилен, смешивается с ним и переливается обратно в камеру реактора. Тепло, полученное поверхностью полушаровой крышки 3, идет уже на нагрев и расплавление новой порции полиэтилена, поступающей в камеру 9 загрузки. Непрерывная, равномерно-дозированная загрузка гранул полиэтилена в камеру загрузки начинается с момента начала пиролиза, а количество ее определяется по количеству жидких а-олефинов, стекающих в приемник в единицу времени. В процессе пиролиза температура жидкого полиэтилена в камере реактора поднимается до температуры

430 С. которая поддерживается до конца пиролиза.

Предлагаемая конструкция реактора позволяет производить пиролиз полиэтилена только при атмосферном давлении и получать а-олефины с содержанием углерода

Св — Сзг, поскольку для конденсации углеводородов с содержанием углерода С2-С требуется температура ниже 100 С и давление не ниже 3 атм.

Формула изобретения

1,,Реактор для пиролиза полиэтилена, содержащий вертикальH0 установленный

1657220 поверхностями полушаровой крышки и гидрозатвора.

10 Составитель А.Я. Чал-Борю

Техред М,Моргентал Корректор С. Шевкун

Редактор О, Головач

Заказ 1675 Тираж 334 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 цилиндрический полый корпус с днищем и полушаровой крышкой и средства для загрузки полиэтилена и отвода паров а-олефинов, отличающийся тем,что,сцелью повышения производительности реактора 5 за счет обеспечения воэможности непрерывности процесса пиролиза, он снабжен камерой загрузки, закрепленной на верхней кромке корпуса и установленной с образованием зазоров с торцовой и внутренней 10

2. Реактор по п.1, отличающийся тем, что обьемы камеры загрузки и цилиндрического корпуса выбраны равными, а отноШения величин зазоров между камерой загрузки и торцовой и внутренней поверхностями полушаровой крышки к толщине корпуса выбраны равными 2-4.

   

www.findpatent.ru

Переработка отходов полиэтилена методами термических реакций

Полиэтилен является основным полимером, присутствующим практически во всех пластмассовых отходах. Оба типа полиэтилена по плотности - полиэтилен высокой плотности и полиэтилен низкой плотности, одинаково встречаются в больших количествах в пластиковых отходах.

ПЭВД является высоко линейным полимером, тогда как ПЭНД обладает определенной степенью ветвления. HDPE демонстрирует как более высокую кристалличность, так и более высокую кристаллическую точка плавления, чем ПЭНП, поскольку линейные цепи первого могут быть более плотно упакованы. Различия также наблюдаются в тепловом поведении и стабильности этих полиолефинов. При сравнении термогравиметрических анализов (ТГА) ПЭВД и ПЭНД в атмосфере азота, можно увидеть, что деградация ПЭНД происходит при более низких температурах, чем в случае HDPE, которая, вероятно, связана с более высокой степенью ветвления, присутствующей в ПЭНД, обеспечивая более высокую долю реакционноспособных третичных атомов углерода для инициирующего этап деградации. В обоих случаях полиолефины полностью испаряются при температурах ниже 500 С.

Ученые предложили три этапа для описания кривых ТГА полиэтиленовых отходов. На первом этапе, потери веса составляют всего лишь 3 % от веса, что соответствует улетучиванию низкомолекулярных веществ из-за разрыва большинства боковых цепей. Вторая стадия связана с растрескиванием полимерной основной цепи, тогда как третья стадия связана с разложением оставшихся углеродистых остатков.

Различные авторы предположили, что термическая переработка отходов ПЭ протекает в основном с помощью механизма случайной цепной реакции разрыва при образовании промежуточных видов (тяжелые воски и смолы), которые дополнительно крекируются для получения конечных продуктов (газ, ароматические соединения, длинноцепочечные парафины и олефины, кокс и т. д.). В других случаях предполагается, что разложение цельной цепи происходит одновременно с выходом некоторых газообразных продуктов. Большинство кинетических исследований термической деградации отходов PE было основано на измерениях ТГА, в основном с использованием модели силового закона для описания скорости потери веса. В недавней работе ученых, эти исследования были рассмотрены, и новая модель была разработана для описания низкотемпературного термического крекинга отходов полиолефинов. Данная модель учитывает влияние таких факторов, как молекулярный вес, степень ветвления, распада и испарение видов из реакционной среды.

Однако ограничения моделей, основанных на ТГА измерениях, заключаются в том, что они не помогают в описании тех шагов, которые не сопровождаются потерей веса, как это происходит на начальных этапах случайного расщепления цепи. Таким образом, испарение полиэтилена начинается при температурах, близких к 400 C, хотя ухудшение полиолефиновых цепей начинается при более низких температурах. Существует прямая зависимость изменения средней молекулярной массы отходов ПЭНД, определяемые проницаемостью и количеством летучих продуктов, образующихся при термической обработке этого полимера при различных температурах в реакторе с мешалкой под давлением.

Хотя производство газов незначительно до 400 С, от 350 до 400 С, полимер подвергается значительному разложению, что приводит к значительному уменьшению средней молекулярной массы. Эти преобразования не обнаруживаются в измерениях ТГА, поскольку они имеют место главным образом через механизм случайных разрывов для образования полимерных фрагментов, которые при этих температурах не улетучиваются. Возникновение конечной цепи реакции крекинга или удаление короткоцепочечных ветвей, вероятно, являются причинами образования наблюдаемых газообразных продуктов, в основном C1-C5 углеводородов.

В недавней работе группы ученых была предложена непрерывная кинетическая модель для описания изменения, происходящие в молекулярно-массовом распределении во время термического крекинга отходов PE при 370 - 410 C. Эксперименты проводились в реакторе, основанном на перемешивании расплавленных отходов полиэтилена пузырьками текучего азота при атмосферном давление, что позволяет достичь низких температурных градиентов. Как продукты, оставшиеся в реакторе, так и те, которые содержатся в выходном потоке, были проанализированы. Молекулярно-массовые распределения определило, что случайное расщепление и ре-полимеризация, приводящие к сшивке, происходят одновременно, вызывая расширение цепей. Модель предполагает, что газообразные продукты образуются при разрыве с концевой цепью и учитывают массоперенос испаренных продуктов из расплава полимера в газообразные пузырьки, хотя использованные экспериментальные данные не позволили оценить кинетические коэффициенты, соответствующие случайному процессу расщеплению и ре-полимеризации.

Продукты, полученные термическим разложением отходов ПЭ, во многом зависят от температуры деградации и типа реактора. Большинство исследований, найденное в литературе по термическому разложению отходов ПЭ, основное внимание уделяет пиролизу полиолефина путем обработки при высоких температурах (обычно выше 600 С). Всего несколько работ имеет дело с термическим крекингом отходов PE при более низкой температуре.

В одном из исследований, ученые проводили пиролиз отходов полиэтилена в держателе с электроприводом под потоком гелия. Потери массы полимера были почти полными при 700 С, из которых выделялись две фракции продукта: газ и конденсируемые продукты, причем последние образовались из смол и продуктов с высоким молекулярным весом. При скорости нагрева 1000 С, улетучивание отходов ПЭ приближалось к 100 % всего за 0,7-0,8 с. Также, был исследован пиролиз PE с использованием реактора с псевдо-сжиженным слоем. Как показала эволюция основных продуктов, полученных при температурах в диапазоне 650 - 810 С, эти продукты представляют собой легкие углеводороды с высокой долей олефинов (этилен, пропилен, циклопентадиен и т. д.) и ароматические соединения (бензол и толуол). Метан и свободный водород также обнаруживаются в значительных количествах. Значительные изменения в распределении продукта наблюдаются при увеличении температуры: содержание пропилена уменьшается, этилен увеличивается до максимума, а бензол увеличивается до максимального значения около 25 %. Значительный максимум также наблюдается на кривой метана с выходом 20 %.

При температуре около 760 С пиролиз отходов ПЭ в реакторе с псевдо-сжиженным слоем также был исследован. Основными продуктами были газообразные углеводороды с выходами около 60 % при температурах 730 и 790 С, хотя также были получены значительные количества конденсатов (около 30 %). Газовая фракция была богата олефинами, особенно этиленом. Таким образом, селективность по 3,1 % по отношению к мономеру была получена при 790 C.

Также, было исследовано распределение продукта, полученное при пиролизе двух типов отходов полиэтилена с разной степенью ветвления, используя реактор с псевдо-сжиженным слоем при температурах между 500 и 900 С и разным временем пребывания в реакторе. Основные продукты, наблюдаемые в газообразном состоянии из реактора пиролиза, были метан, этан, этилен, пропан, пропилен, ацетилен, бутан, бутен, пентан, бензол, толуол, ксилол и стирол. При самых низких исследованных температурах (500 и 600 С) значительное дополнение к газообразным продуктам были обнаружены в качестве смол и восков, потому как более разветвленный полиэтилен дает больше ароматических соединений. Таким образом, выходы бензола более 20 % были получены при пиролизе с разветвленным отходом РЕ при 800 С. Авторы предполагают, что формирование крупных количеств ароматических соединений могут возникать из внутримолекулярной абстракции атома водорода, давая более стабильное ароматическое кольцо.

Другие ученые изучили пиролиз как отходов HDPE, так и отходов LDPE в реакторе с неподвижным слоем. В каждом эксперименте температура изменялась между 25 и 700 C. Продукты были сметены вниз реактора потоком азота и разделялись на несколько фракций конденсацией при разных температурах. Две основные фракции извлекали в виде продуктов пиролиза отходов ПЭВД и отходов ПЭНД: газ с выходом 15-17 % и масла с выходом в диапазоне 80-84 %. Газы были богаты этиленом, пропиленом и бутеном с меньшими пропорциями насыщенных углеводородов (метан, этан, пропан и бутан). Полученные масла были проанализированы, что показало их основное образование алифатическими углеводородами с определенной долей группы олефинов и точкой кипения в диапазоне 100-500 С. По сравнению с предыдущими исследованиями пиролиза кипящего слоя, высокая доля полученных масел в реакторе с неподвижным слоем, вероятно, обусловлено значительными различиями в азотном сополимере и скорости контакта, теплообмена между двумя типами системы пиролиза.

Состав масел, образующихся при деградации отходов ПЭ, был исследованных разными авторами. Как показывает анализ, масляная фракция получена пиролизом отходов ПЭНД при 420 С, и продукты, присутствующих в этой фракции, находятся в диапазоне C5-C22. Каждое число атомов углерода, при этом, разделено на два основных: соответствующего линейного алкана и 1-алкена. В некоторых случаях также наблюдается третий, что указывает на присутствие диенов. Это отношение возрастает с температурой пиролиза из-за усиления связи C-H, которая генерирует элементный водород и способствует образованию диенов.

Недавно пиролиз отходов PE был протестирован при температурах между 650 и 850 С в новом реакторе, называемом вращающимся конусным реактором. При температуре 725 С, 80 % полиолефина превращают в газ, тогда как оставшиеся 20 % составляют жидкую фракцию, состоящую из воск подобных продуктов и ароматических углеводородов. Газы в этом случае богаты метаном и олефинами.

Аналогичным образом, с использованием экспериментального реактора-установки оптимальный выход газообразных алкенов был получен при 750 С, поскольку при более низких температурах промежуточная жидкость не конвертируются, тогда как высокие количества метана и ароматических соединений появляются при более высоких температурах.

Ультра пиролитические состояния (высокие температуры и короткие времена реакции) были применены для разложения отходов ПЭНД с использованием реактор с псевдо-сжиженным слоем горячего песка. Время пребывания полиолефина составляло 600 мс. Работая при температурах в диапазоне 780-860 С, этот реактор позволил увеличить выход газа до значений около 90 %. Этот газ был главным образом этиленом, метаном и пропиленом, и незначительными пропорциями бутена, бутадиена и этана. Этилен дает до 37 % наблюдаемый при 865 С, показывая, что ультра пиролиз позволяет вернуться назад к исходному мономеру в определенной степени. Высокий выход газа, полученный в этой системе, с использованием очень низкого времени пребывания, позволяет избежать вторичных реакций продуктов первичного пиролиза, приводящих к ароматическим соединений и производства конденсатов.

Еще одна группа ученых также изучала пиролиз отходов PE в реакторе с неподвижным слоем, изменяя как температуру (500-800 С), так и время пребывания отходов в реакторе. В результате получают три фракции продукта: газ и смолы, которые вытесняются из реактора с помощью потока азота и уголь или кокс, который остается в реакторе в виде твердого остатка. Было установлено, что выход углерода увеличивается с температурой пиролиза отходов.

Таким образом, хотя при 500 С образование пластов было незначительным, при температурах в диапазон 700-800 С, выход угля достиг значения более 20 %. Согласно исследованиям, газ образуется из вторичного процесса, связанного с растрескиванием ранее образованных смол. Это является причиной отсутствия твердых остатков после полного преобразования отходов PE, когда пиролиз проводят в системах, которые не допускают возникновения реакций крекинга, как в случае пиролиза отходов в вакууме или быстрого пиролиза.

Также, основное внимание было уделено определению свойств и возможных сфер применения кокса, полученного пиролизом отходов ПЭ. Кокс, образованный пиролизом отходов ПЭ при температуре 800 С, показал, что, в отличие от нитевидного кокса, полученного при 500 С, кокс, образованный при более высокой температуре имеет сферическую структуру, которая предполагает, что она образуется через газовую фазу. Реакционная способность этого кокса характеризовалась анализом его в кислороде и углекислом газе, при заключении, что кокс из отходов полиэтилена проявляет реакционную способность немного ниже, чем у кокса из натуральных угольных пластов.

Другим фактором, который сильно влияет на пиролиз PE, является наличие пара. Изменения, наблюдаемые при распределении продукта пиролиза отходов ПЭ при 800 С в реакторе с псевдо-сжиженным слоем, показывают, что концентрация пара увеличилась и происходят значительные улучшения выхода этилена и пропилена производимого паровым крекингом, тогда как выход ароматических соединений значительно снижается и образование твердого остатка подавляется. Кроме того, обнаружено некоторое количество оксидов углерода в газах, что указывает на то, что пар не является химически инертным. Эти положительные эффекты присутствия пара при термической деградации отходов полиолефинов привели к развитию коммерческих процессов получения олефинов путем парового крекинга.

Отличие парового крекинга от предыдущих исследований пиролиза, которые пытаются максимизировать выход газа, термический крекинг отходов PE при низких температурах обычно направлен на производство восковых фракций нефти. Было обнаружено, что термическое разложение отходов ПЭ начинается при температурах до 350 С, что приводит к уменьшению содержания полимерной молекулярной массы. Более интенсивная деградация дает твердые, полутвердые и жидкие восковые продукты. Увеличение ненасыщенности продуктов происходит при термическом крекинге. Фактически, термическое разложение отходов полиэтилена использовалось в прошлом как процесс синтеза различных коммерческих восков из отходов.

Недавно было предложено несколько способов получения парафина путем термического крекинга полиэтиленовых отходов. Было исследовано термическое разложение электропроводных отходов (отходов оболочки кабеля) при 450 С под вакуумом. Эти отходы содержали большое количество сшитого полиэтилена. Продукты удаляли из реактора с помощью вакуумного насоса и отделяли конденсацию при разных температурах до шести фракций со следующими результатами: газ (4,1 %), мягкий воск (33,7 %), твердый воск (37,6 %), легкая жидкость (1,2 %), тяжелой жидкой фазы (2 %) и твердого остатка в реакторе (21,4 %). Последние состояли в основном из неорганических наполнителей и сажи, присутствующей в исходных отходах, поэтому ее нельзя считать продуктом, полученным из отходов PE. Твердый воск представлял собой горчичного цвета продукт с точкой плавления 72 С, тогда как мягкий воск был коричневого цвета с температурой плавления 67 С. Авторы предложили несколько возможных применений для этих восков: смешивание с коммерческим нефтяным воском, для полиолефиновых смесей и применения в углеродной бумаге, электро-изоляции, чернилах, смазках, смазочных материалах.

 

Вы можете подать объявление отходы сшитого полиэтилена

mirothodov.ru

Способ переработки вторичного полиэтилена

 

Использование: переработка отходов полимеров низкотемпературным пиролизом для производства смазочных материалов. Сущность изобретения: способ переработки включает измельчение вторичного полиэтилена. После измельчения полиэтилен подвергают фракционированию в кипящем растворителе на растворимую золь - и нерастворимую гель-фракции с разделением и промывкой продуктов фракционирования, после чего проводят низкотемпературный пиролиз в вакууме отдельно для каждой фракции. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к способам переработки отходов полимеров путем их пиролиза и может быть использовано в нефтехимических производствах, в частности, для производства смазочных материалов.

Поскольку вторичный полиэтилен обладает большим количеством активных центров инициирования процессов деструкции и является менее термостойким, то его применение вместо первичного полиэтилена в процессе пиролиза оказывается весьма перспективным [1]. Известен способ переработки отходов полиэтилена [2] путем нагревания его до температуры 200oC. При этом газообразные продукты охлаждают, конденсируют и возвращают в исходную емкость, а жидкие продукты используют для получения легких масел, дизельного топлива и мазута. Недостатком данного способа является отсутствие каких-либо сведений о твердых продуктах пиролиза. Известен также способ [3] , в котором отходы полиэтилена подвергают термолизу и гидрогенолизу под давлением водяного пара в автоклаве при 400-475oC. Обнаружено, что с увеличением температуры выход газообразных продуктов увеличивается, а суммарный выход каждой фракции уменьшается. Найдено, что 10% Fe2O3 оказывает каталитическое действие на гидрогенолиз полиэтилена, повышая выход жидких углеводородов, в том числе олефинов. Недостатком данного способа также является отсутствие каких-либо сведений о твердых продуктах пиролиза. Известен также способ получения эмульгируемых парафинов полиэтилена из его отходов [4] путем термоокислительной деструкции отходов полиэтилена при 373-543oC в присутствии 0,1-5,0% Zn, Sn или Mn - солей окисленных парафинов полиэтилена. Продукт с Тстекл 99oC применяют для защиты от коррозии. Недостатком данного способа является невозможность использования жидких и газообразных продуктов пиролиза. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ переработки вторичного полиэтилена, включающий измельчение вторичного полиэтилена, с последующим низкотемпературным пиролизом [5] . Продукты пиролиза очищают, растворяя в толуоле и осаждая спиртом. Полученный воскообразный продукт с температурой плавления 78oC используют в качестве добавки при экструзии поливинилхлорида вместо стеарина или воска. Однако при этом не исследуются и не используются газообразные и жидкие продукты пиролиза. Таким образом, недостатком данного способа является невозможность использования газообразных и жидких продуктов пиролиза. Целью данного изобретения является повышение селективности процесса переработки отходов полиэтилена на получение газообразных и жидких олефинов и твердых воскообразных продуктов. Сущность изобретения заключается в том, что в способе переработки вторичного полиэтилена, включающем измельчение вторичного полиэтилена с последующим низкотемпературным пиролизом, после измельчения полиэтилен подвергают фракционированию в соответствующем растворителе, разделяют на растворимую золь- и нерастворимую гель-фракции с последующей промывкой продуктов фракционирования, причем низкотемпературный пиролиз проводят в вакууме отдельно для каждой фракции. Кроме того, низкотемпературный пиролиз проводят при 480-600oC, в качестве растворителя используют метаксилол, а промывку продуктов фракционирования осуществляют в этаноле. Признаки, сходные с заявляемыми, в известной авторам патентной и научно-технической литературе не обнаружены. Неизвестно использование фракционирования исходного вторичного полиэтилена для увеличения селективности процесса пиролиза вторичного полиэтилена. Способ осуществляют следующим образом. Вторичный полиэтилен в виде тонкодисперсного порошка, полученного, например, путем твердофазного измельчения в экструдере, подвергают пиролизу. В работе используют пиролизер печного типа с кварцевым реактором и подвижной печью, лабораторную вакуумную установку для исследования кинетики пиролиза вторичного полиэтилена манометрическим методом. Качественное и количественное исследование состава газообразных и жидких продуктов пиролиза гель- и золь-фракций вторичного полиэтилена проводится на хроматографе "Цвет-102" на колонке, заполненной силохромом СХ-3. Для определения молекулярной массы твердых продуктов пиролиза вторичного полиэтилена используют вискозиметрический метод, где в качестве растворителя - толуол. Для определения температур плавления, тепловых эффектов твердых продуктов пиролиза вторичного полиэтилена использован метод дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) с помощью термоанализатора фирмы "Дюпон". На нем же проводится термогравиметрическое исследование золь- и гель-фракций вторичного полиэтилена. Фракционирование вторичного полиэтилена проводят следующим образом. На первой стадии образцы помещают в растворитель - мета-ксилол, в котором при температуре кипения растворителя проводится экстракция растворимой золь-фракции в раствор. Затем раствор фильтруют через механические сита с размером пор меньше размера частиц образца. Таким образом проводят механическое разделение гель- и золь-фракций. Отделенная гель-фракция промывается и сушится для дальнейшего использования. Раствор золь-фракции разделяют путем высаживания растворимой фазы, например, этиловым спиртом и выпаривания (или фильтрации), промывают, сушат. Способ иллюстрируется примерами. Пример 1. Образец фракции вторичного полиэтилена массой 0,223 г, взвешенный с точностью до 0,0001 г, помещают в кварцевый реактор в кварцевой ложечке. Последний на шлифе, смазанном высокотемпературной смазкой, присоединяют к вакуумной системе, состоящей из форвакуумного и диффузионного насосов, системы манометров для измерения давления и змеевиков для отбора газообразных продуктов пиролиза на хроматографический анализ. Жидкие продукты пиролиза отбирались в специальную ловушку, охлаждаемую льдом, и шприцем вводили в хроматограф. Твердые продукты пиролиза конденсировались в реакторе около шлифа, тщательно собирались и взвешивались после каждого опыта. По описанной выше методике проводят пиролиз различных фракций вторичного полиэтилена при различных температурах. Сравнение кинетики газообразования при пиролизе гель- и золь-фракций и нефракционированного вторичного полиэтилена при одинаковых условиях (масса исходного образца mo 0,223 г, температура пиролиза 540oC) представлено в табл.1. Как видно, при 540oC гель-фракция вторичного полиэтилена распадается значительно быстрее, чем золь-фракция, давая большее количество газообразных продуктов. Такой же вывод можно сделать из данных хроматографического состава продуктов (табл. 1). Выход газообразных продуктов при пиролизе гель-фракции ВПЭ при 540oC оказывается в 2,5 раза больше, а выход твердых продуктов соответственно в 2 раза меньше, чем при пиролизе золь-фракции в аналогичных условиях. Более чем вдвое растет суммарный выход олефинов, в частности выход этилена и гексана-1, при пиролизе гель-фракции возрастает в 3 раза по сравнению с золь-фракцией (15,0 против 5,6%, табл. 1)). Пример 2. На термоанализаторе фирмы "Дюпон" были сняты термогравиметрические кривые, подтверждающие, что гель-фракция, как более высокомолекулярная, является более термостойкой. Деструкция гель-фракции в атмосфере гелия начинается при более высокой температуре (418,4oC) и лежит в более узком температурном интервале 418,4 - 472,9oC по сравнению с интервалом деструкции золь-фракции (405,9-470oC). Однако скорости деструкции гель-фракции при данной температуре выше соответствующих скоростей деструкции золь-фракции, что может быть связано с более разветвленной структурой гель-фракции, содержащей большее число третичных атомов углерода. Максимальная скорость деструкции гель-фракции наблюдается при 451,6oC и достигает 22%/мин (табл. 2), в то время как максимальная скорость деструкции золь-фракции, наблюдаемая при той же температуре (451,5oC), равна только 15%/мин (табл. 3). Результаты термогравиметрического исследования (ТГА) гель- и золь-фракций ВПЭ находятся в полном согласии с данными примера 1 по кинетике газообразования и хроматографическими данными (табл. 2). Пример 3. Как видно из табл. 2, с повышением температуры пиролиза до 600oC разница в газообразовании, выходах этилена и других олефинов при пиролизе гель- и золь-фракций сглаживается. Температуру пиролиза 600oC можно считать граничной для наблюдаемого эффекта селективного роста выхода газообразных продуктов при пиролизе гель-фракции ВПЭ и твердых продуктов при пиролизе золь-фракции. При температуре пиролиза 665oC эффект селективного выхода продуктов в зависимости от фракции ВПЭ не наблюдается. Выход газообразных продуктов становится одинаковым (45%) при пиролизе как гель-, так и золь-фракций ВПЭ (табл. 2). Пример 4. Методом ДСК и визкозиметрическим методом исследованы твердые воскообразные продукты пиролиза гель- и золь-фракций ВПЭ. Показано, что увеличение температуры пиролиза и переход от гель- и золь-фракции ВПЭ приводит к понижению температуры плавления и уменьшению средневязкостной молекулярной массы твердых продуктов пиролиза, сопровождающемуся изменением их окраски (табл. 3). Из табл. 3 видно влияние температуры и фракционирования на свойства твердых продуктов пиролиза гель- и золь-фракций ВПЭ. Наблюдается интересная корреляция между изменением окраски твердых воскообразных продуктов пиролиза от светлой к более темной при уменьшении их молекулярной массы как для гель-, так и для золь-фракций ВПЭ. В свою очередь, уменьшение молекулярной массы твердых продуктов пиролиза коррелирует с увеличением доли летучих продуктов. Термические свойства твердых продуктов пиролиза ВПЭ (Тпл105oC) близки к свойствам воска, используемого в нефтехимии для производства лакокрасочных материалов, бумаги, присадки к смазочным маслам и т.п. Поскольку молекулярная масса однозначно связана с областью применения продуктов пиролиза, то данные табл. 3 убедительно показывают, что температура пиролиза и фракционирование ВПЗ позволяют селективно влиять на молекулярную массу в зависимости от области применения продуктов пиролиза. Преимуществами заявляемого способа являются более высокая эффективность переработки отходов полиэтилена (ВПЭ) за счет его фракционирования, селективное увеличение выхода газообразных и жидких олефинов в 2-3 раза при 540oC при пиролизе гель-фракции и твердых воскообразных продуктов при пиролизе золь-фракции.

Формула изобретения

1. Способ переработки вторичного полиэтилена, включающий измельчение вторичного полиэтилена, с последующим низкотемпературным пиролизом, отличающийся тем, что после измельчения полиэтилен подвергают фракционированию в соответствующем кипящем растворителе, разделяют на расторимую золь- и нерастворимую гель-фракции с последующей промывкой продуктов фракционирования, причем низкотемпературный пиролиз проводят в вакууме отдельно для каждой фракции. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что низкотемпературный пиролиз проводят при 480 - 600oС. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют метаксилол. 4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что промывку продуктов фракционирования проводят в этаноле.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Пиролиз пластика и пластмассы

Пластмассы представляют собой органические материалы, в основе которых имеются высокомолекулярные соединения (полимеры) синтетического или природного происхождения. Исключительно широкое применение сегодня получили пластмассы изготовленные на основе синтетических полимеров ввиду дешевизны подобных технологий.

Ежедневно человека множество полезных вещей и устройств, существование которых было бы немыслимым без различных пластмасс. Пластмасса уже достаточно давно проникла во все сферы деятельности человечества, и развитие технического прогресса без неё стало бы просто невозможным. Любое новое изделие, неважно, будь это медицинский прибор, электроника, детали автомобиля, детские игрушки, тара или упаковка просто немыслима без деталей, состоящих из пластмасс.

Пластиковые емкости и пакеты из пластика сегодня используются повсеместно – от бытовой химии и косметики до пищевой промышленности . Особенно широко используется пластмасса для производства полиэтиленовых бутылок. Именно такая тара применяется для упаковки минеральной воды, напитков и соков. И вполне естественно, что количество произведенного человечеством пластика увеличивается с каждым годом.

Однако, все чаще и чаще перед человечеством возникает проблема необходимости утилизации пластиковых отходов. Пластик ни в коем случае нельзя сжигать (поскольку при этом образуется множество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу).кроме того, утилизировать пластмассу путем естественного разложения практически невозможно - пластик разлагается более 200 лет.

Поэтому в таком непростом деле как утилизация пластиковых отходов просто не обойтись без современных технологий, которые позволяют человечеству эффективно избавляться от пластиковых отходов. Какие же способы переработки полимеров сегодня используются? Выделяют следующие основные способы переработки пластика:

  • Пиролиз – термическое разложение пластмасс происходящее при высокой температуре при отсутствии кислорода.
  • Гидролиз – разложение пластмассы при помощи экстремальных температур и давления.
  • Гликолиз – деструкция, протекающая при высоком давлении и температуре в присутствии катализатора и этиленгликоля до получения экологически чистого продукта.
  • Метанолиз - расщепление пластиковых отходов с помощью метанола

Но поскольку наша статья посвящена пиролизу пластика, сейчас мы будем говорить о данном процессе.

Пиролиз пластмассы.

Пиролиз пластика и пластмасс в данном случае, если речь идет об утилизации ТБО - это сжигание полимерных отходов, содержащих углеводороды, в бескислородной среде при температуре около 600 С. Во время этого процесса твердые вещества превращаются в горячий газ, который можно использовать для получения тепловой энергии и в жидкость - мазут.

Из жидкости, полученной в результате пиролиза пластмассы в настоящий момент времени научились добывать синтетическое топливо, которое после дополнительной очистки может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Однако, технология очистки в данном случае настолько сложна, что о какой бы то ни было рентабельности данного способа пока не может быть и речи.

В подобной идее, на самом деле, ничего нового попросту нет. В Германии уже до начала Второй мировой войны метод пиролиза широко использовался для получения горючего: фашистские танки въехали в СССР на жидком топливе, которое было получено из каменного угля по технологии Фишера-Тропша. Разумеется, с тех пор требования к качеству топлива претерпели серьезные изменения.

При пиролизе пластика уничтожается приблизительно 99,9% вредных веществ, которые были добавлены в полимеры при производстве. Оставшуюся после пиролиза золу можно брикетировать и использовать в качестве печного топлива. Поэтому отходы пиролиза пластика являются совершенно безопасными.

Однако данный метод не лишен и недостатков, главным из которых является то, что в процессе пиролиза образуется множество вредных химических соединений. Для того чтобы они не попадали в атмосферу необходимо использование достаточно сложных систем фильтрации и очистки.

Это достаточно дорогостоящее оборудование, что не самым лучшим образом сказывается на рентабельности данного метода утилизации пластмассы. К тому же, поскольку количество потребления пластмасс растет с каждым днем, рынок испытывает дефицит полимерного сырья.

И именно по этой причине наиболее приемлемым методом переработки пластика для России является механический рециклинг – вторичная переработка пластиков. Данный способ хорош тем, что он не требует использования дорогого специального оборудования, и по этой причине может быть реализован где угодно. Любой мусороперерабатывающий завод может быть оснащен оборудованием для вторичной переработки пластика.

Рециклинг пластика.

Рециклинг пластмассовых отходов включает в себя следующие основные этапы:

  • Сбор пластиковых отходов
  • Сортировка отходов (по цвету, качеству, степени загрязнения)
  • Прессование отходов
  • Переработка отходов, которая включает в себя резку сырья, его промывку, сушку и процедуру изготовления регранулята
  • Производство нового изделия из вторичного пластика

Применение вторичного пластика

Вторичный пластик может быть использован для самых различных целей. Так, он используется для изготовления синтетических нитей, которые впоследствии могут быть использованы для изготовления одежды, ковров, пленки и иных изделий. Приблизительно две трети всего вторичного европейского пластика используется для производства полиэстера, которые используются в качестве утеплителя спортивной одежды, спальных мешков и наполнителя для мягких игрушек.

Также из вторичного пластика можно изготавливать и упаковку. Из пластиковых отходов смешанных с минеральными наполнителями (золой, песком) производится полимербетон, который является очень прочным и долговечным материалом, имеющий разнообразное применение в сфере строительства. Одним словом, мест, где можно использовать вторичный пластик невероятно много.

  • Комментарии к статье
  • Вконтакте

ztbo.ru

Пиролиз отходов - Справочник химика 21

    Результаты пиролиза отходов. [c.130]

    Пиролиз полимеров осуществляется при температурах 1100-1400 К без доступа воздуха и позволяет получить высококалорийное топливо, сырье и полупродукты, используемые в различных технологических процессах, а также мономеры для синтеза полимеров. При пиролизе отходов полиэтилена образуются следующие полезные продукты (в %) этилен - 25, метан - 16, бензол - 12, пропилен - 10. [c.434]


    Процессы пиролиза отходов более распространены, чем газификация. Известно свыше 50 вариантов пиролиза, отличающихся видом вторичного сырья, температурой и конструктивными решениями технологических схем переработки. [c.35]

    Наибольшее внимание за рубежом за последние годы уделяется низкотемпературному пиролизу отходов с целью получения жидкого топлива, или так называемой сырой нефти . Широкие исследования со многими различными органическими отходами, и главным образом с осадками сточных вод, проведены лабораторией Штутгартского университета.  [c.210]

    К термическим методам относят жидкофазное окисление, гетерогенный катализ, газификацию отходов, пиролиз отходов, плазменный и огневой методы. [c.6]

    Окислительный пиролиз отходов осуществляют во вращающихся барабанных реакторах, в шахтных реакторах с вращающимся подом (по типу карусельных печей металлообрабатывающей промышленности), в многоподовых реакторах, в реакторах с псевдоожиженным слоем [53, 62]. [c.19]

    Низкотемпературный пиролиз отходов осуществляют с целью получения первичной смолы — наиболее ценного источника жид- [c.19]

    Сухой пиролиз отходов можно осуществлять в реакторах с внешним и внутренним обогревом. Внешний обогрев применяют в реакторах в виде вертикальных реторт [62], во вращающихся барабанных реакторах [73]. В этих аппаратах пиролизные газы не подвергаются какому-либо разбавлению газовыми теплоносителями, поэтому характеризуются высокой теплотой сгорания. Ввиду отсутствия фильтрации через слой отходов газовых теплоносителей пиролизный газ этих реакторов содержит минимальное количество пыли. [c.21]

    Пиролиз отходов пластмасс [c.226]

    Пиролиз отходов полистирольных пластиков. Этот процесс был изучен в широком интервале температур как при атмосферном давлении, так и под вакуумом. Низкотемпературный пиролиз отходов полистирольных пластиков при атмосферном давлении в среде азота при 320 °С позволяет выделить 62 % стирола от общего количества летучих. Повышением температуры пиролиза до 700—800 °С можно увеличить выход стирола до 75—85 % 153, с. 54]. [c.226]

    Изучение пиролиза отходов УПС и АБС-пластиков (в соотношении 1 1) показало, что при температуре 400—450 °С в течение 4—4,5 ч выделяется около 90 % конденсирующихся продуктов [55]. Ниже представлены результаты этих опытов  [c.227]

    Пиролиз отходов полиолефинов. В отличие от пиролиза полистиролов пиролиз полиолефинов протекает с очень малым выходом исходных мономеров. Разложение ПЭ начинается при температуре не ниже 300 °С, а с заметной скоростью — при температурах выше 360 °С. Результаты исследования продуктов пиролиза свидетельствуют о том, что фракции конденсата, летучие при комнатной температуре, состоят в основном из насыщенных и ненасыщенных углеводородов. [c.227]

    Пиролиз отходов поливинилхлорида. ПВХ имеет наименьшую термическую стабильность по сравнению с другими полимерами. Пиролиз его протекает в две стадии вначале происходит интенсивное дегидрохлорирование при 250—350 °С, после чего наступает период стабилизации процесса термической деструкции. Потери в массе при этом составляют около 60 %. Вторая стадия соответствует разложению углеводородной части макромолекулы ПВХ и начинается выше 400 °С. Остаток после пиролиза ПВХ при 425 °С содержит вещества со средней молекулярной массой 700—800. Газообразные продукты пиролиза представляют собой сложную смесь насыщенных и ненасыщенных углеводородов. [c.228]

    Пиролиз отходов полиметилметакрилата. Полиметилметакрилат (ПММА) является одним из первых полимеров, у которого было обнаружено образование мономера в результате цепного процесса термической деструкции. При температурах пиролиза около 400 °С выход метилметакрилата близок к 100 %, однако с повышением температуры количество образующегося мономера снижается и при 825 °С составляет всего 37 %. [c.229]

    Теплота, выделяющаяся при сжигании газообразных продуктов и твердых остатков, используется, как правило, для обогрева той же установки пиролиза. В некоторых случаях твердые продукты могут найти самостоятельное применение. Так, из твердых остатков пиролиза отходов ПВХ можно получить углеродистый материал, адсорбционная емкость которого намного выше, чем у обычно применяемых активных углей. При сульфировании этого материала образуются ионообменные смолы с высокой эффективностью. Известно также применение твердого остатка пиролиза в качестве наполнителя при получении резинотехнических изделий. [c.231]

    Пиролиз отходов пластмасс 226 [c.264]

    Из печи пиролиза отходит паро-газовая смесь следующего примерного состава (в вес. %)  [c.36]

    В ходе более глубокого исследования пропесса пиролиза отходов установлена зависимость максимального выхода технического углерода от состава перерабатываемого сырья. [c.122]

    Процессы пиролиза отходов получили большее распространение, чем газификация. Пиролизу подвергаются твердые бытовые и близкие к ним по составу ПО, отходы пластмасс, резины (в том числе, автомобильные покрышки), другие органические отходы. [c.76]

    С санитарной точки зрения процесс пиролиза обладает лучшими показателями по сравнению с сжиганием. Количество отходящих газов, подвергаемых очистке, намного меньше, чем при сжигании отходов. Объем твердого остатка, получаемого по схеме высокотемпературного пиролиза, может быть значительно уменьшен. Твердый остаток можно использовать или в промышленности (сажа, активированный уголь и др.).Таким образом, некоторые схемы пиролиза отходов могут быть безотходными. [c.76]

    В настоящее время известно более 50 систем по пиролизу отходов, отличающихся друг от друга видом исходного сырья (отходов), температурой процесса и конструктивными решениями технологической схемы переработки сырья. [c.76]

    В основу классификации пиролизных установок положен температурный уровень процесса, так как именно температура в реакторе определяет выход и качество продуктов пиролиза отходов того или иного состава. [c.76]

    Важнейшей частью системы является реактор (рис. 25). Он работает как вертикальная шахтная печь и обеспечивает процесс пиролиза отходов и шлакообразование несгораемых компонентов. По форме корпус реактора напоминает вагранку, но отличается от нее рядом особенностей. Внутри корпуса отсутствуют колосниковые решетки и движущиеся части. Высота его приблизительно 15 м, внутренний диаметр шахты — около 3 м. При таких размерах шахты и круглосуточной работе оборудования обеспечивается производительность 300 т/сут. [c.78]

    Пиролизные установки. Нормальный процесс сжигания требует 40—100%-ного избытка воздуха по отношению к стехиометрическому количеству. Пиролиз — процесс, проводимый без доступа воздуха с применением косвенного нагрева подобно процессам крекинга. Однако пиролиз часто проводят при значительно меньшей подаче воздуха, чем стзхиометрическое соотношение, требуемое для сжигания. При пиролизе отходы органических материалов дистиллируются или испаряются, образующийся горячий газ удаляется из печи. Тепло для проведения процесса обеспечивается за счет частичного сгорания пиролизного газа внутри печи, а также сгорания элементарного углерода. Неокисленную часть горючего газа можно использовать в качестве топлива во внешней камере сгорания и получать энергию по известной технологии утилизация тепла в котлах-утилизаторах. Содержание несгоревших материалов в шлаках процесса пиролиза выше, чем в шлаках нормального процесса сжигания. [c.140]

    Смесь ароматических сульфидов и полисульфидов, получаемая при взаимодействии бензола с элементарной серой или двухлористой серой в присутствии хлористого алюминия, известная как реагент Лэбса , может Применяться в качестве собирателя при флотации сульфидных руд [6]. Пиролизом отходов вулканизации каучука получили реагент гуманол , содержащий сульфидные, ди-сульфидные и меркаптановые соединения. Этот реагент с положительными результатами испытан при промышленной флотации медно-пиритных руд месторождения Ела-цитэ [7]. [c.201]

    Установка термического пиролиза включает дробилку, шнековый питатель, печь пиролиза, скруббер для промывки пирогаза, холодильник, ректификационную колонку разделения углеводородов и камеру сжигания отходящих газов. В случае переработки поливинилхлорида предусматривается скруббер для поглощения НС1. Печь пиролиза отходов представляет обофеваемую вертикальную цилиндрическую камеру, в которой измельченные пластмассовые отходы перемешаются под действием силы тяжести вниз, а продукты пиролиза, выходящие через верх печи, направляются на переработку. [c.434]

    Пиролиз отходов стирольного производства Полимеризация а-оле-финов Сб-С1в в смесях аренов с кислородсодержащими соединениями Сополимеризация ме-тилметакрилата с ви-нилбутиловым эфиром Гидроформилирование аллилового спирта в смесях аренов с амидами алифатических кислот Получение бисфенолов конденсацией фенилсодержащих соединений с кетонами в присутствии гидразина или его солей Сополимеризация этилена и пропилена Получение ароматических поликарбонатов, полиэфирполикарбона-тов и полиэфиров в смесях аренов с алканами или циклоалканами Получение низкомолекулярных сополимеров этилена и винилацетата [c.384]

    Характерной особенностью рассматриваемых отходов является образование в исследованных условиях термического разложения больших количеств. (до 40—54 вес.% на сырье) смолистых и твердых веществ. Эти продукты, отлагаясь иа стенках реактора, затрудняют его длительную эксплуатацию. Для изучения возможности снижения смоло- и кок-сообразования нами были приведены эксперименты по пиролизу отходов в присутствии водяного пара, количество которого составляло 160 вес.% на сырье. Экспериментально установлено, что использов -ние водяного пара позволило снизить количество образующихся в про- [c.99]

    Главным требованием, предъявляемым к материалам, сорбирующим углеводороды нефти, является наличие у материала высокоразвитой пористой структуры с гидрофобной поверхностью. Таким требованиям в полной мере отвечают новые нефтесорбенты, полученные на основе продуктов пиролиза отходов древесины, в частности технической щепы, шпона, опилок мягких пород древесины. [c.401]

    Фирма Stauffer разработала промышленный процесс комбинированного пиролиза хлорорганических отходов, содержащих 70% хлора [343]. Процесс основан на том, что для легких фракций отходов дегидрохлорирование происходит при более высоких температурах, чем для тяжелых компонентов. Основные реакции пиролиза отходов производства винилхлорида протекают по схеме  [c.209]

    Под сухим пиролизом понимают процесс термического раз-лолсения отходов, твердого и жидкого топлива без доступа кислорода. В результате сухого пиролиза отходов образуются пиролизный газ с высокой теплотой сгорания, л-сидкие продукты и твердый углеродистый остаток. Количество и качество продуктов сухого пиролиза зависят от состава отходов и температуры процесса. В зависимости от температуры различают три вида сухого пиролиза  [c.19]

    Основной целью высокотемпературного сухого пиролиза отходов является получение высококачественного горючего газа. При высокотемпературном сухом пиролизе первичные пары смолы и пиролизный газ, двигаясь через слой отходов и соприкасаясь с раскаленными стенками реактора и поверхностью уже образовавшегося кокса, подвергаются вторичным изменениям. Первичная легкая смола термически разлагается с выделением горючих газов, тяжелой смолы и смоляного кокса. Подвергается термическому разложению и лервичный пиролизный газ. В результате этих процессов уменьшается выход смолы и содержание в ней легких ценных фракций. За счет разложения первичной смолы увеличивается выход пиролизного газа. Снижение теплоты его сгораиия происходит вследствие разложения углеводородных компонентов первичного пиролизного газа. Обычно теплота сгорания пиролизного газа С н =12— 15 МДж/м такой газ можно транспортировать на значительные расстояния. [c.20]

    Кокс, получаемый при сухом пиролизе отходов, молено использовать в различных целях, в зависимости от его состава и физических свойств. При пиролизе твердых отходов нефтеперерабатывающих производств кокс с зольностью до 50 7о после небольшой допо.тнительной обработки может быть применен в качестве заменителя природных и синтетических углеродсодер-жащих материалов [69]. Коксовый остаток после пиролиза осадков сточных вод можно использовать в качестве сорбента на станциях водоподготовки и очистки сточных вод [70, 71]. При пиролизе изношенных автомобильных покрышек получают газовую салпроизводстве резиновых технических изделий, пластмасс, типографских красок, иигмен- [c.20]

    Еще более высокий выход стирола был получен в разработанном японской фирмой Нихон умпацую процессе каталитического пиролиза отходов полистирола с катализатором в кипящем слое. [c.227]

    Пиролиз отходов политетрафторэтилена. Политетрафторэтилен (ПТФЭ) является одним из наиболее термостабильных органических полимеров, энергия активации деструкции которого составляет 338 кДж/моль. Деструкция в заметной степени начинается при температурах выше 450 °С. Пиролиз ПТФЭ при 600—800 °С под вакуумом протекает с высоким выходом мономера — тетрафторэтилена и незначительным образованием перфторпропилена и тетрафторметана (рис. 3.32) [58]. Как следует из рис. 3.32, для получения максимального выхода тетрафторэтилена процесс термодеструкции следует вести при минимально возможных температурах и глубоком вакууме. Повышение давления приводит к снижению выхода мономера. [c.229]

    Еще сравнительно недавно считалось, что эти проблемы можно успешно решить путем сжигания, пиролиза отходов или создания биоразлагаемых полимеров. Теперь задача усложнилась, так как необходимо изыскивать способы более эффективной регенерации. Пока эта проблема в какой-то степени решается для полиэтиленовой пленки и тары, капронового волокна и изношенных шин. [c.31]

    Блок-схема проиесса плазмохииического пиролиза отходов по стадиям I - подготшка плазмообразующего газа 2 - подготовка сырья 3 - плазмохимическйи пиролиз 4 - выделение и обработка технического углерода [c.122]

    В тайл. 2 приводятся сравнительные характеристики технического углерода, полученного пиролиза/, отходов хлорорганических производств, и серийно производимых аналогов, используемых главшм образом в производстве резин. [c.123]


chem21.info

Полистирол пиролиз - Справочник химика 21

    Пиролиз отходов полиолефинов. В отличие от пиролиза полистиролов пиролиз полиолефинов протекает с очень малым выходом исходных мономеров. Разложение ПЭ начинается при температуре не ниже 300 °С, а с заметной скоростью — при температурах выше 360 °С. Результаты исследования продуктов пиролиза свидетельствуют о том, что фракции конденсата, летучие при комнатной температуре, состоят в основном из насыщенных и ненасыщенных углеводородов. [c.227]
    Представляет также интерес использование ароматических мономеров (стирола, индена, винилнафталина и их производных), продуктов пиролиза в качестве сырья для полимеризации. Синтетические полимерные материалы, получаемые на их основе, будут служить заменителями полистирола и найдут широкое применение в строительной технике. [c.349]

    В последнее время в качестве сырья для полистирола начинают-применять смолы пиролиза нефти, содержащие стирол. [c.343]

    При пиролизе в стандартных условиях различные полимеры дают характерные хроматографические спектры продуктов пиролиза (пирограммы). Четко выраженные, характерные пирограммы (для = 650°С и -г=10 с) имеют, например, полистирол (рис. 17.4), полипропилен (рис. 17.5), поливинилхлорид (рис. 17.6),полиэтилен (рис. 17.7) и другие полимеры и сополимеры. Пирограммы большого числа пластмасс также имеют свой характерный вид и заметно отличаются одна от другой. Инертные наполнители, содержащиеся в пластмассах, не искажают пирограмму чистого полимера. [c.245]

    Полимеры с высокой теплотой полимеризации, малым выходом мономера при пиролизе, не имеющие четвертичных атомов углерода в цепи, при действии излучений в основном сшиваются (полиэтилен, полистирол, полиизопрен, полибутадиен, полиметилакрилат и др.). Разрывы цепей при облучении происходят по случайному закону, а число разрывов или сшивок пропорционально дозе облучения и не зависит от его интенсивности. [c.246]

    I - первичная переработка нефти (в установках АВТ) 2 - вакуумная перегонка мазута (в установках ВТ) 3 - гидроочистка вакуумного газойля 4 - каталитический крекинг газойля 5 - гидроочистка бензина 6 - риформинг бензина 7- разделение риформата 8- компаундирование (смешение) 9- пиролиз бензина 10- переработка пиролизной смолы //-разделение газа пиролиза /2- алкилирование бензола - производство стирола 14 — производство полистирола 15 — производство полиэтилена 16 — производство полипропилена ВСГ - водородсодержащий газ [c.342]

    Процессу деполимеризации с получением мономеров подвергают только те виды пластмасс, которые распадаются при сравнительно низких температурах (570—710 К). К таким полимерам относятся полистирол и его сополимеры, полиакрилаты. Пиролиз полистирола сопровождается получением 50-70% исходного стирола при термическом разложении полиметилметакрилата выход газообразного метилметакрилата достигает 91-96%. [c.434]

    АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В настоящее время наиболее актуальными являются проблемы углубления переработки нефти, повышения и оптимизации качества и рационального применения нефтепродуктов. В связи с этим большое значение приобретают исследования и работы, направленные на увеличение выхода продуктов, получаемых из нефтяного сырья. Одним из таких продуктов является этилен, получаемый путем пиролиза нефтяного сырья. Кроме этилена, путем пиролиза получают в значительных количествах пропилен, бутилены, бутадиен, бензол, ксилолы и другие углеводороды. На основе перечисленных продуктов работают производства полиэтилена, полистирола, спиртов, уксусной кислоты, синтетических волокон, новых видов каучука и пластмасс, моющих веществ и жирозаменителей при получении смазочных материалов и многих других продуктов. [c.3]

    Идентифицировать сополимеры обычно еще сложнее, чем гомополимеры. При определении сополимера метилметакрилата со стиролом нашли бы в таблице химических свойств данные совершенно искажающие действительную картину. Для первого из мономеров, входящих в сополимер, число омыления выше 200, а для второго оно практически равно нулю. Очевидно, будет найдено какое-то промежуточное значение, которое характерно для совершенно другого вида полимера. Пластмасса на основе полистирола характеризуется при деструкции специфическим запахом мономера, а также температурой плавления бромпроизводного продукта пиролиза. Однако в случае сополимера с метилметакрилатом этими показателями воспользоваться нельзя, так как запах стирола смешивается с запахом метилметакрилата, который преобладает, а при бромировании образуется смесь бромпроизводных с неопределенной температурой плавления. Полярографическим методом указанный сополимер довольно легко идентифицируется (см. [c.220]

    Состав продуктов пиролиза хлорированного полистирола зависит от степени хлорирования [120]. При пиролизе полистирола при 455 °С образуется в основном стирол. При увеличении содержания хлора в продуктах пиролиза появляются бензол, толуол и хлорбензол, а выход стирола уменьшается. [c.52]

    Составы этих двух фракций и их относительные количества практически не зависят от глубины и температуры реакции. Наиболее высокий выход мономера, полученный Мадорским и Штраусом при проведении пиролиза полистирола до его полного разложения, равен 44,59%, хотя при идеальных условиях можно было ожидать выход 60—65%. Эти идеальные условия точно не определены. В первом приближении такими условиями являются высокая температура и не слишком глубокий вакуум в этом случае небольшие осколки цепей имеют максимальную возможность оставаться в зоне реакции и подвергаться дальнейшему распаду, а мономер—легко удаляться из полимера, не разлагаясь и не вступая в реакцию полимеризации. Достижение оптимального выхода важно при выделении мономера из отходов переработки полистирола и при получении замещенных стиролов полимеризацией стирола, модификацией мономерных звеньев полимера и последующей деполимеризацией полученного полимера до мономера. [c.48]

    Метод термического разложения сыграл существенную роль в развитии современных представлений о природе и строении полимеров. Такие исследования [6, 24, 25, 44, 66, 78, 90] были начаты около 100 лет назад. Первые исследования методом пиролиза были проведены с натуральным каучуком и полистиролом. [c.152]

    Продукты пиролиза полистирола [78] [c.153]

    Как показано Мадорским и Грасси [5, 6], при пиролизе по-ли-а-метилстирола выход мономера (а-метилстирола) составляет около 100% пиролиз полистирола дает выход мономера (стирола) только — 30—40%. [c.69]

    АО Салаватнефтеоргсинтез (бывший Салаватский нефтехимкомбинат) является крупным производителем нефтехимического сырья (этилен, пентан, изопентан, бутан, бутилен-дивиниловая и пентан-изопентановая фракции, бензол, толуол, смола пиролиза и другие) и нефтехимических продуктов (полиэтилен, полистирол, гликоли, спирты и другие). Салаватский комплекс выпускает и традиционный набор топлив (бензин, керосины, дизельное масло, мазут), имея мощность установок по первичной перегонке нефти 11.5 млн. т/год, глубину переработки нефти — 79.1% (один из лучших показателей среди российских заводов). [c.31]

    На рис. 28 приведены две хроматограммы продуктов пиролиза полистирола, причем разложение проводилось в масштабе миллиграммов (а) и микрограммов (б) в равных условиях (Джонс и Мойлес, 1961). [c.278]

    В работе [145] горение в упорядоченной системе рассмотрено на основе представлений двухтемпературной теории (на поверхности заряда имеются плоские впадины и выступы, причем первые соответствуют тому компоненту, который газифицируется легче, а вторые — тому компоненту, который газифицируется труднее). Выражение для скорости горения в явном впде не приводится. Проведен численный расчет для систем N 40104 — полистирол и МН4СЮ4 — полиуретан (ири этом использован . данные по скорости пиролиза на нагретой пластине). [c.104]

    Еще в первых работах по пиролизу смол авторы отмечали, что при пиролизе углей и высокополимерных смол одновременно происходят химические реакции и физические процессы, причем химические реакции протекают параллельно и с наложением одна на другую. В данном случае можно говорить об энергии активации всего процесса в целом [20]. Ири этом важно правильно определить показатель скорости процесса, действительно отображающий процесс. С. Мадорский [29] скорость термического разложения полистирола определял по количеству образовавшегося мономера. Он получил энергию активации термического разложения полистирола, равную примерно 60 ккал1молъ. Авторы изучали пиролиз полистирола при температурах 800—1000" С сбрасыванием зерен крупностью 1—3 мм в нагретый реактор. Измерением скорости выделения суммарного газа энергия активации пиролиза полистирола была найдена равной 6 ккал молъ [20]. [c.148]

    Таким образом, существуюш,ий выбор пористых полимерных сорбентов позволяет осуществить эффективное разделение ряда трудных систем. Однако изучение термического разложения сшитых полистиролов типа порапак [272] показало, что их можно использовать при температурах не выше 250—300° С. Основными продуктами пиролиза являются мета- и пара-изомеры диэтилбензола, дивинилбензола и главным образом этилвинилбензол и стирол. Следовательно, полимерные сорбенты на основе стирола и дивинилбензола могут использоваться для анализа веществ относительно низкого молекулярного веса (приблизительно до 200), т. е., например, для анализа алканов j — С12, спиртов и кислот i — С12, ароматических углеводородов Са — Сю- Время элюирования более тяжелых веществ становится очень большим, и наблюдается значительная асимметрия пиков. [c.143]

    В этой связи при количественном анализе расчет ведут чаще по отношению площадей характеристических пиков к площади стандартного пика. Это позволяет исключить из расчетов массу навески и уменьшить влияние факторов, В качестве внешнего стандарта применяют н-нонан для внутреннего стандарта, как правило, в образец вводят известное количество определенного полимера, который должен давать при пиролизе в основном только одно соединение. В качестве таких полимеров используют полистирол и полиметилметакрилат и выделяющийся мономер принимают за стандарт. Внутренним стандартом может быть также бензол, образующийся при пиролизе многих полимеров. Однако при введении внутреннего стандарта увеличивается продолжительность анализа и появляется опасность перекрывания характерисгических пиков пиками стандарта. [c.76]

    Константы Ао и и -а критическая поврежденность -ф/4 определяются из эксперимента по тепловому старению. В некоторых случаях эти постоянные можно определить с помощью методов дифференциального термического анализа, рассматривая кинетику пиролиза материала. Реакция термодеструкции ряда линейных термопластов, у которых разрушение начинается со скелетных цепей (иолиолефины, полистирол, полиметилметакрилат и т.п.), до 400°С сохраняет нулевой порядок [125], т. е. подчиняется формуле (6.6). В процессе пиролиза поврежденность оценивается по относительному изменению массы образца-навески. Аппроксимация изотерм пиролиза прямой (6.6) позволяет определить его скорость (параметр Л), а из анализа температурной зависимости скорости вычисляются постоянные Ло и (/. Напомним, что в рассматриваемых условиях исходное кинетическое уравнение (5.102) остается справедливым. [c.285]

    По разработанной схеме исходная смола, получаемая при пиролизе углеводородных газов, дистиллируется на фракции с т. кип. до 70, 70—120, 120—200, 200—230, 230—320°С в остатке— пек. Фракция 120—200° С полимеризуется (по методу ИНХС АН СССР) в присутствии инициаторов радикальной полимеризации (гидроперекись изопропилбензола, перекись бензоила и др.) или других катализаторов (А1С1з, НР, Н2504 и др.). В результате полимеризации получаются полимерные материалы типа полистирола. [c.130]

    Тот факт, что цепи полистирола, по-видимому, имеют регулярное строение голова к хвосту , также указывает на невозможность одновременного протекания реакций (З.УП) и (З.УШ) со сравнимыми скоростями. Штаудингер и Штейнхо-фер [44] подвергли пиролизу полистирол и выделили несколько продуктов с фенильными заместителями у чередующихся атомов углерода и не нащли ни одного продукта с фенильными группами у соседних углеродных атомов. Эти результаты не исключают случайных присоединений по реакции (З.УШ). [c.87]

    Несмотря на то, что эти цифры иллюстрируют два крайних механизма,, указывая на очень малое и очень большое число мономерных звеньев,, отщепляющихся от одной макромолекулы, промежуточные значения сомнительны даже как относительная характеристика длины зипа . Например, продукты пиролиза полистирола и полистиролов, замещенных в кольце, состоят приблизительно на 40% из мономера и постепенно уменьшающихся количеств димера, тримера и тетрамера. Из особенностей реакции, в частности из того, что относительные количества продуктов в течение всего периода реакции остаются постоянными, казалось бы должно следовать что основная масса димеров, тримеров и тетрамеров образуется одновре. [c.67]

    Влияние атомов водорода, находящихся у третичных атомов углерода, на природу продуктов деструкции полистирола можно также показать, сравнивая данные о продуктах пиролиза этого полимера и замещенных полистиролов. Выход мономера практически постоянен для тех полимеров, у третичных атомов углерода которых имеются атомы водорода. Например, полимеры соединений, замещенных в кольце—дихлорстирола, ж-трифтор-метилстирола [44], п-метилстирола [42] и л-метилстирола [45], при идентичных условиях дают такой же выход мономера, что и полистирол. Если, однако, атом водорода у третичного атома углерода заменить на дейтерий, выход мономера увеличивается от 40 до 90% [42, 45] одновременно вследствие уменьшения вероятности передачи при замене водорода на дейтерий уменьшается выход димера, тримера и тетрамера. Передача полностью подавляется при замене атома водорода у третичного углеродного атома на метильную группу (поли-а-метилстирол). [c.68]

    При пиролизе сополимера р-дейтеростирола с метилметакрилатом получают четыре мономерных продукта. Их выходы и значения 0, определенные по выходам, показаны на рис. 109. Результаты, полученные для недейтерированных сополимеров, позволяют нам исправить значения 0, учитывая влияние большого количества немономера, образующегося при пиролизе полистирола, и изменения отношения мономерных продуктов к немономерным, вызванного сополимеризацией. Для этого нужно для стирола вычесть 0,57/2 из 1,28, а для р-дейтеростирола прибавить 0,57/2 к 0,71. Исправленные экспериментальные значения 0, полученные по выходу каждого мономера, даны в табл. 29. [c.197]

    Испытания, проведенные во Всесоюзном научно-исследовательском институте новых строительных материалов, показали, что полученная нами из продуктов пиролиза смола обладает хорошими термическими, механическими и электроизоляционными свойствами и хорошо перерабатывается в композициях в изделия методами вальцования, прессования и литья под давлением. Полученная из широкой фракции легкого масла пиролиза полимерная смола, как видно из данных табл. 5, по теплостойкости, твердости и электроизоляционным свойствам заметно не отличается от чистого полистирола. Введение в композицию 5% синтетического каучука СКС-ЗОА повышает механическую прочность смолы, и полученные на ее основе изделия, как видно из данных табл. 6, обладают удовлетворительной удельной ударной вязкостью. Строительные плитки, изготовленные из материалов, в состав которых входит синтетическая смола продуктов пиролиза, полученная методом инициированной полимеризации, [c.39]

    Фпзико-механические свойства композиций полимеров непредельных углеводородов жидких продуктов пиролиза с полистиролом [c.40]

    Пиропласт — нефтеполимерная смола, получаемая из смол пиролиза фракции 125—200 °С с термической полимеризацией содержит в своем составе полициклопентадиены, полистирол, полиинден. Температура размягчения iii110° растворяется в ароматических растворителях. [c.147]


chem21.info