Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Ярославский государственный технический университет»
Кафедра «Охрана труда и природы»
Реферат принят
с оценкой ______________
Доцент, к.т.н.
_________Е.А.Фролова
«____»___________2024
Утилизация высокомолекулярных соединений (шины, пластмассы)
Реферат по дисциплине
«Рециклинг и утилизация отходов производства и потребления»
ЯГТУ 18.03.02 – 016 Р
-
Реферат выполнила
студентка группы ЗОС-41
___________
«____»___________2024
2024
Р еферат
14 стр., 3 рис, 5 ист..
Утилизация, пиролиз, шины, пластмассы.
Объектом исследования являются способы утилизации высокомолекулярных соединений.
Цель работы – изучить и описать основные способы утилизации шин и пластмасс.
В процессе работы описаны способы и схемы переработки и утилизации высокомолекулярных соединений.
Содержание
Реферат 2
Введение 4
1 Утилизация шин 5
1.1 Способы переработки шин 5
2 Пластиковые отходы и их переработка 8
2.1 Способы переработки пластика 9
Заключение 13
Список использованных источников 14
Введение
Использование отходов (утилизация) – переработка их в востребуемый продукт или получение энергии.
Высокомолекулярные соединения (полимеры) – вещества с очень большой молекулярной массой, молекулы которых содержат повторяющиеся группировки атомов.
Каучуки — это эластичные высокомолекулярные материалы (эластомеры), из которых методом вулканизации (нагреванием с серой) получают резину.
Наиболее массовое применение каучуков — это производство резин для автомобильных, авиационных и велосипедных шин.
Пластмассы (пластик) – органические материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные соединения (полимеры).
Утилизация шин
Серьёзную проблему представляет складирование и переработка изношенных шин, число которых в мире составляет ежегодно несколько сотен миллионов штук. Бесконтрольное сжигание шин приводит к существенному загрязнению атмосферного воздуха. Известно так же, что шины не разлагаются, и через некоторое время после засыпки землёй и заравнивания свалки они восстанавливают свою форму и выходят на поверхность, становясь местом обитания грызунов и вредных насекомых. Большую часть изношенных шин (90%) вывозят на свалки и лишь незначительную часть утилизируют для различных целей, в частности, для получения регенерируемых материалов, дополнительного топлива и в строительстве. В шинах содержится около 25% технического углерода, который в процессе сгорания теряет некоторые из своих свойств и становится непригодным для повторного использования.
Независимо от способов утилизации автомобильных шин и различных резинотехнических изделий производственники всегда стремятся получать продукцию, успешно реализуемую на рынке (регенерат, резиновая крошка, жидкие углеводородные смеси, пиролизный газ).
Способы переработки шин
Пиролиз. Пиролиз изношенных шин дает возможность получать из этих отходов такие ценные продукты, как жидкое и газообразное топливо, технический углерод и металлолом. Пироляторы работают по следующей схеме. Изношенные шины без предварительного измельчения нагревают в герметически закрытом пиролизном реакторе до заданной температуры. При этом происходит дегазация резины; образующийся горячий газ циркулирует в замкнутой системе, по трубам. На стенках труб конденсируются содержащиеся в газе масла. Масло поступает в резервуар, а газ сжимают для складирования. В среднем при переработке 1 млн. шин можно получить 336 тыс. м3 жидких продуктов, 2,3 тыс. т технического углерода и около 400 т стали. Примерно 15% образующегося топлива расходуется на обогрев реактора. Установки стоимостью около 250 тыс. долл. Для переработки примерно 500 шин/сут окупаются примерно за один год. (см. рисунок 1)
Рисунок 1 – Схема пиролиза шин
Газификация. Измельченные и очищенные от кордовой нити шины подвергают обработке продуктами сгорания топлива при температуре около 620-1000°С при отсутствии инертного наполнителя в аппаратах кипящего слоя. Содержание водорода в получаемом газе колеблется в пределах 25,2-44,2%, этилена - 11,6-16,4%, олефиновых углеводородов - 13,5-34%. С повышением температуры процесса газификации выход газа повышается, жидких продуктов уменьшается, а выход обуглившихся остатков технического углерода остается практически постоянным. Теплота сгорания получаемого газообразного топлива колеблется от 22,2 до 39,6 МДж/м3, КПД процесса составляет около 40%.
Сжигание. Наименее затратной технологией утилизации отработанных шин является их сжигание и использование тепловой энергии. Для этого шины подвергают резке на куски крупностью 50-100 мм, которые добавляют к каменному углю, сжигаемому в котлах ТЭС или к топливу, используемому при производстве цемента во вращающихся печах. По данным основными потребителями шин как топлива является цементное производство и целлюлозно-бумажные предприятия, причем цементные печи могут использовать шины целиком благодаря своим размерам. При этом используется как тепловая энергия шин, так и входящее в их состав железо. Несмотря на экономическую целесообразность использования шин как топлива в цементных печах, ограничение на их применение связано с изменением состава выбрасываемых газов и загрязнением окружающей среды. Действительно, как было показано в при добавлении разрезанных шин (50-100 мм) к каменному углю, используемому в котельных, в количестве 2-6% наблюдалось увеличение суммарного содержания ПАУ в дымовых газах в 1,5-2 раза. Таким образом, прямое использование отработанных автошин как топлива с экологической точки зрения недопустимо, и очевидна необходимость разработки альтернативных технологий утилизации этого вида отходов.