Обезвреживание и утилизация отходов в производстве пластмасс - Экология и охрана природы курсовая работа

Главная

Экология и охрана природы
Обезвреживание и утилизация отходов в производстве пластмасс

Виды промышленных отходов по источникам образования. Общая технологическая схема переработки отходов пластмасс методами измельчения, экструзии, вальцово-каландровым и автоклавным. Основные способы утилизации и обезвреживания отработанных материалов.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1. Переработка отходов термопластов. Источник отходов пластмасс
Производство пластических масс является одной из наиболее быстро развивающихся областей промышленности. В связи с непрерывным возрастанием объема производства и потребления пластмасс увеличивается и количество их отходов. По источникам образования отходы можно разделить на две большие группы: отходы производства и отходы потребления.
В первую группу входят отходы, образующиеся при производстве и переработке полимеров: слитки и куски полимеров, литники, обрезки, дефектные изделия. Отходы переработки термопластов полностью используются как вторичное полимерное сырье. Образующиеся при синтезе полимеров небольшие слитки также перерабатываются во вторичные материалы; в ближайшее время намечается организовать переработку и крупногабаритных слитков.
Во вторую группу входят отходы потребления, которые в свою очередь подразделяются на технические отходы (отходы промышленного потребления) и бытовые отходы (отходы бытового потребления). К отходам технического назначения относятся детали, утратившие в процессе эксплуатации первоначальные показатели свойств: шестерни, втулки, рычаги, радиотехнические изделия, изоляция проводов, теплоизоляция, строительные погонажные изделия и т. д. Бытовые отходы представляют собой изношенные изделия, утратившие потребительские свойства: тара и упаковка, пленка, детали мебели и т. п. Иногда очень трудно установить принадлежности изношенного изделия к тому или иному виду отходов. Отходы технического назначения состоят из самых разнообразных термопластов, в бытовых отходах преобладают полиолефины (55--62%). стирольные пластики (18--28%) и поливинилхлорид (6--11%).
Использование отходов термопластов, образующихся при их переработке в изделия, не представляет особых затруднений. Другое дело переработка бытовых отходов. В этом случае трудности возникают при организации сбора и при сортировке отходов по видам пластмасс. Поэтому трудоемкость переработки бытовых отходов не всегда окупается и часто их сжигают с утилизацией тепла.
Общая технологическая схема переработки отходов.
Переработка отходов пластмасс может осуществляться различными методами. Но общая схема их переработки включает следующие операции: предварительную сортировку и очистку отходов, измельчение, отмывку и сепарацию, классификацию отходов по видам пластмасс, сушку, грануляцию, переработку гранулята в изделие.
Загрязненные отходы, которые могут содержать резину, металлы, стекло и другие материалы, с помощью конвейера / подаются на дробилку предварительного измельчения 2. Измельченные отходы промываются и пневмотранспортом направляются в воздушный разделитель 3, в котором отделяются тяжелые металлы. Далее отходы дополнительно измельчаются во второй дробилке и проходят через магнитный сепаратор 4 для удаления оставшихся металлов. Затем измельченные отходы еще раз промывают водой и сушат в центробежной сушилке 7. Высушенные отходы перемешивают в турбинной мельнице 8 для предотвращения комкования и подают в экструдер 9, в котором с помощью таблетирующего устройства 10 материал превращается в таблетки. Получение вторичных полимеров по данной схеме является трудоемким и дорогостоящим процессом, который не получил большого распространения. В основном он применяется для переработки бытовых отходов.
Общая технологическая схема переработки отходов:
Переработка отходов измельчением и экструзией.
При измельчении отходы термопластов--литники, кромки листов, отходы вакуумформовочных производств, дефектные изделия и другие поступают в дробилки, где измельчаются и крошку с размером частиц около 2 мм. Наиболее распространенным типом оборудования для дробления являются измельчители ножевого типа, в которых измельчение происходит в уз ком зазоре (0,1--0,5 мм) между неподвижными ножами, закрепленными внутри статора, и ножами, установленными на вращающемся роторе. В табл. 8.1 приведены технические характеристики некоторых типов измельчителей пластмасс.
Для дробления хрупких материалов (полистирол, многие реактопласты) эффективны измельчители, конструкция которых основана на ударном, ударно-режущем или ударно-импульсном действии. Промышленностью выпускаются универсальные дезинтеграторы-активаторы, в которых благодаря высокой скорости удара (до 310 м/с) и многорядности расположения ударных элементов достигается высокая производительность при измельчении полимеров -- от 20 кг/ч до 50 т/ч.
Для измельчения вязкоупругих полимеров, таких, как поли амиды, термопластичные полиуретаны, фторопласты, и других в последнее время все большее применение находят измельчители, снабженные установками для глубокого охлаждения материала--до температур ниже температуры хрупкости измельчаемых полимеров. В качестве охлаждающего агента используется жидкий азот с температурой --196 °С, что ниже температуры хрупкости большинства полимерных материалов.
Измельчение при пониженных температурах имеет ряд преимуществ: благодаря охлаждению и инертной среде исключается термодеструкция полимера, предотвращается окисления продукта, резко возрастает степень измельчения, повышается производительность процесса и снижаются удельные энергозатраты.
Полученная на измельчителях крошка поступает на переработку в изделия, чаще всего в виде смеси со свежим материалом.
Технологическая схема переработки отходов методом экструзии:
1-- измельчитель; 2 -- бункер; 3 - магнитный желоб; 4- экструдер; 5 охлаждающая ванна; 6-- гранулятор
Широко применяется также экструзионный метод переработки отходов. Отходы поступают в дробилку 1 из которой крошка пневмотранспортом подается в бункер-смеситель 2. Далее, пройдя магнитный желоб 3 для отделения металлических примесей, измельченный материал поступает в бункер экструдера 4. Экструдат в виде жгута или ленты после охлаждения в ванне 5 режется в грануляторе 6 на гранулы.
Установки для переработки отходов экструзионным методом, например линия ЛГВТ9Х120, имеет производительность до 200 кг/ч.
При измельчении пленочных отходов, обрезков пенопластов, имеющих низкую насыпную плотность, их предварительно уплотняют. Для этой цели применяются, например, дисковые уплотнители, представляющие собой грануляторы с фрикционными дисками, один из которых вращается, а другой установлен неподвижно. Спекание и уплотнение отходов происходят за счет теплоты трения, выделяющейся при вращении диска. После спекания полученная масса в виде жгута с потоком холодного воздуха подается в ножевую дробилку.
Для переработки отходов полиэтиленовой пленки применяется комплексная линия производительностью П5 кг/ч, в состав которой входят узлы измельчения отходов, их уплотнения и последующей грануляции.
Технологическая схема переработки от.ходон полиэтиленовой пленки; 1 -- гранулятор; 2 -- охлаждающая ванна, 3 - экструдер: 4 --клинкер; 5 - измельчитель отходов
Измельчение осуществляется в ножевой роторной дробилке с трехсекционным ротором, после чего измельченные отходы пневмотранспортером через дозирующий питатель подаются в уплотняющий конусно-шнековый экструдер с гранулирующей головкой и далее после охлаждения режутся на гранулы размером 3X4 мм.
Переработка отходов вальцово-каландровым методом.
Этим способом перерабатывают отходы термопластов без их предварительного разделения. Метод заключается в вальцевании и каландровании материала и получении плит и листов, которые могут быть использованы для изготовления линолеума, тары, мебели. Хорошие пластикация и гомогенизация материала обеспечивают получение изделий с достаточно высокими прочностными показателями. В качестве примера можно привести переработку отходов производства шлангов и различных прокладок (уплотнители дверей домашних холодильников и т. п.) из пластифицированного ПВХ. Образцы изделий поступают на вальцы, на которых происходит их пластикация и гомогенизация в течение 20--30 мин. При переработке нпзкопластифицированных отходов температура рабочего валка 160°С, холостого 150°С, для высокопластифицированных соответственно 120 п 115°С; коэффициент фрикции 1,25--1,30. Полученные листы поступают на изготовление плиток для пола.
Автоклавный метод переработки отходов.
Этот метод применяется для переработки изношенных изделий из полиамидов, а также путанки, лоскута и других отходов прядильного, трикотажного и швейного производств, использующих полиамидные волокна и ткани.
По этому методу загрязненные изделия (в основном рыболовные сети) загружают в специальную стиральную машину с объемом бака 700 л и промывают горячим растворе,м кальцинированной соды в течение 20 мин. Далее сети отмываются от щелочи горячей и холодной водой, отжимаются в центрифуге и сушатся до содержания влаги не более 3% Подготовленные таким образом изделия поступают в автоклав на переплавку. Автоклав представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат с рубашкой для теплоносителя -- смеси днфенила с дифенилоксидом, позволяющего поддерживать температуру расплава около 250 °С. Во избежание деструкции полиамида плавление проводится под азотом. Расплав полиамида собирается в коническом днище автоклава и через фильеру выпускается в охлаждающую ванну длиной 8--10 м в виде ленты. Затвердевшая лента поступает в дробилку, в которой режется на крошку 10X 5 мм.
Полученный вторичный полиамид можно перерабатывать в изделия без смешения с исходным материалом. Принципиальная схема узла плавления отходов показана на рис. 8.4.
Композиционные материалы с использованием отходов пластмасс.
Композиции на основе смесей отходов термопластов в качестве связующего и различных наполнителей (отходов деревообрабатывающей промышленности, бумажно-слоистых пластиков, стеклопластиков и др.) находят широкое применение в промышленности. Смешением отходов полистирольных пластиков с отходами деревообрабатывающей промышленности с последующим прессованием получают плиты, используемые в строительстве и в производстве деталей мебели. Кроме того, широко применяются композиции из отходов АБС-пластиков и бумажно-слоистых пластиков, которые получают путем холодного смешения компонентов в скоростных смесителях с дальнейшей экструзией. Гранулы перерабатываются литьем под давлением или прессованием в изделия неответственного назначения.
Отходы термопластов могут применяться п как модифицирующие добавки для полимеров. Например, низкомолекулярные отходы полиэтилена используются в композициях с полистирольными пластиками для повышения их эластичности. Так, при добавлении 2% отходов полиэтилена к полистиролу ударная вязкость его возрастает с 28 до 43 кДж/м 2 .
Все более широкое применение находят полимерные отходы для изготовления звукоизоляционных плит и панелей, герметиков, применяемых в строительстве зданий и гидротехнических сооружений. Один из методов получения строительных плит заключается в прессовании смеси отходов и песка в соотношении 1:1. Песок просеивают, нагревают до 500°С, добавляют к смеси отходов, смешивают при 150°С в течение 25 мин и массу прессуют. По такой же технологии получают композиции отходов пластмасс с мелом, стеклянным волокном, асбестом и другими минеральными наполнителями. Полимерные отходы и наполнители подсушивают при 120°С в течение 2 ч, затем пластицируют в смесителе при 250-- ЗОО^С в течение 15 мин, выгружают при 180°С в формы и прессуют.
Полученные материалы имеют хорошие прочностные показатели и обладают высокой стойкостью к истиранию, что позволяет использовать их в качестве настила для полов. Для улучшения внешнего вида в композиции добавляют на стадии смешения пигменты, например оксид железа, оксид хрома, желтый крон и др.
Строительные материалы можно получать путем смешения в расплаве отходов полиэтилена, полипропилена или с цементом с последующей разливкой массы в формы и охлаждением. Изготовленные таким образом элементы строительных конструкций имеют высокую прочность и стойкость к горению.
Композиционные материалы на основе отходов пластмасс применяются для герметизации швов между панелями зданий, для покрытия частей сооружений, работающих под водой, для получения гидроизоляционных покрытий, герметизирующих лент и т. д.
3. Утилизация и обезвреживание отходов пластмасс
В некоторых случаях отходы полимеров нельзя переработать во вторичный гранулят или композиционные материалы, что связано с высокой степенью их загрязнения. Это относится прежде всего к городскому мусору, в котором доля пластмассовых отходов (пленка, пакеты и другие виды упаковки) довольно значительна. Наиболее рациональными методами утилизации отходов в подобных случаях являются термические методы. Термической утилизации подвергаются также загрязненные бытовые отходы.
Термические методы утилизации можно разделить на две группы: термодеструкцию полимеров с получением твердых, жидких и газообразных продуктов и сжигание с утилизацией тепла.
Методом термической деструкции отходов полиэтилена низкой плотности получают воска -- парафиновые углеводороды с молекулярной массой 500--8000 и температурой плавления 80--120°С. Деструкция осуществляется в термодеструкторе при температуре 500°С. Технологическая схема включает следующие стадии: дозировку отходов ПЭ в экстру-дер, плавление и подачу в термодеструктор, деструкцию отходов, охлаждение продукта в теплообменнике, отделение легколетучих побочных продуктов, фильтрование и усреднение готового продукта в расплаве и выгрузку образовавшихся восков. Изменением температуры по зонам экструдера и частоты вращения шнека можно регулировать молекулярную массу продукта.
Получаемые таким образом воска используются для пропитки бумаги, картона и тканей, для получения тонких покрытий, для заполнения форм при литье металла, в производстве печатных красок, лыжных мазей и т. п.
Пиролиз -- это каталитическое термическое разложение отходов полимеров при температурах 300--800°С с получением различных углеводородов: газообразного топлива, керосина, газолина, тяжелых масел и других продуктов. Ряд полимеров (полиметилметакрилат, полистирол и др.) разлагается с высоким выходом мономера.
Полиметилметакрилат был первым полимером который впервые использовали на практике для получения мономера. Термическая деструкция отходов ПММА осуществляется при 380--400 °С с выходом мономера 95%. Технологическая схема предусматривает подачу дробленых отходов в бункер, дозировку их в обогреваемый горизонтальный реактор с червячным транспортером, в котором происходит пиролиз ПММА. Пары мономера конденсируются в холодильнике, после чего мономер направляется на очистку и ректификацию.
Пиролиз отходов полистирола проводится при 700--800°С с выходом стирола 75--85%- При низкотемпературном пиролизе (370°С) выход снижается до 62%.
Пиролиз полиолефинов при 300--360°С протекает с очень малым выходом исходных мономеров. При одном из методой пиролиза ПЭНД при 400--450 С С, давлении 6,7 кПа получается смесь газолина и керосина с выходом 92%.
Сжигание как метод утилизации применяется для обработки отходов (прежде всего бытового мусора), в котором количество пластмассовых материалов (в основном полиэтилена, полипропилена, полистирола, поливинилхлорида) относительно велико. Теплотворная способность ПЭ, ПП, ПС и ПВХ оценивается следующими значениями (в кДж/кг):
Сжигание осуществляется в печах котельных установок, вырабатывающих пар.
Следует отметить, что часть пластмассовых отходов никак не перерабатывается, их закапывают в землю -- подвергают захоронению. Разработаны различные методы захоронения не утилизируемых отходов пластмасс -- чаше всего на полигонах с расчетным сроком эксплуатации не менее 25 лет. За это время пластмассовые отходы подвергаются полному разрушению и не представляют опасности для окружающей среды.
Особенности утилизации отходов от машиностроительного комплекса, переработки древесины и производства строительных материалов. Анализ тенденций к обработке промышленных отходов на полигонах предприятий с заводской технологией обезвреживания и утилизации. реферат [21,2 K], добавлен 27.05.2010
Роль пластмасс в разных сферах человеческой жизни. Утилизация отходов пластмасс путем повторной переработки. Технологические особенности вторичной переработки пластмасс. Переработка смесей отходов с разделением, без разделения, повторное их использование. курсовая работа [849,1 K], добавлен 27.12.2009
Классификация твердых отходов. Объемы образования отходов в промышленности. Возможности и пределы утилизации отходов. Утилизация промышленных токсичных отходов. Полигоны для захоронения отходов. Технологическая схема работы полигона. курсовая работа [82,3 K], добавлен 08.05.2003
Общая характеристика утилизации и вариантов использования отходов металлургического комплекса и химического производства в промышленности. Основные направления утилизации графитовой пыли. Оценка золошлаковых отходов как сырья для строительных материалов. реферат [27,6 K], добавлен 27.05.2010
Способы утилизации отходов птицеводства, животноводства, существующие технологии в данной сфере, оценка преимуществ и недостатков. Способы переработки отходов растительного сырья. Общая характеристика отходов сельского хозяйства, способы их утилизации. дипломная работа [3,5 M], добавлен 22.07.2011
Проблема утилизации отходов Уральских городов. Инвестиции и план развития завода по переработке твердых бытовых отходов (ТБО). Интервью у министра природных ресурсов. Проблемы переработки и утилизации промышленных отходов. Методы переработки отходов. реферат [169,7 K], добавлен 02.11.2008
Условия, которые предъявляются к устройству полигонов для обезвреживания и захоронения промышленных отходов. Методика выбора и обоснования участка под полигон и рациональной технологической схемы обезвреживания и захоронения промышленных отходов. реферат [724,9 K], добавлен 16.04.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Обезвреживание и утилизация отходов в производстве пластмасс курсовая работа. Экология и охрана природы.
Хозяйственная Деятельность Курсовая
История Болезни На Тему Желчнокаменная Болезнь И Флегмонозный Калькулезный Холецистит
Доклад по теме Катионирование
Сочинение На Тему День Рождения Летом
Сочинение Огэ 9.3 Целеустремленность
Реферат: Peacekeeping And The Universal Essay Research Paper
Реферат На Тему Лицензионный Договор
Реферат: Биоритмы человека. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Севастополь
2 Блок Сочинение
Реферат: Biography Of Stephen King Essay Research Paper
Курсовая работа: Абелевы универсальные алгебры
Реферат: What Could We Learn From Sir Gawain
Реферат: Понятие о методологии педагогической науки и методологической культуре педагога
Реферат по теме О формированиях в Красной Армии, которые были составлены по национальному признаку
Курсовая работа по теме Расчет печатной платы
Дипломная работа по теме Анализ и оценка состояния малого города в период реформы местного самоуправления и пути развития
Сочинение Самый Запоминающий День Лета
Сочинение по теме Зигфрид Ленц. Урок немецкого
Курсовая Работа На Тему Методы Продвижения Продуктов И Услуг В Сфере Гостиничного Сервиса И Туризма
Разработка программного обеспечения для автоматизации учета продукции на склад - Программирование, компьютеры и кибернетика дипломная работа
Выявление особенностей коммуникативной функции речи у детей с ранним детским аутизмом младшего дошкольного возраста - Психология курсовая работа
Организация работы воспитателя по обеспечению охраны жизни и здоровья, по профилактике травматизма и оказания первой медицинской помощи детям дошкольного возраста и сотрудникам ДОУ - Педагогика курсовая работа