Переработка отходов пластмасс на комплексе ПРОМЕТЕЙ методом пиролиза.

Полимерные материалы нашли применение во всех отраслях промышленности, став конкурентоспособными с более традиционными - металлами, деревом, керамикой, стеклом, резиной и бумагой.

Тенденции последних лет в изменении морфологического состава ТБО городов показывают, что объем пластмассовых изделий (посуда одноразового использования, ПЭТ-бутылки, тара, уплотнители, упаковочные материалы и др.) увеличивается. Отходы полимерных материалов попадают на свалки, часто стихийные. Частично их сжигают. При этом в атмосферу выделяются ядовитые продукты: хлористый и фтористый водород, фосген (СОС12, газ с запахом прелого сена удушающего действия), цианистые, а также диоксинсодержащие соединения, обладающие канцерогенным действием. Повторное использование полимерных отходов законодательно поощряется в США, странах Западной Европы и Японии. Вместе с тем в США принимаются меры к ограничению применения полимерных материалов, экологически безопасная утилизация которых затруднена (например, пенополистирола), а в Швейцарии, Дании, Австрии и Италии ограничивают использование поливинилхлорида (ПВХ).

Рынок упаковки в развитых странах характеризуется стабильным спросом на полимерные материалы. Эта тенденция будет сопровождаться ежегодным приростом потребления на 4%. Для изготовления упаковки используют полипропилен (ПП), полиэтилен (ПЭ), полиэтилентерефталат (ПЭТФ), поливинилхлорид (ПВХ), полистирол (ПС), полиамид (ПА) и др. Одноразовую посуду производят из ПЭ, ПП (Каплен 01030), ПС (ПСМ 151, ПСМ 115), АБС-пластиков.

Одним из наиболее эффективных методов переработки полимерных отходов является пиролиз - термическая деструкция без доступа кислорода на всех стадиях процесса. Конечные продукты пиролиза представляют собой ценное сырье или товарные химические вещества. Поэтому процесс не требует затрат на создание системы очистки отходящих газов, образующихся при традиционном сжигании органических соединений. Предлагаемый способ вообще не предусматривается выбросы в атмосферу. Режим пиролиза (температура, долевое соотношение компонентов и др.) определяется в каждом конкретном случае в зависимости от состава смеси отходов. В результате пиролиза соединения сложной органической структуры, из которых состоят полимерные материалы, преобразуются в более простые нетоксичные соединения парафинового (метанового), олефинового, циклического, ароматического и гетероциклического классов, смесь которых подвергается дальнейшей переработке (конденсации, улавливанию, разгонке, ректификации и др.) с получением товарной продукции. В табл. 1 приведены особенности пиролизной деструкции чаще всего используемых полимерных материалов, в частности, температурный режим и продукты деструкции.

Особенности и продукты деструкции полимерных материалов

Наиболее ценные составляющие ассортимента товарной продукции, получаемые в результате пиролиза полимерных материалов и других органических соединений:
• стирол, изопрен, ацетон, нафталин, ацетонитрил, кумарон, крезолы, флуорен, фенантрен, акридлин, антрацен, пиррол, хризен и др.;
• азотсодержащие: карбазол, индол, пиридиновые и пиколиновые соединения;
• серосодержащие: тиофен, сероуглерод;
• ароматические углеводороды: бензол, толуол, o-m-p-ксилолы, мезитилен, стирол, инден, кумарон и др.;
• смолы и их фракции (масла): легкая, нафталиновая, поглотительная, антраценовая и др. Наиболее приемлемым технологическим процессом для переработки отходов органического происхождения является коксохимическое производство, где коксование угля происходит в закрытых камерах при высоких температурах и, что наиболее важно, без доступа воздуха. Кроме этого, существующий технологический процесс предусматривает схемы улавливания из образующегося газа смолистых и ароматических соединений, аммиака, сероводорода, цианидов, бензольных углеводородов, нафталина и других продуктов коксования (т. е. всех тех ингредиентов, которые образуются при пиролизе органических отходов). После конденсации и улавливания мономерных химических соединений и фракций остаточный газ содержит 59% водорода, 26% метана, до 7% оксида углерода, 3% углеводородов этиленового ряда и является высококалорийным экологически "чистым" энергоносителем.
Теплотворная способность и удельный вес компонентов очищенного газа приведены в табл. 2.

Состав очищенного пиролизного газа

Перейти к описанию мини-завода "ПРОМЕТЕЙ-ФЕРМЕР".