Что представляют из себя отходы полиэтилена, их переработка и утилизация

Способы утилизации отходов из полиэтилена

Содержание

Полиэтилен представляет собой воскообразное органическое соединение термопластичного полимера этилена с длинными молекулами. Полиэтилен обладает такими техническими характеристиками как:

  • химическая устойкивость;
  • морозоустойчивость;
  • изолятор;
  • высокий уровень прочности к механическим воздействиям;
  • способность размягчаться при температуре 1200С;
  • низкий уровень адгезии.

В большинстве случаев данный материал отождествляется с похожим материалом растительного происхождения – целлофаном.

История полиэтилена

Впервые полиэтилен был создан в 1899 году немецким инженером Гансом фон Пейхманн, но в то время не получил широкого спроса и применения.

Основную востребованность данный материал получил в 1933 году благодаря инженерам Реджинальду Гибсону и Эрику Фосету, предложивших применять его для производства телефонных кабелей, и только впоследствии в 1953 году он стал применяться в качестве материала для упаковки в пищевой промышленности.

Полиэтилен высокого давления

Полиэтилен высокого давления (ПЭВД) также, как и его аналог – полиэтилен среднего давления (ПЭСД), изготавливается в строго определенных условиях:

  • в автоклавном или трубчатом реакторе при температуре от +2000С до +2600С;
  • с уровнем давления в 150 – 300Мпа;
  • содержанием в качестве инициатора кислорода или органического пероксида;
  • реакция осуществляется методом радикального механизма. Изготовленный по данному методу полиэтилен имеет степень кристалличности в 50–60% и средневесовой молекулярный вес от 80 000 до 500 000;
  • после этого жидкий полиэтилен гранулируют, с учетом того, что реакция происходит в расплаве.

Получение полиэтилена среднего давления

Полиэтилен среднего давления (ПЭСД) изготавливают в таких условиях:

  • температура от +1000С до 1200С;
  • с уровнем давления в 3 – 4Мпа;
  • и с участием в качестве инициатора катализатора Циглера–Натта или, в альтернативном варианте, смеси TiCl4 и AlR3. Результатом данного метода является то, что готовый продукт выпадает из раствора в виде хлопьев и имеет степень кристалличности 80–90% и средневесовой молекулярный вес 300 000 – 400 000.

Модификации полиэтилена

Существующий ассортимент полимеров этилена может быть существенно расширен за счет получения его сополимеров с другими мономерами или, в альтернативном варианте, методом получения композиционных материалов способом компаундирования одного типа полиэтилена с аналогом другого типа, полиизобутиленом, полипропиленом или каучуками. В результате на основе полиэтилена и полиолефинов могут быть созданы другие многочисленные модификации данного продукта. В качестве примера, сополимеры с активными группами обеспечивают следующие характеристики:

  • лучший уровень адгезии полиофиленов к металлическим поверхностям;
  • низкий уровень горючести;
  • высокий уровень окрашиваемости и прочее.

К отдельной группе относятся так называемые «сшитые» модификации полиэтилена марки ПЭ-С. Основным их отличием является то, что молекулы в цепочке образуют не только последовательные соединения, но и боковые связи, соединяющие молекулярные цепочки между собой. За счет чего, в результате сильно изменяются как физические, так и (в меньшей мере) химические свойства готовой продукции.

В зависимости от метода изготовления, различаются такие четыре модификации «сшитого» полиэтилена как:

  • силановый;
  • пероксидный;
  • азотный;
  • радиационный.

Максимальной востребованностью пользуется более простой и дешевый в производстве РЕх-b.

Утилизация отходов полиэтилена

Утилизация полиэтилена осуществляется при помощи 50% азотной кислоты в условиях комнатной температуры, а также может эффективно осуществляться воздействием на материал газообразного или жидкого хлора или фтора в условиях химического производства. Также утилизация полиэтилена может эффективно осуществляться в воде, нагретой до температуры +1800С или по прошествии хранения длительного времени на открытом воздухе, провоцирующим термостарение материала и образование его хрупкости.

Следует учитывать, что процедура термостарения полиэтилена имеет побочный эффект – выделение множества вредных для окружающей среды веществ.

Ассортимент изготавливаемой из полиэтилена продукции заключает в себя следующие предметы повседневного быта:

  • полиэтиленоваяй пленка;
  • упаковочные пакеты;
  • ящики;
  • скотч;
  • банки;
  • бутылки;
  • садовые лейки;
  • канистры;
  • садовые горшки и прочее.

Для нужд строительства из полиэтилена производят трубы канализационные, дренажные, газовые и водопроводные. Помимо этого, полиэтилен служит исходным материалом для производства различной фурнитуры и электроизоляционного материала.

Вполне естественно, что по прошествии некоторого времени любые виды изделий приходят в негодность, кроме элементов, изготовленных из полиэтилена.

Следовательно, полиэтилен не распадается в естественных условиях, что делает более чем актуальным вопрос утилизации полиэтилена, избавляющий среду обитания человека от ненужного мусора.

Для решения этого вопроса, многие компании занимаются специально сбором, вывозом и утилизацией, как твердых бытовых продуктов, так и отходов, изготовленных их полиэтилена. Утилизация полиэтилена составляет сложную процедуру, которая, прежде всего, предусматривает сортировку мусора в специальные раздельные контейнеры.

Особого внимания заслуживают специальные прессконтейнеры–компакторы, предназначенные для бытовых отходов большого объема, но малой плотности.

Данные контейнеры обеспечивают значительное удешевление процедуры утилизации, так как позволяют уплотнять полиэтиленовые изделия и, в частности, широко используемые пластиковые бутылки различного объема.

Экологическая безопасность

Можно сказать без ложного преувеличения, что полиэтилен прочно вошел в жизнь человека, тем самым делая немыслимым повседневный быт без своего участия. Хотя об этом мало кто задумывается из обывателей (кроме экологов, уже сейчас предвидящих грядущую не за горами экологическую катастрофу).

Объясняется это тем, что в скором времени на долю всех отходов ТБО будет приходиться не менее 10% полиэтиленовых изделий, обладающих способностью не разлагаться длительное время.

Именно поэтому вопрос утилизации отходов полиэтилена требует постоянного совершенствования технологий его переработки и последующего использования в качестве материала для производства новой продукции, основным предназначением которой является обеспечение человеку максимального жизненного комфорта.

Экструзия полиэтилена

Метод экструзии подразумевает технологический процесс, при котором исходное сырье в жидкообразном состоянии формуется при помощи продавливания через специальную формующую головку – фильеру. Основным предназначением метода экструзии является производство таких погонажных изделий как:

  • листы;
  • пленки;
  • профили;
  • трубы и прочее.

Для обеспечения данной процедуры применяются как одношнековые, так и двухшнековые экструдеры. Однако для производства полиэтилена используются только одношнековые экструдеры.

Завод по переработке полиэтилена, видео

Источник: http://hromax.ru/utilizatsiya_polietilena.html

Переработка полиэтилена как бизнес

Одним из перспективных направлений предпринимательской деятельности в настоящее время является переработка полиэтилена.

Такой вид бизнеса является привлекательным в связи с тем, что продукты его производства весьма востребованы во многих отраслях промышленности, строительства, выращивания сельскохозяйственных культур.

Перед тем, как вложить свои средства в бизнес на переработке полиэтилена, стоит внимательно ознакомиться со всеми тонкостями и нюансами процесса, а также требованиями к самому производству.

Для кого производить продукцию?

Начало любого бизнеса, как правило, осуществляется с предварительным изучением спроса, да и вообще востребованности того конечного продукта или услуги, которая будет являться основным направлением деятельности.

Итак, переработка полиэтилена – кто будет являться основным потребителем выпускаемого вашим предприятием товара? Если вы планируете наладить производство гранул полиэтилена, то основными клиентами будут также являться перерабатывающие заводы по выпуску следующих продуктов:

  • Пластиковых бутылок;
  • Одноразовой посуды и тары пищевого и хозяйственного назначения;
  • Полиэтиленовых пакетов в качестве тары – потребительских и для упаковки любого вида продукции в промышленных масштабах;
  • Элементов декора для оснащения интерьера и экстерьера квартиры и дома, сада, огорода, бассейна;
  • Изолирующих материалов для строительства;
  • Для выпуска отделочной плитки;
  • Труб для организации полива, водоснабжения, отопления;
  • Очищающих систем дренажа;
  • Материалов для оснащения ливневых систем.

Итак, как видно из этого списка, наладив производство гранул полиэтилена (а он выпускается именно в виде таких мелких единиц), вы будете желанным поставщиком сырья для многих мелких цехов и крупных предприятий.

Конечно, в таком случае, не стоит забывать и о том, что для покупателей важными показателями будут являться качество вашей продукции, ваша возможность осуществлять поставки в необходимом объеме и в четко оговоренные сроки, а также то, чтобы стоимость находилась на уровне имеющихся конкурентов, а на первых порах и даже ниже.

Технология переработки полиэтилена, в первую очередь, предусматривает использование в качестве сырья уже отработанного материала – практически вашим основным направлением становится так называемая утилизация отходов полиэтилена.

Обратите внимание

Ее чаще называют, как, вторичная переработка мусора, в результате какой, путем преобразований, очистки и изменения физического состояния, выходит продукт, который может стать основой для производства большого количества полезных вещей.

Технология переработки полиэтилена, которую необходимо будет применять при открытии производства, позволяет выпускать такие виды продукции:

  • Гранулы полиэтилена низкой плотности. Основным его дальнейшим использованием является производство упаковки, которая предназначена для хранения и транспортировки в них сухих сыпучих веществ. Степень прочности полученного материала позволяет готовой продукции выдерживать нагрузки до четырех килограмм. Из-за немалой величины давления, которая необходима для осуществления процесса, такой готовый материал называют еще гранулы полиэтилена высокого давления и основными параметрами, при которых его изготавливают, является температура в камере 750 градусов и само давление до 3 кгс на квадратный сантиметр;
  • Гранулы полиэтилена высокой плотности, они могут также выпускаться и в виде порошка. Главным аспектом его производства является применение специальных веществ – катализаторов, которые, вступая в реакцию с сырьем, дают на выходе продукт необходимого качества. Вторым названием такой продукции являются «гранулы полиэтилена низкого давления» и он значительно отличается большими показателями прочности и износостойкости;
  • Вспенивающийся полиэтилен – представляет собой готовый продукт с закрытой пористой структурой. Его производство основано на разогреве сырья до высоких температур и дальнейшее взбивание с помощью таких газов, как бутан, фреон и другие. Основным назначением подобного материала является производство теплоизоляционных конструкций и элементов, позволяющих осуществлять транспортировку, хранение и переработку различного вида продукции при заданных температурах.

Особенности технологии производства

Рассмотрим, каким образом осуществляется процесс переработки.

В первую очередь, хочется сразу же отметить, что переработка отходов полиэтилена в гранулы на выходе имеет продукт, который идентичен по свойству тем материалам, какие производятся из химических компонентов.

Кроме того, при организации подобного бизнеса немаловажным также является факт, что при переработке вторичного сырья вы можете рассчитывать на различные дотации от государства, выделение средств на открытие, а также особо выгодные условия при оплате налогов.

Итак, вторичная переработка полиэтилена состоит из таких основных операций:

  1. Сбор отходов для полиэтилена и прием сырья на производство. Наилучшим способом в таком случае будет самостоятельно организовать пункт приема отходов полиэтилена, разумеется, если вы обладаете достаточными на то денежными средствами.
  2. Сортировка полученного сырья. Она направлена на то, чтобы отделить его от мусора и примесей, а также разделить по степени пригодности к переработке.

В процессе сортировки распределяют на виды отходов по таким признакам:

  • По размерам. Наиболее крупные виды сырья направляют на разрезание при помощи циркуляционных пил или специальных лентопильных станков;
  • По составу – отдельно распределяют пакеты, отходы полиэтиленовой пленки, бутылки, лотки и прочее;
  • По возможности осуществление вторичной переработки – на практике, от 2 до 10% собранного сырья подлежит утилизации вследствие невозможности использования для промышленных целей;
  • По загрязненности. В основном, все собранное сырье подвергается предварительной мойке, но чрезмерно грязное проходит такую операцию дважды.

В основном, процесс сортировки сырья производится вручную – существующее на данный момент оборудование для переработки полиэтилена не позволяет полностью механизировать данный процесс. В связи с таким обстоятельством необходимо будет нанять рабочих для осуществления подобного процесса.

Очень важно внимательно производить сортировку сырья, поскольку попадание в общую массу других веществ может значительно изменить исходные качества полиэтилена, выпущенного вашим заводом.

Как следствие, при его приобретении и дальнейшем цикле производства готовая продукция может оказаться плохого качества и повторное обращение к вам вряд ли состоится.

  1. Измельчение до необходимого размера частиц. В качестве оборудования при такой обработке применяются дробилки или шредеры;
  2. Промывка измельченного сырья на моечных аппаратах. При большом объеме выпуска готовой продукции применяют установленные моечные линии, в которых автоматически происходит загрузка в аппараты, сама промывка, частичная сушка и транспортировка для дальнейшего этапа. Промывка сырья также является важным этапом всего процесса переработки, поскольку оставшиеся примеси могут ухудшить полученные первичные гранулы полиэтилена – они будут низкого качества, мутные и вспененные.
  3. Обработка в центрифуге. Под действием центробежной силы в таком оборудовании происходит отделение непосредственно частиц для производства от оставшихся элементов грязи и примесей, а также излишней влаги, которая является лишней при прохождении следующих операций технологической обработки.
  4. Помещение промытого и высушенного сырья в агломераторы для переработки полиэтилена. В этих аппаратах благодаря воздействию высоких температур сырье расплавляется и спекается. Полученный полуфабрикат значительно повышает производительность последующих по технологической цепочке машин и облегчает прохождение основной операции грануляции сырья. В том случае, если в вашем цеху будет установлена линия переработки полиэтилена, то наилучшим вариантом будет выбрать ту, в которой установлен пласткомпактор, выполняющий аналогичную с агломератором операцию, но обеспечивающий более высокое качество обработанного продукта.
  5. Непосредственно процесс грануляции. На выходе после такой операции получается вторичная гранула полиэтилена. Сам процесс ее образования выглядит следующим образом: материал транспортируется при помощи шнека к гранулятору, там осуществляется цикл нагревания, очистки от посторонних примесей механическим способом. Полученная масса, которая в результате воздействия температур нагревается до 200 градусов, попадает на формовочное отверстие. Отверстие имеет тонкие щели – фильеры, через которые формируются тонкие струйки раскаленного полимера. На выходе эти струйки быстро охлаждаются, твердеют и нарезаются механическим устройством при помощи острых ножей. Далее происходит охлаждение водой или струей воздуха.
  6. Вторичные гранулы полиэтилена фасуются в пакеты по заранее установленной массе. Такой процесс может осуществляться ручным способом, но гораздо производительнее будет приобрести специальный аппарат, который, к тому же, обеспечивает точность измерений и параллельно осуществляет операцию запечатывания.
Читайте также:  Все про утилизацию архивных и бухгалтерских документов

Особенные требования к помещению

Завод по переработке полиэтилена по причине того, что он связан с некоторыми особо вредными условиями и повышенной опасностью производства, стоит располагать исключительно в промышленных зонах. Кроме такого требования, к производственному помещению предъявляются следующие:

  • Наличие подъезда к зоне выгрузки сырья и отгрузке готовой продукции;
  • Площадь производственных помещений должна начинаться с размера в 100 квадратных метров;
  • Обязательно наличие канализации, подведенной системы горячей и холодной воды;
  • В помещении должна быть оборудована хорошая система вентиляции;
  • Желательно, чтобы все здание имело разделение на такие четыре основные зоны: приемки и хранения сырья, первичной переработки (сортировки), основной обработки – цеха, в котором на полуфабрикат воздействуют давлением и высокой температурой, зона хранения сырья и отгрузки готовой продукции.

Необходимый персонал для организации производства

Основными рабочими, которые понадобятся для начала полноценной работы цеха и сбыта готовой продукции, следующие:

  • Руководитель предприятия;
  • Бухгалтер. В том случае, если объемы производства будут не слишком большими, тогда имеется возможность совмещения функций бухгалтера и руководителя в одном лице;
  • Технолог производства;
  • Рабочие по обслуживанию технологических линий – от 3 человек;
  • Подсобные рабочие, выполняющие операции по выгрузке сырья, его сортировке, складированию готовой продукции и погрузке в транспорт для дальнейшей отправки поставщикам.

Приблизительные затраты и ожидаемая прибыль

Какую же сумму необходимо будет вложить в организацию завода по переработке полиэтилена, чтобы открыть конкурентоспособное производство, которое обеспечит вас доходом на продолжительный период времени?

Основными затратами, в таком случае, будут являться закупка оборудования, какая обойдется в сумму от 800 тыс. рублей и первоначальную поставку сырья, в сумме, не меньшей чем 100 тыс. рублей. В общем же, общая величина средств, которые понадобятся на открытие, составит от 1,2 млн. рублей.

https://www.youtube.com/watch?v=sNiTlTMYOkM

Уровень рентабельности таких предприятий в среднем составляет 15% и позволяет окупить вложения за период от одного года до двух лет.

При достаточно приложенных усилиях и высоком профессионализме сотрудников вы вполне сможете в дальнейшем расширить производство, организовав цех по производству любого вида изделий из полученного вторичного гранулята, увеличив, таким образом размер потенциальной прибыли.

Источник: https://namillion.com/pererabotka-polietilena.html

Утилизация полиэтилена

Исследования английских ученых доказали, что некоторые содержащиеся в полиэтилене (а следовательно, и в различных упаковках, из него сделанных) химические вещества легко растворяются в жирах и проникают в продукты. Затем, попадая в организм человека, они накапливаются и впоследствии способны вызывать бесплодие. Министерство пищевой промышленности Англии выделило немалые средства на проведение дальнейших экспериментов.

Пластиковые бутылки представляют собой также определенный вид полиэтилена, так как изготавливаются из полиэтилена высокого давления. Такой тип продукции оказывает негативное влияние на экологию в невероятных масштабах, ведь он разлагается чрезвычайно медленно, можно сказать, что совсем не разлагается.

Для того чтобы избавиться от подобного типа отходов, необходимо применять довольно дорогостоящие методы, ведь сожжение уже не является абсолютно безопасным.

Раньше такой тип утилизации был приемлемым, но сейчас в состав пластиковых бутылок и другой продукции из полиэтилена высокого давления входят вредные пластмассы, наносящие при горении существенный вред атмосфере.

Именно поэтому не все страны обладают возможностью перерабатывать такой тип отходов безопасно, страны, где уровень экономического развития находится на низкой отметке, просто накапливают пластиковые бутылки, что наносит экологии непоправимый вред.

В России вторсырье можно наблюдать на свалках, где оно собирается с большой скоростью. Переработка такого сырья может быть выгодным только в случае, если свалка находится близко к перерабатывающему заводу.

В ином случае, все процедуры по доставке и переработке мусора будут для приобретателя невыгодными.

Вред, который наносят медицинские отходы, лабораторные отходы, в сочетании с бытовыми отходами, полиэтиленом и пластиком, могут в скором времени привести нашу планету к экологической катастрофе. Именно поэтому требуется использование налаженной системы переработки полиэтилена.

Переработка полиэтилена

Полиэтилен в качестве упаковочного материала имеет массу достоинств. Он достаточно прочен, легок, хорошо окрашивается, устойчив к различным атмосферным воздействиям. Однако некоторые его преимущества оборачиваются недостатками.

Дело в том, что он очень стоек к воздействию бактерий и микроорганизмов.

Достаточно сказать, что разложение полиэтилена в природной среде занимает более двухсот лет, и поэтому для того, чтобы не засорять им природу, требуется применять эффективные методы утилизации.

Самый простой способ избавиться от полиэтиленовых отходов – это просто их сжечь. Однако при этом в атмосферу выделяется много различных токсичных веществ, что пагубно сказывается на окружающей природе. Поэтому в настоящее время все большее распространение получают другие методы утилизации, или, как сейчас модно говорить, рециклинга полиэтилена.

Важно

Однако прежде чем утилизировать использованные полиэтиленовые пакеты, их нужно собрать, что в большинстве случаев означает просто выбрать из бытового мусора. Далее, согласно технологии переработки, исходное сырье требуется предварительно промыть в специальных промывочных машинах, входящих в комплект перерабатывающих линий.

После промывки полиэтиленовые отходы попадают в так называемую дробилку, где они тщательно измельчаются. Следующий этап переработки полиэтилена – это обработка его в центрифуге, где происходит удаление лишней влаги, а также различных случайных твердых примесей (стекла, бумаги и т.п.). Далее происходит окончательная промывка вторичного полиэтиленового сырья.

Сточные воды, образующиеся при этом, через специальные очистные сооружения удаляются, а полиэтилен поступает в специальную сушильную камеру, в которой сначала происходит механическая сушка, а затем – термическая обработка. Таки образом, в результате переработки полиэтилена на выходе получается вторичное сырье, которое пригодно для повторного использования.

К примеру, из него методом экструдирования с добавлением определенных добавок изготавливают полиэтиленовые трубы, пленку и т.п.

Переработка полиэтилена должна производиться с соблюдением определенного регламента и требований техники безопасности. В процессе переработки из полиэтилена не должны выделяться вредные вещества в пределах превышающих установленные нормы, так называемые ПДК (предельно допустимую концентрацию).

Полиэтилен низкого давления, из которого обычно изготавливаются пакеты, при нагревании свыше определенного предела выделяет аэрозоль, являющийся легковоспламеняющимся и взрывоопасным.

Соответствующими нормативными документами определены и другие требования, которые должны соблюдаться в процессе переработки полиэтилена.

Посмотрите также:

Куда сдать на утилизацию отходы, технику и другие вещи в Вашем городе

Также на сайте:

Следующая >>

Источник: http://www.kudagradusnik.ru/index.php/articles/6921-utilizacziya-polietilena.html

Переработка полиэтилена – приоритетная задача промышленности и экологии

Полиэтилен присутствует в нашей жизни повсеместно: полиэтиленовая пленка и пластиковая тара являются основным упаковочным материалом, огромное количество предметов имеют пластиковый корпус, материал используется для производства труб, емкостей, стройматериалов, санитарно-технических изделий, деталей автомобилей и прочей техники и т.д. Спектр применения полиэтилена невероятно широк, к тому же современный рынок постоянно обновляется, а в продаже появляются новые марки этого полимерного материала с улучшенными потребительскими свойствами.

Актуальность переработки полиэтилена очевидна

Самый популярный в мире пластик обладает невероятной устойчивостью – ему не страшны воздействие воды, щелочей, органических и неорганических кислот, химических растворов солей и пр.

С одной стороны, это хорошо, а с другой это вызывает ряд проблем, главная их которых – проблема экологии.

Полиэтиленовые отходы наносят огромнейший вред окружающей среде, ведь со временем материал подвергается термостарению, медленно разлагаясь под действием солнечных лучей, тепла и кислорода, а в процессе его разрушения происходит выделение вредных химических веществ, загрязняющих, в первую очередь, почву и воду. Время полного разложения полиэтилена составляет сотни лет… Даже страшно представить, что за это время может произойти с нашей планетой. Не зря экологи бьют тревогу и пытаются предотвратить катастрофу.

Совет

Конечно, ограничить производство различных видов пластмасс не представляется возможным, однако рационально организовать рабочий процесс можно и даже нужно.

Речь идет о создании и совершенствовании способов переработки полиэтилена, благодаря которым вторичное сырье получает новую жизнь.

Благодаря рециклингу пластиковые отходы на заводах по переработке полиэтилена превращаются в изделия и предметы, без которых сложно представить нашу повседневную жизнь.

В последнее время количество предприятий, которые занимаются вторичной переработкой полиэтилена резко увеличилось. И дело не только в заботе об экологии. Переработка пластиковых отходов – весьма прибыльное и перспективное направление бизнеса.

Отходы полиэтилена и стрейч-пленки служат сырьем для производства пластиковых панелей, мусорных баков, различных бытовых и промышленных емкостей для хранения и транспортировки химических материалов и пр.

Хотя несмотря на появление новых технологий переработки, использование вторичного полимерного сырья имеет ряд ограничений.

Как правило, переработка бытовых отходов полиэтилена не вызывает трудностей. Структура материалов, которые мы используем в повседневной жизни, практически не меняется, т.к. их эксплуатация обычно непродолжительна по времени.

Срок же службы промышленного полиэтилена гораздо выше, а воздействие на него различных факторов более масштабное. Солнечные лучи и колебания температуры оказывают свое губительное действие на материал, к тому же появляющаяся в процессе эксплуатации пыль не поддается очищению.

В результате полученное на линиях по переработке полиэтилена сырье не отличается высоким качеством, а значит сфера его дальнейшего применения сужается.

Особенности переработки

Количество циклов переработки и виды изделий, которые могут произведены из полиэтиленовых отходов имеют ряд ограничений.

Первый цикл переработки практически никак не влияет на снижение потребительских свойств новых изделий.

Однако с каждым последующим циклом переработки свойства полиэтиленов снижаются, а сырье становится пригодным лишь для производства таких материалов, механические свойства которых не критичны для эксплуатации.

Читайте также:  Влияние магнитных бурь на здоровье и организм человека

Согласно технологии, переработка полиэтилена состоит из нескольких этапов:

– сначала сырье необходимо собрать, т.е. полиэтилен отделяется от прочего бытового различного мусора;

– собранные полиэтиленовые отходы попадают в промывочные машины;

– затем материал направляется в дробилки, где происходит их измельчение;

– процесс обработки сырья в центрифуге позволяет избавиться от лишней влаги и случайно оставшихся твердых примесей;

– после очередной промывки, материал поступает в сушильную камеру, где полиэтилен сушится, а затем проходит термическую обработку.

– вторсырье для дальнейшего использования готово и может отправляться на производство.

Оборудование для переработки

Конечно, процесс переработки полиэтилена предполагает использование специализированного оборудования, которое, впрочем, не сильно отличается от оборудования, необходимого для переработки пластмасс.

Полностью оснащенная линия включает в себя: промывочную машину, дробилку, центрифугу, сушильную установку, агломератор, гранулятор и экструдер.

Кроме того, нелишним будет использование конвейера или пневмотранспортера, которые позволяют автоматизировать процесс подачи сырья на линию.

Обратите внимание

Именно агломератор является тем устройством, в котором и происходит переработка полиэтилена.

В результате температурного воздействия образуется вторичное сырье – агломерат, который на специальных станках превращается в готовые изделия.

Для производства промышленного полиэтилена рекомендуется применение высокопроизводительных агломераторов, цена которых выше, чем обычных, но и качество лучше.

Процесс переработки полиэтилена в гранулы – следующий этап после предварительного измельчения или агломерирования отходов ПВД,ПНД, полистирола и пр. Грануляторы могут входить в линию переработки, однако не являются её обязательной составляющей. Хотя реализация вторичных гранул полиэтилена может существенно увеличить доходы предприятия и расширить рынок сбыта.

Технологии переработки полиэтиленовых отходов совершенствуются с каждым годом. В последнее время большим спросом пользуется сшитый полиэтилен – материал, который обладает улучшенными физическими свойствами и более широкой сферой применения.

Из него производят термоусаживаемые трубки, перчатки, пленки для упаковки пищевых продуктов, полимерные водонапорные трубы и т.д.

Благодаря сшивке материал полиэтилен получается более жестким, а рабочая температура после переработки может достигать 100 – 120°С.

Источник: https://promplace.ru/obrabatyvauschaya-promyshlennost-i-pererabotka-materialov-staty/pererabotka-polietilena-1457.htm

Утилизация полиэтилена

Главная » Промышленные отходы » Полиэтилен

Чтобы избавиться от огромного количества полиэтиленовых отходов, которые увеличиваются практически с каждым днем, многие просто выбрасывают их вместе с другим мусором. Также ряд организаций сжигает отходы, в том числе и полиэтилен. Но и тот, и другой способы означают одно – пагубное воздействие для окружающей среды.

Утилизация полиэтилена нужна для того, чтобы эффективно справиться с большим объемом данной продукции и не допустить вредного влияния на природу.

Для кого это полезно?

Все компании и организации, которые используют большое количество этого материала в своей деятельности, нуждаются в его профессиональной утилизации.

Это могут быть:

транспортные и логистические фирмыторговые сетибанковские, страховые и другие компании

Почему важна утилизация?

К положительным характеристикам полиэтилена относят такие качества, как органическая и химическая устойчивость, стойкость к воздействию низких и высоких температур, достаточный уровень механической прочности. Данный материал легко окрашивать, он надежно защищает содержимое от воздействия влаги и т. д. Однако все эти свойства начинают играть отрицательную роль, как только требуется переработка материалов.

Полиэтилен долгое время будет лежать в первоначальном виде, загрязняя грунт. Для его полноценного разложения в природных условиях потребуется не менее двух веков. А при его сжигании выделяются канцерогенные вещества. Они опасны для состояния природы и здоровья людей.

Немаловажно, что при нагревании до высоких температур полиэтилена низкого давления (именно из него чаще всего изготавливают привычные пакеты) в атмосферу может выделяться аэрозоль, который относится к взрывоопасным и воспламеняющимся веществам.

Поэтому квалифицированная утилизация полиэтилена – это еще и актуальный вопрос соблюдения норм безопасности.

Как это делают?

Современная утилизация полиэтилена состоит из нескольких стадий. На первом этапе сортируют полученные отходы и отделяют полиэтиленовые изделия и лоскуты от других материалов.

Затем осуществляют промывку отходов, после чего направляют их в дробилку. Там их тщательно измельчают. Следующая стадия – центрифуга, где происходит очистка полиэтиленовой массы от влаги, а также мелких сторонних примесей, которые могли остаться после первичной сортировки.

Важно

Далее осуществляют финальную промывку, сушку и термическую обработку. Наконец, полученное сырье направляют для вторичного использования на химические предприятия.

В ходе выполнения утилизационных работ важно соблюдать все необходимые правила и условия. Важно, чтобы процесс был безопасным, а возможное выделение вредных веществ не превышало установленные нормативы (их еще называют ПДК – предельно допустимая концентрация).

Где применяют вторичный полиэтилен?

После переработки на заводах химической отрасли из отходов полиэтилена выпускают:

  • пластиковые емкости и тару (например, ванночки и канистры);
  • упаковку для хранения непродовольственных изделий;
  • пленку, в том числе плотную (ее применяют в строительном и ремонтном процессе);
  • декоративные изделия (например, пластиковую отделку для мебели, бытовой техники и автомобилей).

Также такой полиэтилен можно добавлять в смесь для производства пластиковых труб.

Эффективная переработка полиэтилена – процесс, выгодный с экономической точки зрения. Утилизация позволяет снизить затраты на хранения отходов. А вторсырье снижает затраты химических предприятий на выпуск новой продукции.

Быстро, качественно и по оптимальной цене. Так можно охарактеризовать услуги компании «Кристалл Чистоты». Чтобы заказать выезд нашего сотрудника, позвоните нам или оставьте сообщение через форму на сайте.

Наша фирма организует вывоз промышленных отходов, обязательно предоставляет подтверждающие документы.

Мы заботимся о сохранении окружающей среды, и осуществляем утилизацию в соответствии со всеми современными требованиями и нормами.

Цена утилизации промышленных отходов

Вид отходовкол-воцена
Отходы полимерных материалов 1 тонна 2000 руб

Источник: http://www.ekosferaplus.ru/utilizatsiya-promyshlennykh-otkhodov/polietilen

Полиэтилен как отход: химические свойства, состав, способы переработки и утилизации

Полиэтиленовые пакеты и упаковка состоят из полиэтилена с определенным количеством добавок. Основой полиэтилена, которая полимеризуется, является реакция, которая протекает по схеме:

В данном случае происходит разрыв и раскрытие π-связи и за счет этого образование соединений с другими молекулами и образование высокомолекулярных соединений (ВМС). Исходя из строения полиэтилена, можно сделать вывод о его свойствах и о его проблемах использования в быту, хотя продажа пнд приносит свои доходы.

Если считать, что в основе строения лежит этилен, а этилен — это органическое вещество, а оно, в отличие от неорганических, обладает рядом специфических свойств, главным из которых является токсичность.

Совет

К тому же из вышеперечисленных особенностей строения нужно учитывать, что полиэтилен — это полимер, а полимеры — это особый класс веществ синтетического происхождения, который относится к трудноразлагаемым веществам и обладает низкой механической прочностью.

Рассмотрим подробнее перечисленные свойства и их особенности воздействия на человека, и окружающую его среду. Под токсичностью понимается способность отхода так воздействовать на организм человека, что приводит к его патологическим изменениям и впоследствии к летальному исходу. Можно привести следующие виды и состав отходов на основе полиэтилена.

Сам по себе полиэтилен в первоначальном виде (когда он поступает в потребление) не токсичен и до стадии переработки является экотоксичным отходом (2 класс опасности). Токсичным же он становится на стадиях переработки и утилизации. К основным способам переработки относятся:

  • Захоронение
  • Сжигание
  • Пиролиз
  • Вторичное использование

Для полиэтилена ни один из этих способов полностью не подходит с позиций экологии.

Захоронение — они долго или почти не разлагаются за продолжительный период времени и занимают лишние площади. Сжигание — энергоемкий процесс, который уменьшает озоновый слой.

Полиэтилен сгорает неполно или его окисление при сжигании идет не до конца. При сгорании образуется большое количество органических соединений, в том числе и диоксинов, все эти соединения обладают токсичностью.

Особенно токсичен диоксин.

Диоксины выделяются при сжигании полиэтилена по реакции:

Они обладают кумулятивным эффектом, накапливается в жировой ткани, печени, кожи. Диоксины поражают все виды живых материалов от бактерий до теплокровных. Главная опасность проявляется в воздействии на организм крайне малых доз. Диоксины способны вызывать мутации.

У высокочувствительных организмов первоначально проявятся заболевание кожи хлоракне. Хлоракне — это поражение сальных желез, сопровождается дерматитами и образованием долгонезаживающих язв. Эта болезнь может проявляться снова и снова через многие годы после излечения.

Диоксины нарушают обмен порфиринов, предшественников гемоглобина. Порфирия — это заболевание, которое проявляется в повышенной фоточувствительности кожи, она становится хрупкой и покрывается микропузырьками. Диоксины также оказывают сильное эмбриональное воздействие, подавляя жизнеспособность, нарушая процесс формирования и развития нового организма.

Пиролиз для полиэтилена почти не применим, он заключается в выдерживании в специальном реакторе при температуре 700-9000°С в отсутствии воздуха или при его минимальном количестве.

Вторичное использование (утилизация) не возможно, так как полиэтиленовые пакеты сами по себе производятся из отходов от нефтепереработки, то есть при крекинге нефти и нефтепродуктов.

Возможна предварительная переработка отхода, путем его измельчения в специальных дробильных установках, снабженных роторными ножами, позволяющая фракционировать отход и затем уже направлять его на утилизацию. Полиэтилен при его переработке и разложении наносит вред здоровью людей и окружающей природной среде.

Источник: http://nika-obuv.ru/polietilen-kak-otxod-ximicheskie-svojstva-sostav-sposoby-pererabotki-i-utilizacii.html

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.

Обратите внимание

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.

Читайте также:  Новейшие технологии использования природных ресурсов

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.

Важно

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.

Совет

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.

Обратите внимание

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.

Важно

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.

Совет

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.

Обратите внимание

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

Источник: https://mirothodov.ru/articles/stati-o-polimernih-othodah/pererabotka-othodov-polietilena-metodami-termicheskih-reakcii

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector