<<
>>

5.2.7. ПРИМЕРЫ ОБОРУДОВАНИЯДЛЯ РЕЦИКЛИНГА ОТХОДОВ ПОЛИМЕРОВ

  Примером установки для вторичной переработки пластмасс может служить австрийская установка типа RSA-T (рис. 5.22). С ее помощью подвергают рециклингу промышленные и бытовые отходы полимеров.
Установка обеспечивает следующее.
Повышение производительности до 30% при более низкой температуре плавления перерабатываемого материала. Это стало возможным благодаря принципиально важному изменению соотношения объема термоизмельчителя и размеров экструдера. Увеличенный объем термоизмельчителя позволяет улучшить качество предварительной резки, увеличить время пребывания перерабатываемого материала в термоизмельчителе и благодаря этому значительно улучшить температурную однородность материала, подаваемого в экструдер. В результате этого снижается потребление энергии, необходимой для подачи в экструдер и для

Рис. 5.22
Рабочий цикл установки типа RSA-T:
1 — лента-транспортер; 2 — термоизмельчитель; 3 — одношнековый экструдер с жидким охлаждением; 4 — автоматический фильтр расплава; 5 — система горячей гильотинной грануляции; 6 — сборники для охлаждения и сушки; 7 — воздуходувка.


поддержания постоянной температуры, а также обеспечения однородности расплава. Поэтому шнеки экструдеров имеют увеличенную высоту профиля, что в комбинации с использованием экструдера с охлаждающей жидкостью позволяет избежать температурных пиков и дает возможность в целом снизить температуру массы при увеличении пропускной способности и производительности устройства. Значительное снижение термической деструкции перерабатываемого материала и улучшение MFI (показателя вязкости регранулята) при повышении производительности. Более простой способ загрузки при увеличении порций материала — на ленту-транспортер загружаются насыпные отходы пластмасс, что сокращает количество обслуживающего персонала. Увеличенный объем термоизмельчителя позволяет загружать в машину значительно большими порциями материал, при этом сохраняется стабильная температура во всей массе материала и остается неизменной его плотность в термоизмельчителе. В результате этого работа установки становится более надежной и стабильной при высокой производительности и без увеличения трудозатрат.
Загрузка установки происходит автоматически (например, насыпной материал на ленту-транспортер 1 либо пленка непосредственно с рулона). Обслуживающему персоналу не приходится дозировать подачу материала. В термоизмельчителе 2 перерабатываемый материал в одном рабочем цикле одновременно измельчается, перемешивается, нагревается, сушится и сгущается. Это позволяет перерабатывать материалы с остаточной влажностью до 8% (TVE). Затем вращающаяся система для резки позволяет использовать центробежную силу для непрерывной загрузки напрямую подсоединенного одношнекового экструдера с жидким охлаждением 3. Это позволяет экономить до 40% энергии по сравнению с многоступенчатыми технологиями.
В экструдере материал пластифицируется, гомогенизируется и, если необходимо, дегазируется (ТЕ, TVE). После того как поток расплава проходит через большой самоочищающийся автоматический фильтр расплава 4 и затем через систему горячей гильотинной грануляции 5 или штранговой грануляции, он превращается в однородный дегазованный гранулят цилиндрической или сферической формы, который затем поступает в сборники для охлаждения и сушки 6 гранулята.
Затем гранулят транспортируется через воздуходувку 7 или трубопровод к бункеру или для засыпки в мешки.
Экономическая и экологическая эффективность установки заключается в следующем: хорошая дегазация обрабатываемого материала; загрязненные фильтры не оказывают негативного воздействия на качество дегазации; значительно более высокая производительность по сравнению с обычными экструдерами с дегазацией. Развитием данного устройства является установка для
вторичной переработки пластмасс высокопроизводительной системой дегазации RGA-TVE.
Обычные экструдеры с дегазацией часто не отвечают возросшим требованиям сегодняшнего дня. Фирма EREMA разработала новый дизайн экструдера модификации TVE (рис. 5.23), в котором фильтр расплава расположен перед дегазационным отверстием экструдера. Это конструктивное решение позволяет производить дегазацию и одновременно тонкую фильтрацию.

Рис. 5.23
Схема установки типа ТУЕ:


1 — загрузка термоизмельчителя; 2 — термоизмельчитель; 3 — шнек экструдера; 4 — фильтр расплава; 5 — зона дегазации экструдера; 6 — шнек; 7 — короткий высокопрофильный шнек; 8 — соответствующие системы.
Применение данной системы позволяет избежать проблем, возникающих с использованием обычных экструдеров с дегазацией, таких, например, как ограниченная напорная жесткость или дегазация, недостаточная для последующего процесса переработки (из-за сильной про- крашенности и/или загрязненности, а также вследствие высокой влажности перерабатываемого материала).
Установка работает следующим образом. Загрузка 1 термоизмельчителя происходит автоматически (например, загрузка на ленту-транспортер), т. е. оператор не должен производить дозирование подаваемого материала. В термоизмельчителе 2 в одном рабочем цикле перерабатываемый материал одновременно измельчается, перемешивается, нагревается, сушится и сгущается. Система вращающихся ножей обеспечивает непрерывную загрузку напрямую соединенного одношнекового экструдера. Материал поступает на шнек экструдера 3 и там пластифицируется. В конце зоны пластификации расплав из экструдера выводится на фильтр расплава 4. В полностью автоматической самоочищающейся системе сменных фильтров расплав очищается, возвращается в экструдер и выводится в следующую зону дегазации 5 экструдера. Герметичность 6 шнека между зоной пластификации и зоной дегазации обеспечивается
Таблица 5.14
Основные характеристики установок типа ТУЕ

RGA-системы

Диаметры шнеков экструдера, мм

Средняя производительность, кг/ч (зависит от характеристик материала)

70TVE

70

240-330

80 TVE

80

330-450

100 TVE

100

550-700

120 TVE

120

750-900

160 TVE

160

1100-1500

212 ТУЕ

212

1500-2500

посредством обратной подачи уплотнительной резьбы. Это достигается благодаря тому, что небольшое количество уже очищенного расплава постоянно проталкивается в направлении, противоположном направлению подающего действия экструдера. Таким образом предотвращается оседание частиц перерабатываемого полимера в зоне герметичности.
Благодаря изменению положения шнека в осевом направлении можно изменять параметры пластификации и дегазации и таким образом выбирать наиболее оптимальные режимы для данного материала.
После того как расплав минует зону дегазации и пройдет через зону короткого высокопрофильного шнека 7, который из-за особенностей своей конструкции создает лишь незначительную дополнительную тепловую нагрузку для расплава, последний напрямую выводится на соответствующие системы 8 (например, на систему грануляции, выдувную головку для пленки, оголовок трубы, формовочное устройство). В таблице 5.14 приведены основные характеристики установок типа TVE.
Экономическая и экологическая эффективность установок типа TVE заключается в следующем: замена измельчительных ножей в термоизмельчителе производится без регулировки в течение нескольких минут; низкие удельные энергозатраты (приблизительно от 0,18 до 0,32 кВт/кг); включения газа в массе расплава, возникающие в процессе фильтрации вследствие самораспада загрязнений на сетках фильтра, выводятся через последующую зону дегазации экструдера; загрязнения, которые в традиционных экструдерах с дегазацией могут привести к газообразованию после зоны дегазации, отфильтровываются перед зоной дегазации; только полностью расплавленный материал может пройти через зону дегазации экструдера (нерасплавленные крупные частицы задерживаются на фильтре расплава до их полного плавления); пики давлений, возникающие вследствие закупорки сеток фильтра, если концентрация загрязнений становится очень высокой, не оказывают негативного воздействия на дегазацию (исключена опасность протечки расплава через дегазационные отверстия); не возникает опасности того, что при замене сеток включения воздуха попадут в поток расплава, а затем и на фильеру; повышается износостойкость, так как загрязнения отфильтровываются уже в середине экструдера; TVE-дизайн экструдера позволяет достигать исключительно хорошей гомогенности массы расплава; износостойкое исполнение (корпус цилиндра из сплава двух металлов, режущая кромка шнека армирована и азотирована).
Экономические преимущества: оптимальное соотношение цены и производительности (капиталовложений на килограмм произведенного материала); компактный дизайн; долгое время не требует профилактики, т. е. низкие сервисные затраты; высококачественный конечный продукт; система выборочного визуального контроля с выводом параметров на дисплей позволяет записывать производственные показатели и производить диагностику в дистанционном режиме (через модем). 
<< | >>
Источник: Кривошеин Д. А., Дмитренко В. П, Федотова Н. В.. Основы экологической безопасности производств: Учебное пособие. 2015 {original}

Еще по теме 5.2.7. ПРИМЕРЫ ОБОРУДОВАНИЯДЛЯ РЕЦИКЛИНГА ОТХОДОВ ПОЛИМЕРОВ:

  1. 6.5. Люминесцентный фотохромизм дибензоилметаната дифторида бора в полимерах
  2. ФОТОЛИЗ Р-ДИКЕТОНАТОВ ЕВРОПИЯ В ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРАХ И ПОЛИМЕРАХ. ФОТОСТАБИЛИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСА [Eu(N03)3(Phen)2] В ПОЛИЭТИЛЕНЕ
  3. 3.2. Фотолиз р-дикетонатов европия в полимерах. Влияние электронно- донорных свойств лигандов на скорость фотодеструкции комплексов.
  4. Пальгунов П.П., Сумароков М.В.. Утилизация промышленных отходов, 1990
  5. УДОБРЕНИЯ ИЗ ОТХОДОВ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА
  6. ЦИНК из ОТХОДОВ ПРОЦЕССА ГАЛЬВАНОСТЕГИИ
  7. 9.1. Отходы — это только хвост проблемы
  8. ГАДОЛИНИЙ ИЗ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВ
  9. ГЛАВА 5 Отход от универсализма
  10. АММОНИЯ НИТРАТ ИЗ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА
  11. СЕРЕБРО ИЗ ОТХОДОВ ПРОЦЕССА ГАЛЬВАНОСТЕГИИ
  12. СТЕКЛО ИЗ ОТХОДОВ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА
  13. АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ИЗ ОТХОДОВ ОГНЕВОЙ ЗАЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ
  14. м.ситтиг. Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов, 1985
  15. АЛЮМИНИЙ ИЗ ОТХОДОВ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ МАТЕРИАЛОВ