Способ утилизации отходов политетрафторэтилена


 


Владельцы патента RU 2497846:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук (БИП СО РАН) (RU)

Изобретение относится к глубокому окислению политетрафторэтилена, а именно к способу утилизации отходов политетрафторэтилена (ПТФЭ). Способ утилизации отходов ПТФЭ включает измельчение отходов ПТФЭ до частиц менее 0,2 мм, смешение их с окислителем и нагревание. В качестве окислителя используют оксид свинца при весовом соотношении = 1:(0,8-1,0), смесь прессуют в брикеты при давлении 500-600 кг/см2 и нагревают до 400°C. Технический результат - упрощение и удешевление технологического процесса утилизации ПТФЭ и получение порошка фторида свинца, который может использоваться в качестве твердой смазки в порошковой металлургии.

 

Изобретение относится к химической технологии, а именно к переработке промышленных отходов. Предлагаемый способ касается глубокого окисления твердых отходов политетрафторэтилена (ПТФЭ). Проблема утилизации промышленных отходов ПТФЭ весьма актуальна, так как при механической обработке изделий из фторопластовых заготовок образуется значительное количество стружки, не разлагающейся в естественных условиях.

Известен способ [Бекер С., Дерре Р. и др. Безопасное уничтожение высокотоксичных веществ. Российский химический журнал. Т. XXXVII. - М.: Наука, 1993, N 3, С.29-33] согласно которому перед уничтожением органические отходы смешивают с CaO (не менее 30% мае.), а затем сжигают при температуре выше 1200°С. К недостаткам способа можно отнести высокую температуру при значительном выделении пылевидной сажи и оксида углерода.

Известен способ [Энциклопедия полимеров. /Под редакцией Кабанова В.А. - М.: Советская энциклопедия, 1977, Т. 3.] сжигания отходов в псевдоожиженном слое промежуточного неактивного носителя. Отходы, в том числе и пластмассовые, содержащие хлор, серу, измельчают и смешивают с соединениями кальция, а затем сжигают в печи. По данному способу уничтожение отходов протекает также при высокой температуре, что приводит к образованию оксидов азота и диоксинов. Кроме того, не происходит связывания галогенов и двуокиси углерода из газовой фазы.

Известен способ [Штарке Л. Использование промышленных и бытовых отходов пластмасс.- Л.: Химия, 1987, С.39-48.] сжигания органических отходов, содержащих галогены, путем обработки их в ванне с расплавленной солью, через которую пропускают кислородсодержащий газ. Расплавленная соль содержит щелочноземельный металл и галогенид щелочноземельного металла. Образующийся при сгорании отходов галоген реагирует с металлом, в результате чего в расплаве накапливается галогенид щелочноземельного металла. К недостаткам способа-прототипа следует отнести высокую температуру проведения процесса (выше 750°С), высокую коррозионную активность расплава, а также использование относительно дорогого щелочноземельного металла для связывания галогенов.

Известны способы получения низкомолекулярного мелкодисперсного фторопласта из отходов ПТФЭ [пат. РФ №2133196, пат. РФ №2100376, пат. РФ №2035308, пат. США №5432259, пат. США №3832411], которые нашли применение в качестве антифрикционных добавок к смазочным композициям.

Однако количество образующихся и уже накопленных отходов ПТФЭ значительно превышает потенциальный спрос на мелкодисперсный фторопласт, что ограничивает возможности переработки большого количества отходов ПТФЭ.

Наиболее близким к предлагаемому является способ [патент РФ №2100702] уничтожения органических отходов, в том числе твердых полимерных материалов и политетрафторэтилена, путем их нагревания в измельченном виде в смеси с оксидами или гидроксидами кальция, магния, бария до температуры 600°С.

К недостаткам способа-прототипа следует отнести большой расход оксидов, высокую температуру проведения процесса, значительно выше температуры деструкции.

Предлагаемый способ позволяет окислить отходы ПТФЭ, с целью их утилизации при низкой температуре без образования токсичных веществ путем связывания образующихся газообразных продуктов разложения в твердое вещество, которое может найти применение в качестве сухой смазки в порошковой металлургии.

Предлагается способ утилизации отходов ПТФЭ, путем нагревания до 400°C спрессованных при давлении 500-600 кг/см2 брикетов, из смеси измельченных отходов фторопласта (до частиц менее 0,2 мм) с оксидом свинца при весовом соотношении = 1:(0,8-1,0). Окисление ПТФЭ протекает в интервале температур 350-400°C с образованием фторида свинца и углекислого газа.

Выбор весового соотношения 1:(0,8-1,0) обусловлен, тем, что получаемые при прессовании брикеты при большей степени наполнения рассыпаются, то есть не сохраняют свою форму. В случае же использования порошковой смеси в том же соотношении без прессования в брикеты процесс окисления ПТФЭ на наблюдается.

Практическое осуществление предлагаемого способа иллюстрирует следующий пример.

Пример. Навеску из отходов политетрафторэтилена (ПТФЭ) измельченную до фракции менее 0,2 мм и массой 100 г. смешивают с порошком оксида свинца (ГОСТ 9199-77) массой 90 г в смесителе с вращающимися ножами в течение 40 сек. Смешение компонентов проводится в сухую. Полученную массу помещают в пресс-форму и прессуют при удельном давлении 500-600 кГ/см2. Полученный брикет вынимают из пресс-формы и нагревают до 380°C в печи на воздухе со скоростью 5-7°C/мин. После нагревания брикет представляет собой бесформенную пористую массу, состоящую из фторида свинца, которая легко перерабатывается в порошок.

Изобретение позволяет упростить и удешевить технологический процесс утилизации ПТФЭ и получать порошок фторида свинца, который может использоваться в дальнейшем в качестве твердой смазки в порошковой металлургии.

Способ утилизации отходов политетрафторэтилена, включающий измельчение отходов ПТФЭ до частиц менее 0,2 мм, смешение их с окислителем и нагревание, отличающийся тем, что в качестве окислителя используют оксид свинца при весовом соотношении = 1:(0,8-1,0), смесь прессуют в брикеты при давлении 500-600 кг/см2 и нагревают до 400°C.



 

Похожие патенты:
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Полимерную композицию готовят в обогреваемом реакторе с мешалкой в среде инертного газа - азота.
Изобретение относится к строительным материалам широкого спектра применения и может быть использовано для дорожных, кровельных, изоляционных, герметизирующих работ.

Изобретение относится к области химической переработки углеводородного сырья и может быть использовано для низкотемпературного пиролиза изношенных автомобильных шин и других вторичных полимерсодержащих материалов с получением продуктов пиролиза, используемых в промышленности в качестве энергоносителей и сырья для дальнейшей химической переработки.
Изобретение относится к утилизации отходов производственного потребления, в частности полиэтилена, и может быть применено при приготовлении эмульсионных взрывчатых веществ (ЭВВ).
Изобретение относится к области переработки вторичного сырья и может быть использовано для измельчения отходов полимеров, в том числе резины и полимерных композиционных материалов.
Изобретение относится к автодорожной отрасли, к получению материалов для дорожного полотна с использованием вяжущего на основе битума с применением резиновой крошки из отходов резин общего, в том числе, шинного назначения и наношпинели магния в качестве модификаторов.
Изобретение относится к области переработки полимерных отходов, в частности образующихся в производстве бутадиен-стирольных термоэластопластов, содержащих структурированные включения и изготовления с их использованием в качестве полимерных модификаторов полимерно-битумных композиций.

Изобретение относится к способу и установке деполимеризации фторполимеров. .
Изобретение относится к биологически разрушаемой термопластичной композиции. .

Изобретение относится к области переработки отходов и может быть использовано при утилизации отработанных автомобильных шин с получением резиносодержащей жидкой композиции для дальнейшего применения.

Изобретение относится к методам термической деполимеризации природных и вторичных органических ресурсов, например твердых бытовых отходов (ТБО). Способ переработки органических и полимерных отходов включает загрузку сырья с предварительной сепарацией, измельчение с подсушкой, отличается тем, что подсушку осуществляют совместно с катализатором и низкокалорийным природным топливом, затем готовят пасту из измельченного материала и растворителя - дистиллята, получаемого при дистилляции жидких продуктов, при этом предусматривают дальнейшую ступенчатую деполимеризацию реакционной массы с температурой 200-400°C при нормальном атмосферном давлении, осуществляемую в каскаде из двух пар последовательно соединенных реакторов, в которых температура деполимеризации достигает в 1-й паре 200°C, и во 2-й паре - более 200°C и не превышает 310°C, объединяющихся друг с другом рециркулирующими потоками: газообразным, формирующем в реакционной системе восстановительную среду в виде синтез-газа (CO и H2), образующуюся путем паровой каталитической конверсии углеводородных газов, выходящих из реакторов деполимеризации, перемещающуюся посредством газового насоса через подогреватель восстановительных газов из реакционной системы, обеспечивают также вывод синтез-газа для получения моторных топлив - метанола, диметилового эфира или бензина; жидкую же углеводородную фазу отделяют от твердых непрореагировавших компонентов с выходом последних до 40% от общей исходной массы твердых бытовых отходов (ТБО), которые выводят из системы с помощью циркуляционных насосов и направляют для производства нефтяных брикетов и/или горючих капсул, причем жидкую реакционную углеводородную смесь, после отделения от нее твердого остатка, направляют на горячую сепарацию, охлаждение и дистилляцию, кроме того, меньшую часть дистиллята возвращают в мешалку для приготовления пасты на стадию приготовления пасты, а большую часть разделяют на целевые фракции: первую с температурой кипения до 200°C и вторую с температурой кипения выше 200°C, но не более 310°C.

Изобретение относится к технологии переработки органических отходов и может быть применено в химической и резинотехнической промышленности. В реакторе разлагают резиновые отходы.

Изобретение относится к области переработки отходов и может быть использовано для переработки резинотехнических материалов, в том числе и измельченных отработанных автомобильных шин, с получением резиносодержащей жидкой композиции для дальнейшего ее применения.

Изобретение относится к устройству для переработки полимерных материалов, в том числе и эластомеров для получения различных длинномерных профильных изделий заданного поперечного сечения.

Изобретение относится к комплексной, безотходной переработке токсичных отходов, включающей процессы: сортировки и брикетирования отходов с получением твердотопливных брикетов и отделенных металлических примесей, которые подаются на участок переработки металлов в электрошлаковый переплав, сушки брикетов с последующим их направлением на участок пиролиза при температуре 900-1600°С.

Изобретение относится к области получения листовых полимерных пеноматериалов и может найти применение в производстве ортопедических изделий, детских игрушек, спортивных покрытий и ковриков, разнообразнейших декоративных материалов.
Изобретение относится к способам получения композиций, которые могут использоваться при производстве различных битум-полимерных полуфабрикатов для композиций, используемых при устройстве мягких кровель, гидроизоляции фундаментов и трубопроводов.
Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для устройства верхних слоев дорожных одежд во всех климатических зонах. .

Изобретение относится к утилизации отходов нефтегазовой промышленности и может быть использовано для обезвреживания, ликвидации или повторного использования в строительстве сооружений, технической рекультивации нефтезагрязненных земель.
Наверх