Вторинна переробка пластмас як приклад безвідходної технології.

24.08.2015

Тема: Вторинна переробка пластмас як приклад безвідходної технології

Вступ

1. ПЛАСТМАСИ

2. Використання відходів пластмас шляхом повторної переробки

2.1 Подрібнення відходів пластмас

2.2 Сепарація, відмивання і поділ відходів

2.3 Переробка індивідуальних відходів

2.4 Переробка сумішей відходів без поділу

3. Повторне використання чистих, незабруднених однотиповых відходів пластмас

ВИСНОВОК

Література

Введення

Промисловість пластмас розвивається сьогодні виключно високими темпами. Починаючи з 60-х років, виробництво полімерів, основну частку яких складають пластмаси, подвоюється через кожні 5 років, і ці темпи зростання у відповідності з прогнозом на період до 1990 р. збережуться.

Характерним є випереджальний розвиток в промисловості пластмас термопластичних матеріалів, що становлять у середньому близько 70 % від загальної кількості вироблених пластмас. Одним із супутніх ефектів бурхливого росту промисловості пластмас є одночасне збільшення кількості пластмасових відходів. Так, у ФРН вони склали в 1977 р. 1,2 млн. т, у США загальні відходи полімерів у 1980 р. — 6,4 млн. т, а в Японії за прогнозом до 1985 р. перевищать 4,4 млн. т/рік. В Англії утворюється в рік близько 800 тис. т пластмасових відходів, з яких приблизно 300 тис. т становлять промислові відходи термопластів. У Швеції кількість відходів від переробки пластмас перевищує 11 тис. т/рік. У 1975 р. в НДР відходи пластмас становили 30-40 тис. т, у Польщі — близько 20 тис. т, а в країнах-членах СЕВ — 200-250 тис. т.

Таким чином, відходи пластмас перетворилися на серйозне джерело забруднення навколишнього середовища і більшість країн різко інтенсифікували роботи по створенню ефективних процесів утилізації або знешкодження цих відходів. Багато в чому це пов’язано і з тим, що пластмасові відходи є все зростаючим за масштабами вторинною сировиною, яке може служити як для отримання виробів і композицій, так і в якості джерела паливних ресурсів. В умовах, коли сировинні нафтохімічні проблеми та енергетики дуже гостро стоять у багатьох країнах світу, певний внесок у вирішення цих питань може внести застосування раціональних способів утилізації та оброблення пластмасових відходів.

За джерелами утворення відходи поділяються на дві великі групи: відходи виробництва та відходи споживання. Перша група складається з відходів, що утворюються на стадії синтезу полімерів і при їх переробці. Друга група включає в себе відходи технічного призначення, джерелом утворення яких є різні галузі промисловості, які застосовують пластмаси, і побутові відходи, які складаються і переважно з тих, що вийшли з ужитку виробі (головним чином тара та упаковка).

Основну частку відходів, природно, становлять термопласти, що відповідає їх високій питомій вазі в загальному випуску пластмас.

Завдання, які стоять у зв’язку з утилізацією та знешкодженням відходів пластмас, істотно розрізняються. При розробці способів використання виробничих відходів головні труднощі пов’язані з їх низькою якістю порівняно з первинними пластмасами, наявністю сторонніх включень, забруднень і, меншою мірою, з необхідністю поділу відходів на індивідуальні за видами пластмаси. При утилізації відходів другої групи великі складності виникають при організації збору, транспортування та виділення пластмас із загальної маси виробничо-побутових відходів. Оскільки вміст у них пластмасових відходів порівняно невелика (2-12 %), трудомісткість виділення останніх не завжди окупається. Це в свою чергу наштовхує на нові шляхи утилізації, пов’язані зі спільною переробкою пластмасових відходів з побутовим сміттям. У разі ж, якщо їх вдається відокремити, подальша обробка нічим не відрізняється від обробки виробничих відходів пластмас.

В цій роботі основна увага буде приділена питанням утилізації або знешкодження виробничих відходів, що утворюються на підприємствах по синтезу та переробки пластмас. При цьому більш детально буде розглянуто все те, що пов’язано з відходами термопластичних матеріалів, які переважають у відходах пластмас.

Неухильне зростання випуску пластмас зовсім не означає, що кількість виробничих відходів при цьому пропорційно збільшується. Сучасні тенденції створення маловідходної і безвідходної технології призводять до того, що зростання виробництва пластмас неминуче супроводжується вдосконаленням технологічних процесів, впровадженням нового устаткування для синтезу та переробки.

В області синтезу пластмас переважний розвиток одержують процеси полімеризації в масі (одержання поліетилену, полістиролу) у порівнянні з водно-дисперсійними методами. Все інтенсивніше впроваджуються безперервні процеси з високим рівнем автоматизації і механізації, витісняючи періодичні процеси. Зростають одиничні потужності технологічного обладнання (полимеризаторов, сушарок, екструдерів та ін) і удосконалюється їх конструкція. Поліпшується якість сировини, що використовується в процесах синтезу і конфекционирования.

В даний час поряд з удосконаленням технології синтезу та переробки пластмас все більша увага приділяється розробці процесів і методів утилізації або знешкодження пластмасових відходів. При цьому можна виділити наступні основні напрями [1]:

1) повторна переробка відходів або використання їх у різних композиціях;

2) термічне розкладання з отриманням цільових продуктів;

3) термічне знешкодження з регенерацією виділеної теплоти;

1. Пластмаси

Пластмаси або полімери та вироби з них знайшли широке застосування у всіх областях людської діяльності. Виробництво і використання пластмас—одне з проявів науково-технічного прогресу, так як воно сприяє зниженню витрат на виробництво багатьох виробів, експлуатаційних витрат, підвищення якості і поліпшення їх зовнішнього вигляду. Незначна маса виробів з пластмас дозволяє знизити транспортні витрати і витрати праці при монтажі великогабаритних конструкцій. Фізико-хімічні й механічні властивості, а також економічні переваги пластмас обумовлюють їх важливу роль у хімізації господарства. Полімерні матеріали замінюють різні традиційні матеріали (метали, скло, папір, картон, шкіру).

Світовий випуск пластмас з 1960 р. по 1980 р. зріс із 6,9 млн. т до 59,5 млн. т, або в 8,6 рази. За цей період випуск пластичних мас і синтетичних смол в нашій країні виріс з 312 тис. т до 3,6 млн. т, тобто більш ніж в 11 разів. За роки одинадцятої п’ятирічки виробництво пластмас збільшилася ще в 1,7 рази і досягло 6,25 млн. т. У нас в країні потреба в пластмасах ще перевищує можливості їх виробництва, незважаючи на високі темпи розвитку. Це пояснюється високим ефектом їх використання. Так, укрупнені розрахунки ефективності виробництва і застосування пластмас показали, що випуск 1 млн. т цих матеріалів дає економію 0,6 млрд. дол. за рахунок зниження собівартості, 1,0 млрд. дол. — за рахунок капітальних вкладень і 0,5—0,6 млрд. чол.— год, що еквівалентно умовного звільнення 300 тис. працюючих.

Одна з найважливіших переваг пластмас у порівнянні з іншими матеріалами — широка можливість отримання матеріалів з заданою комбінацією властивостей. Пластмаси знаходять все більше застосування в будівництві, машинобудуванні, електронній промисловості, виробництві меблів, тари, упаковки, предметів побутового призначення, а також у сільському господарстві, на транспорті, в медицині і т. д.

В останні роки збільшився випуск таких матеріалів, як термоеластопласт і фторуглеродные пластмаси. Термоеластопласт, що представляють собою новий клас матеріалів — блок-кополімерів, які поєднують в собі властивості вулканізованих каучуків і термопластів. До них відносяться бутандиенстирольные, изопренстирольные, поліолефінові, этиленвинилацетатные сополімери. Термоеластопласт, подібно звичайним пластмас, можуть бути перероблені методами екструзії, каландрування, термоформування і лиття під тиском.

Фторопласты (полімери на основі політетрафторетилену, тетрафторетилену і гексафторпропилена) володіють високою корозійною стійкістю, термостабільність і іншими цінними властивостями, які сприяють їх широкому застосуванню в машинобудуванні, електротехніці і електроніці, хімічній промисловості, літакобудуванні, космонавтиці і приладобудуванні, а також для побутових потреб.

В якості будівельних матеріалів пластмаси застосовуються вже більше 50 років. Їх використання у будівництві за кордоном досягло значних розмірів. У ФРН, наприклад, на частку будівництва припадає 25%, у США—20%, у Великобританії—20%, у Франції—18%, в Японії—13%, в Італії—10% всього споживання пластмас.

Пластмаси не тільки замінюють або доповнюють традиційні матеріали, але і сприяють розвитку нових, більш продуктивних способів будівництва. Переваги пластмас перед традиційними матеріалами виражаються в полегшенні конструкцій, спрощення монтажних робіт, зниженні транспортних витрат, розширення можливостей застосування типових деталей, поліпшення тепло — і звукоізоляції і в кінцевому результаті—скорочення термінів і здешевлення капітального будівництва.

Аналізуючи темпи зростання виробництва пластичних мас у нас в країні і за кордоном, можна припустити, що ця підгалузь хімічної промисловості залишається найбільш швидко зростаючою на найближче десятиліття. Серед синтетичних смол і пластмас перше місце за обсягом вироблення у всьому світі займає поліетилен. За прогнозними даними, до 2000 р. його домінуюче місце збережеться.

Гідністю пластмас є менша витрата енергії на їх виробництво, ніж на виробництво конкуруючих з ними матеріалів. Так, на виробництво 1 кг поширених видів пластмас витрачається близько 10 МДж енергії, сталі — 20 — 50, алюмінію — 60 — 270, пляшкового скла — 30 — 50 МДж. Частка вартості енергії у витратах виробництва пластмас складає в середньому 2%, у виробництві сталі — 4, пляшкового скла — 5, цементу — 15 і алюмінію первинного — 23%. Енергоємність виготовлення виробів з пластмас також значно нижче. Наприклад, витрата енергії на виготовлення скляних бутлів у 20-30 разів вище, ніж цей показник при виробництві пластмасових судин такої ж ємності.

Технологія виробництва пластмас розвивається по шляху вдосконалення традиційних методів, розробки і впровадження нових методів, в першу чергу для виробництва крупнотонажних продуктів: поліетилену, поліпропілену, полівінілхлориду, полістиролу. Спостерігається тенденція до збільшення ступеня конверсії, наприклад, з допомогою більш ефективних ініціаторів реакції, підвищення одиничної потужності агрегатів, проведення реакцій в більш м’яких умовах, поєднання стадії полімеризації в присутності більш активних каталізаторів з процесом формування виробів.

Традиційні види сировини замінюються новими. Так, якщо раніше в якості сировини використовували головним чином карбід кальцію, кам’яновугільну смолу і коксовий газ, то в даний час основним органічною сировиною стали продукти переробки нафти і природного газу. Відзначається, що близько 5% нафти, яка використовується у промисловості розвинених країн, витрачається в нафтопереробній промисловості, з них близько 50%—для виробництва пластмас.

Все більшого застосування набувають нові джерела енергії для нагріву, затвердіння і полімеризації пластмас, такі, як радіохвилі, ультразвук та радіація. Поліпшення фізико-хімічних властивостей пластмас досягається підвищенням чистоти вихідних мономерів «зшивкою» полімерних ланцюгів (в тому числі і радіаційним методом), введенням сомономеров, різних наповнювачів і добавок. Значно збільшилося виробництво так званих посилених пластмас, склопластиків, які виготовляються на основі ненасичених поліефірів і скловолокна.

Збільшення надходять у навколишнє середовище відходів пластмас представляє значну екологічну перешкоду. Відходи пластмас утворюються на всіх стадіях їх виробництва та використання. Із загальної кількості отримуваних відходів близько 60% утворюється при виробництві пакувальних матеріалів; виробничі і промислові відходи складають 17%, решту припадає на частку побутових відходів. Частка основних типів термопластів в промышлепных відходи (в %) за роками наведено нижче:

Короткий опис статті: пластмаси Читати курсову роботу online по темі ‘Вторинна переробка пластмас як приклад безвідходної технології’. Розділ: Екологія, 112, Загружено: 30.12.2009 скачати курсову роботу

Джерело: Вторинна переробка пластмас як приклад безвідходної технології. Курсова робота (т). Читать текст оnline —

Також ви можете прочитати