(73) Titularul (titularii) brevetului:
Instituția de învățământ de stat a învățământului superior profesional Irkutsk State University (RU)
(54) METODĂ DE PROCESARE A DEȘEURILOR DE REZINO-CONȚINUT
Invenția se referă la prelucrarea deșeurilor conținând cauciuc, în special la eliminarea pneurilor uzate și a produselor din cauciuc. Metoda de prelucrare a produselor din cauciuc deșeuri cuprinde dizolvarea în firimituri naftalină cauciuc fracțiune de gudron de huilă prin amestecarea componentelor amestecului într-un vas nesigilat la 220-230 ° C timp de 15-30 min, utilizând radiația de microunde cu o frecvență de putere de ieșire 2450 MHz și 450 wați, cu următorul raport componente în amestec, masă%: cruste de cauciuc 10-40, fracțiune naftalenă din gudron de cărbune - restul. Rezultatul tehnic constă în îmbunătățirea ecologiei și a economiei procesului, în prepararea unui compozit care conține cauciuc care are o aderență ridicată la diferite suprafețe. 2 tab.
Invenția se referă la prelucrarea deșeurilor organice, în special la metode de prelucrare a deșeurilor care conțin deșeu de cauciuc, și poate fi utilizată la eliminarea anvelopelor uzate și a altor produse din cauciuc.
O metodă de prelucrare a cauciucului industrial și a deșeurilor menajere în păcură, care cuprinde piroliza cauciucului deșeurilor într-un mediu presurizat de abur supraîncălzit, urmată de separarea fazei solide, separarea fazelor lichidă și vaporoase (brevetul rusesc 2251483 V29V 17/00).
Principalul dezavantaj al acestei metode constă în rentabilitatea sa scăzută. Acest lucru este asociat cu costuri mari de energie pentru a menține temperatura necesară pentru piroliză și pentru un randament scăzut al produsului țintă (și anume, combustibil lichid).
Principalul dezavantaj al acestei metode este pericolul crescut al echipamentului necesar care rezistă presiunilor mari. O astfel de metodă de prelucrare a deșeurilor nu poate fi numită economică, în legătură cu utilizarea alchilbenzenului ca solvent.
Cel mai aproape invenției propusă este o metodă de reciclare a produselor din cauciuc, în principal, anvelope uzate, care cuprinde un tratament de cauciuc termic al materiilor prime, plasate într-un extractor umplut cu produse de rafinărie lichide, până la dizolvarea completă a robinetului cu finisaj de cauciuc compoziție de cauciuc lichid a fazei gazoase și a unui reziduu solid. Faza lichidă rezultată este o compoziție bituminoasă care poate fi folosit ca material pentru impermeabilizare, acoperișuri de lucru, pentru prepararea betonului bituminos (RF patent 2,153,415 V29V 17/00).
Principalul dezavantaj al metodei cunoscute este rentabilitatea sa scăzută. Acest lucru se datorează faptului că pentru prelucrarea anvelopelor uzate anvelopele sunt utilizate ca produse rafinate, produse de bază - păcură sau gudron. Mai mult, utilizarea păcurii sau dizolvarea gudronului pneurilor datorită vâscozității ridicate și tendința de cocsificare de pe suprafețele metalice îngustează domeniul de temperatură al procesului la 260-290 ° C și ca timpul de dizolvare a cauciucului depinde de viscozitatea solventului utilizat, procesul este complet dizolvarea anvelopei este foarte lungă și este de 11-25 ore, ceea ce duce la costuri semnificative pentru încălzirea produselor petroliere la temperatura necesară în timpul dizolvării.
Obiectul invenției este de a furniza o tehnologie de procesare necostisitoare, fără deșeuri și ecologic curate de deșeuri de cauciuc din compozite care conțin cauciuc, capabile de a înlocui un bitum petrolier cu deficit utilizate ca impermeabilizare, acoperișuri și lianți în producția de beton asfaltic.
Sarcina se realizează prin faptul că metoda propusă de reciclare a deșeurilor cu conținut de cauciuc cuprinde dizolvarea pudretă de cauciuc de anvelope uzate în fracțiunea naftalină a gudronului de cărbune prin amestecarea componentelor amestecului într-un recipient nesigilat, la o temperatură de 220-230 ° C timp de 15-30 minute în următorul raport în amestec,% în greutate:
Cauciuc subțire 10-40
Fracțiunea de naftalenă din gudronul de cărbune este restul.
În plus, problema este rezolvată prin încălzirea amestecului de componente utilizând radiația cu microunde cu o frecvență de 2450 MHz și o putere de 450 W. Compozitul obținut, gata de utilizat, este turnat printr-o plasă metalică într-un container de depozitare și transport.
În aceste condiții, datorită distrugerii rețelei de legături de sulfură și polisulfură transversală în cauciuc, se obține o masă omogenă fără prezența unor particule de cauciuc discernebile care conțin lanțuri polimerice de cauciuc nedezvoltate. Produsul final este o substanță asemănătoare bitumului cu caracteristici, și anume, temperatura de fragilitate, punctul de înmuiere, elasticitatea, comparabilă cu cea a uleiului de bitum.
Pentru prepararea compoziției este utilizată o fracțiune de naftalenă din gudron de cărbune, care nu conține componente cu punct de fierbere sub 200 ° C conform TU 14-7-100-80.
Râul de cauciuc poate fi preparat prin șlefuirea anvelopei amortizate, atât cu acumulator, cât și cu un cablu sintetic.
Limita inferioară a cantității de pudretă de cauciuc în amestec a determinat o schimbare marcantă în proprietăți ale produsului final în comparație cu fracțiunea naftalină începând din gudron de cărbune, iar limita superioară este influența negativă a negrului de fum dispersat eliberată la dizolvarea cauciucului firimituri și scăderea performanței produsului final.
Limitele de temperatură specificate pentru dizolvarea chipsurilor de cauciuc sunt optime, deoarece sub 220 ° C, dizolvarea cauciucului este foarte lentă și peste 230 ° C, nu este recomandabil să se ridice temperatura, există procese de distrugere a macromoleculelor din cauciuc. În condiții de temperatură specificate anvelope amortizeaza continuă în stare dizolvată în forma de cauciuc nevulcanizat, cu o greutate moleculară ridicată, care asigură manifestarea proprietăților compozite din cauciuc bitumopodobnogo substanță.
Tabelul 1 prezintă compozițiile amestecului inițial, regimurile de temperatură și durata preparării compozitelor conținând cauciuc, iar Tabelul 2 prezintă caracteristicile fizico-chimice ale compozitelor rezultate.
Un balon cu fund plat de 750 ml a fost încărcat cu 100 g de așchii de cauciuc și 250 g dintr-o fracțiune de naftalenă dintr-un gudron de cărbune preîncălzit la 70-80 ° C. Balonul a fost plasat într-o cameră echipată cu un radiator cu microunde (2450 MHz) și un agitator mecanic din sticlă cu lame de teflon. Un amestec de cauciuc și rășină este încălzit la o putere de radiație de 450 W cu agitare constantă. Puterea specificată a radiațiilor cu microunde permite menținerea unei temperaturi constante a amestecului de încălzire până la 225 ° C. După 25-30 de minute, miezul de cauciuc se dizolvă complet în fracțiunea naftalină a gudronului de cărbune. Masa neagră omogenă rezultată este răcită la temperatura camerei. Ca rezultat, se obțin 330 g de substanță asemănătoare bitumului conținând aproximativ 30% din cauciuc dizolvat.
Metoda conform prezentei invenții este simplu de implementat, permite să recicleze efectiv produse din cauciuc a deșeurilor, cu costuri materiale minime pentru a obține un compozit din cauciuc cu o gamă largă de aplicații. Compozitul rezultat are aderență ridicată la diferite suprafețe (material de piatră, metale, beton, etc.), și în combinație cu temperatură scăzută a fragilității, acesta poate fi utilizat pe scară largă ca impermeabilizare, acoperișuri și materialul adeziv și să înlocuiască un bitum de petrol cu deficit . În același timp, calitatea stratului rezistent la apă depășește calitatea unei astfel de învelișuri din uleiul de bitum. Durata scurtă a procesului de traducere de cauciuc firimituri în stare dizolvată poate reduce consumul de energie pentru prelucrare în comparație cu metodele cunoscute de produse din deșeuri de cauciuc. Invenția propusă este una dintre abordările eficiente de prelucrare a produselor din cauciuc amortizat și a deșeurilor de producție ale acestora.
Compoziție, temperatură și timp de preparare a compozitelor care conțin cauciuc
Metoda de prelucrare a produselor din cauciuc reziduale, care cuprinde dizolvarea firimituri cauciuc într-un mediu de solvenți de hidrocarburi la temperatură ridicată, caracterizat prin aceea că solventul hidrocarbonat este fracția naftalină de gudron de cărbune și încălzirea amestecului se realizează la o temperatură de 220-230 ° C prin iradiere cu microunde cu o frecvență de 2450 MHz și o putere de radiație de 450 W timp de 15-30 minute cu următorul raport al componentelor din amestec, masa în%:
naftalenă din gudron de cărbune
Registrul intelectual
proprietatea industrială
125009, Moscova, Centru,
Brusov per. d.7-61