Способ переработки отходов

 

Использование: непрерывное производство стеклопластиковых груб и емкостей в химической и других отраслях промышленности . Сущность изобретения: по способу переработки жидких отходов, включающему сбор, обработку отходов и последующее изготовление изделий, потоки жидких стоков термореактивного связующего вязкостью 300-1600 сП с армирующего материала, содержащие волокна длиной 25-75 мм в количестве 0,05-5 мас.ч., направляют сначала в избыток деструктирующей добавки (ДД) при постоянном перемешивании с последующим доведением соотношения компонентов до содержания 0,1-2 мас.ч. ДД на 100 мас.ч. жидких отходов и фильтрацией отобранных отходов. В качестве ДД используют гидрохинон или паратретбутилпирокатехин. 2 з.п.ф-лы. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 08 J 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4909364/05 (22) 11,01.91

° (46) 23.11.92. Бюл. М 43 (71) Северодонецкий технологический институт "Армопласт" (72) Е,Д.Степаненко, А.Н.Кочкина, Г.В.Болюбах, В.M.Ïðèõoäüêo, Н.Н.Игнаткина и

В.Я.Сергиенко (56) Быстров Г.А., Гальперин В.М., Титов В.П:

Обезвреживание и утилизация отходов в производстве пластмасс,- Л.: Химия, 1982, с.235.

Вторичное использование полимерных материалов/Под ред. Е.Г.Любешкиной.- M.:

Химия, 1985, с.114.

Патент ГДР М 125979, кл. С 08 J 11/00, опублик. 1975.

Коляго Г.Г., Спрук В.А. Переработка отходов НПС с использованием метода механохимического активирования, 1972, Николаев В.В.. Соколов А.И. Технология производства стеклопластиков. M.: Химия, 1972, с.206 — 207.

Изобретение относится к способам переработки жидких отходов композиций термореактивных смол, преимущественно для непрерывного производства стеклопластиковых труб и емкостей, и может быть использовано в химической промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Известно, что отходы на основе термореактивных композиций, и редставляющие собой твердые материалы, сжигаются или захороняются на специальных полигонах.

Захоронение отходов требует отчуждения Ы„„1776668 А1 (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ (57) Использование: непрерывное производство стеклопластиковых труб и емкостей в хймической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: по способу переработки жидких отходов, включающему сбор, обработку отходов и последующее изготовление иэделий, потоки жидких стоков термореактивного связующего вязкостью

300 — 1600 сП с армирующего материала, содержащие волокна длиной 25-75 мм в количестве 0,05-5 мас.ч., направляют сначала в избыток деструктирующей добавки(ДД) при постоянном перемешивании с последующим доведением соотношения компонентов до содержания 0,1-2 мас.ч. ДД на 100 мас.ч. жидких отходов и фильтрацией отобранных отходов. В качестве ДД используют гидрохинон или паратретбутилпирокатехин.

2 з.п.ф-лы. больших территорий и приводит к загряэнеwe почвы и почвенных вод токсичными продуктами.

Поскольку отходы термореактивных смол, как и большинство полимеров, не разлагаются микроорганизмами, не разрушаются неопределенно долгое время, это препятствует рекультивации отведенных для захоронения земель.

Сжигание отходов термореактивных композиций экономически не выгодно и требует специального оборудования, а продукты сгорания токсичны.

1776668

Известные способы сложны, длительны и энергоемки, поскольку требуют поддержания высоких температур, а выделяющийся газ загрязняет окружающую среду, Известна также переработка отходов, включающая следующие операции: сбор отходов связующего после их отверждения; тонкое измельчение до 1-500 мкм, введение их в полиэфирную или эпоксидную смолу; введение, при необходимОсти, других функциональных добавок, в том числе ингибиторов для исходного связующего. Такая переработка неэффективна, сложна, периодична, ведет к потере дефицитного сырьясвязующего, так как его применяют только в качестве Дополнительного наполнителя после измельчения, Известен также способ переработки отходов ненасыщенных полиэфирных смол с использованием метода механохимического активирования, включающий введение функциональных добавок в исходную смолу, удлиняющих при температуре окружающей среды период резиноподобного состояния как отходов, так и связующего, которым пропитано изделие, т.е. такого состояния, когда уже прошло частичное отверждение связующего и его можно измельчить.

Недостатком этого способа является неэффективность, сложность, периодичность процесса, низкая производительность, потери дефицитного исходного сырья-связующего, так как его применяют только в качестве дополнительного наполнителя после измельчения.

Наиболее. близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки.отходов, включающий сбор отходов связующего после их отверждения, обработку (иэмельчение) и последующую переработку в изделие.

В процессе сбора отходов происходит интенсивная полимеризация связующего и загрязнение рабочего места.

Недостатком известного способа являются высокие трудо- и энергозатраты, загрязнение окружающей среды и рабочего места, а также потери деф *цитного исходного сырья-смолы для приготовления связующего.

Цель изобретения — снижение себестоимости, загазованности и повышение эффективности использования отходов путем обеспечения переработки их в жидком состоянии.

Поставленная цель достигается тем, что в способе переработки отходов композиций термореактивных смол. включающем сбор, обработку и последующее изготовление из5

55 делий, потоки жидких стоков термореактивного связующего вязкостью 300-1600 сП с армирующего материала, содержащие стекловолокно длиной 25-75 мм в количестве

0,05 — 5 мас.ч„направляют сначала в избыток деструктирующей добавки при постоянном перемешивании с последующим доведением соотношения компонентов до содержания 0,1 — 2 мас.ч. деструктирующей добавки на 100 мас.ч. жидких отходов с последующей фильтрацией собранных отходов, При этом в качестве деструктирующей добавки используют гидрохинон или паратретбутилпирокатехин, Способ осуществляется следующим образом.

В процессе намотки стеклопластиковых трубчатых изделий диаметром 400-4200 мм на армирующий материал, поступающий на вращающийся дорн, непрерывно подают термореактивное связующее вязкостью

200-1500 сП следующего состава, мас.ч.:

Термореактивная смола 100

Инициатор 1 — 12

Ускоритель 2 — 8

Промотор 1,5 — 3,5

В процессе намотки трубчатых изделий указанное связующее непрерывно стекает с армирующего материала в виде струек, собираемых в поток вязкостью 300 — 1600 сП с содержанием стекловолокна длиной 25-75 мм в количестве 0,05-5 мас.ч, и направляемых в расположенную под дорном емкость, в которую предварительно вводят 0,5-10 мас.ч. 20 -ного раствора гидрохинона в диэтиленгликоле или этиленгликоле (или 0,1 — 2 мас,ч, в пересчете на концентрированный гидрохинон) или раствор паратретбутилпирокатехина из расчета на весь объем заданного количества отходов связующего вязкостью 300-1600 сП. В указанный раствор гидрохинона Йри постоянном перемешивании постепенно стекают отходы связующего.

Жидкие стоки связующего накапливаются, и при достижении 100 мас.ч. собранную партию фильтруют и направляют в накопитель.

Собранные отходы связующего имеют динамическую вязкость при 20 С 230-1250 сП; время желатинизации в присутствии добавок при 80 С, 3-9 мин.

С накопителя жидкие отходы направляют в реактор для приготовления связующего производства стеклопластиковых иэделий.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В процессе намотки стеклопластиковых трубчатых изделий диамет1776668

10

40

55

1,5 ром 1000 мм на армирующий материал, поступающий на вращающийся дорн, непрерывно подают полиэфирное связующее вязкостью 20 сП следующего состава, мас.ч.

Смола ПН-1 (ГОСТ 27952-88) 100

Нафтенат кобальта (ТУ 6-05-1075-78) 4

Диметиланилин ДМА (ГОСТ 5855-78), 10%-ный раствор в стироле 3

Пероксид метилэтиленкетона (ТУ 6-05-2019-86) 3

Гидрохинон, 10 -ный раствор в диэтиленгликоле 0,15

В процессе намотки трубы указанное связующее непрерывно стекает с армирующего материала в виде струек, которые собирают в поток вязкостью 300 сП с содержанием стекловолокна длиной 50 мм в количестве 0,05 мас.ч. и направляют в расположенную под дорном емкость с 0,5 мас.ч. 20,— ного раствора гидрохинона (ГОСТ 19627-74) в диэтиленгликоле (ГОСТ

10136-77) или 0,1 мас.ч, (в пересчете на концентрированный гидрохинан) из расчета на весь объем заданного количества отходов композиции вязкостью 300 сП.

В указанный раствор гидрохинона при постоянном перемешивании постепенно стекают отходы связующего. Жидкие стоки связующего накапливаются, и при достижении 100 мас.ч. (контролируется по объему известным способом) собранную партию фильтруют (известным способом) и направляют в накопитель, затем в реактор для приготовления связующего, используемого в производстве профильных изделий, Собранные отходы связующего имеют динамическую вязкость при 20 С, 230, cll; время желатинизации в присутствии добавок при 80 С 3 мин.

Себестоимость изделий, изготовленных с использованием жидких отходов, уменьшается íà 42%. Загазованность окружающей среды снижается при сборе и подготовке отходов таким способом на 2 .

Пример 2. В процессе намотки стеклопластиковой трубы диаметром 400 мм на армирующий материал, поступающий на вращающийся дорн, непрерывно подают полиэфирное связующее вязкостью 600 сП следующего состава, мас,ч,:

Смола ПН-15 (ТУ 6-06-63-89) 100

Нафтенит кобальта НК-1 2

Пероксид метилэтилкетона ПМЭК 2,5

Диметиланилин,10%-ный раствор в стирале

В процессе намотки трубы указанное связующее непрерывно стекает с армирующего материала в виде струек, которые собирают в поток вязкостью 700 сП с содержанием стекловолокна длиной 25 мм в количестве 5 мас.ч, и направляют в расположенную под дорном емкость с 5 мас.ч.

20 -ного раствора паратретбутилпирокатехина (и-ТБПК) в стироле (ГОСТ 10003-81) или 1 мас.ч. (в пересчете на концентрированный паратретбутилпирокатехин) из расчета на весь объем заданного количества отходов композиции вязкостью 700 сП.

В казанный раствор и-ТБПК при постоянном перемешивании постепенно стекают отходы связующего. Жидкие стоки связующего накапливаются, и при достижении 100 мас.ч. (контролируют по объему известным способом) собранную партию фильтруют и направляют в накопитель, Собранные отходы связующего имеют вязкость при 20 С 900 сП; время желатинизации в присутствии добавок при 80 С 5 мин.

Указанные отходы через 15 сут направляют в реактор для приготовления связующего в производстве трубчатых изделий.

Себестоимость изделий, изготовленных с использованием жидких отходов, уменьшается на 35 . Загазованность окру». „ающей среды снижается при сборе и подготовке. отходов таким способом на 2,5 .

Пример 3. В процессе намотки стеклопластиковай трубы диаметром 2000 мм на армирующий материал, поступающий на вращающийся дорн, непрерывно подают эпоксидное связующее вязкостью 900 сП следующего состава, мас,ч.:

Эпоксидная смола

ЭД-20 (ГОСТ 10587-84) 100

Стирал (ГОСТ 10003-84) 15

Гидропироксид изопропилбензола (ТУ 38-10293-82) 4

Полиэтиленполиамин

{ТУ 6-02-1099-83) 12

B процессе намотки трубы указанное связующее непрерывно стекает с армирующего материала в виде струек, которые собирают в поток вязкостью 1050 сП с содержанием стекловолокна длиной 75 мм в количестве 2,525 мас.ч. и направляют в расположенную под дорном емкость t0 мас.ч. раствора гидрохинона вдиэтиленгликоле или 2 мас.ч. (в пересчете на концентрированный гидрохинон) из расчета на весь объем заданного количества отходов композиций вязкостью 1050 сП. В укаэанный раствор гидрахинана при постоянном перемешивании постепенно стекают отходы связующего. Жидкие стоки связующего накапливаются, и при достижении 100

1776668 мас.ч. собранную партию фильтруют и направляют в накопитель.

Собранные. отходы связующего имеют динамическую вязкость при 20 C 880 сП; время желатинизации в присутствии доба- 5 вок при температуре 80 С 7 мин.

С накопителя жидкие отходы через 10 сут направляют в реактор для приготовления связующего, Себестоимость продукции, изготовлен- 10 ной с использованием жидких отходов, уменьшается на 34 . Загазованность окружающей среды при сборе и подготовке отходов таким способом снижается на 2,7о .

Пример 4. В процессе намотки стек- 15 лопластиковой трубы диаметром 1200 MM на армирующий материал, поступающий на

25 рают в поток вязкостью 1600 сП с содержанием. стекловолокна длиной до 50 30 мм в количестве 1,8 мас.ч. и направляют в

55 вращающийся дорн, непрерывно подают полиэфирное связующее вязкостью 1300 сП . следующего состава, мас.ч.:

Зпоксидная смола 100

Стирол 15

Гидропероксид изоп ропилбенэола- 4

Полиэтиленполиамин 12

В процессе намотки трубы указанное связующее непрерывно стекает с армирующего материала в виде струй, которые собирасположенную под дорном емкость с 5 мас.ч. 20,-ного раствора гидрохинона в диэтиленгликоле (или 1 мас.ч. в пересчете на концентрированный гидрохинон) из расчета на весь обьем заданного количества отходов композиции вязкостью 1600 сП. В указанный раствор гидрохинона при постоянном перемешивании постепенно стекают отходы связующего.

Жидкие отходы связующего накапливают и при дости>кении 100 мас.ч. собранную партию фильтруют и направляют в накопитель.

Собран ные отходы имеют ди намическую вязкость при 20 С 1250 сП; время желатинизации в присутствии добавок при

80 С 9 мин.

С накопителя жидкие отходы через 5 сут направляют в реактор для приготовления связующего производства волнистого лис гоеого стеклопластика.

При использовании таким образом отходов загазованность окружающей среды уменьшается на 2,5$. Отходы используются более эффективно для приготовления связующего. Себестоимость изделий снижается на 30 .

Пример 5. В процессе намотки стеклопластиковой трубы диаметром 500 мм на

45 армирующий материал, поступающий на вращающийся дорн, непрерывно подают полиэфирное связующее вязкостью 800 сП следующего состава, мас.ч.:

Полиэфирная смола ПН-16 100

Нафтенат кобальта НК-1 2

Диметиланилин ДМА, 107;-ный раствор в стироле 3,5

Г1ероксид метилэтилкетона Г1МЭК 1,9

В процессе намотки трубы указанное связующее непрерывно стекает с армирующего материала в виде струек, которые собираются в поток вязкостью 850 сП с содержанием стекловолокна длиной 25 мм в количестве 4 мас,ч. и направляют в располв>кенную под дорном емкость с 1 мас.ч.

20 -ного раствора гидрохинона в диэтиленгликоле (или 0,2 мас.ч, в пересчете на кон центри рован н ый гидр охи нон) из расчета на весь объем заданного количества отходов композиции вязкостью 850 сП, В указанный раствор гидрохинона при постоянном перемешивании непрерывно стекают отходы связующего.

Жидкие стоки связуюшего накапливаются, при достижении 100 мас.ч. собранную партию фильтруют и направляют в накопитель, Собра и н ые отходы игл еют ди намическую вязкость при температуре 20 С 750 сП: врел я желатиниэации в присутствии добавок при 80 С 4 мин, С накопителя жидкие отходы через 8 сут направля от в реактор для приготовления связующего и подают на установку для изготовления трубчатых изделий.

Физико-механические показатели изделий находятся на уровне показателей изделий, изготовленных на исходной смоле.

При переработке отходов таким способом загазованность окружающей среды уменьшается на 0,5 . Отходы используются более эффективно в качестве смолы для приготовления связующего. Себестоимость изделий снижается на 42%.

Количество выделяющихся веществ при сборе 1 т отходов соответствен но по изобретению и прототипу,,: летучих 2 — 4 и 6-9; пыли 0 и 1,5-2.

В лабораторных условиях отформованы образцы контактным способом. В качестве смолы использованы жидкие отходы. Для их отверждения применена традиционная ин и ции рующая система. П ар аллел ьно отформованы образцы стеклопластика на основе смолы ПЕ-16. Из отвержденного стеклопластика вырезаны образцы и проведены физико-механические испытания.

1776668

Составитель В.Чистякова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Е.Папп

Редактор

Заказ 4099 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Результаты испытаний свидетельствуют, что показатели стеклопластика, изготовленного на основе жидких отходов, находятся на уровне показателей стеклопластика, изготовленного на основе смолы ПН-16.

Изобретение позволяет повысить эффективность использования отходов, т.е. использовать их в качестве смолы для приготовления связующего (снижение дефицитности исходной смолы), а также снизить себестоимость полученной продукции до

40 и загазованность до 37».

Изобретение позволяет, кроме того, снизить трудозатраты, расход электроэнергии, а также загрязнение окружающей среды.

Формула изобретения

1. Способ переработки отходов композиций термореактивных смол, включающий сбор, обработку и последующее изготовление изделий, отличающийся тем. что, с целью снижения себестоимости, загазованности и повышения эффективности использования отходов путем обеспечения

5 переработки их в жидком состоянии, потоки жидких стоков термореактивного связующего вязкостью 300-1600 сП с армирующего материала, содержащие стекловолокно длиной 25-75 мм в количестве 0,05-5 мас.ч..

10 направляют сначала в избыток деструктирующей добавки при постоянном перемешивании с последующим доведением соотношения компонентов до содержания

0,1-2Ъ мас.ч. деструктирующей добавки на

15 100 мас.ч. жидких отходов с последующей фильтрацией собранных отходов, 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве деструктирующей добавки используют гидрохинон или паратретбу20 тилпирокатехин.