Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ПЛАСТИКОВ
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ПЛАСТИКОВ

СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ПЛАСТИКОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: осуществляют карбонизацию изделий из высокопрочных органических пластиков целиком со скоростью нагрева 1,5-3,0oC/мин до 600-630oC. Нагрев до 200oС проводят со скоростью 10-15oC/мин. Затем изделия охлаждают и отделяют неорганическую часть изделия от органической. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2091427
Класс(ы) патента: C10B53/00
Номер заявки: 5030292/04
Дата подачи заявки: 02.03.1992
Дата публикации: 27.09.1997
Заявитель(и): Научно-производственное объединение "Искра"
Автор(ы): Соколовский М.И.; Щербаков Ю.Н.; Козлов А.С.; Вайсман Я.И.; Карманов В.В.; Коротаев В.Н.
Патентообладатель(и): Научно-производственное объединение "Искра"
Описание изобретения: Изобретение касается утилизации, в частности термической обработки методом пиролиза крупногабаритных изделий (трубы, химические емкости, корпуса ракетных двигателей, другие элементы конструкций авиационной и ракетно-космической техники), изготовленных из высокопрочных органопластиковых материалов.
По истечении срока службы изделия из подобного материала подлежат уничтожению. Однако ввиду специфичности их свойств, в частности высокой прочности, уничтожение подобных изделий либо трудоемко (измельчение), либо экологически вредно (захоронение).
Известен способ утилизации твердых отходов, содержащих элементы из органических и неорганических материалов (Термические методы обезвреживания отходов./Под ред. К.К. Вогушевской Л. Химия, 1975), включающий измельчение отходов, разрезку на органическую и неорганическую фракции и сжигание органической фракции.
Недостатком такого способа являются большие затраты на измельчение и разрезку отходов, связанные с высокой прочностью и высокими адгезионными свойствами органических и неорганических материалов, а также полное уничтожение органической фракции без выхода какого-либо полезного продукта. Дымовые газы, образующиеся при сжигании отходов, загрязнены летучей золой и сажей, что вызывает необходимость их дополнительной очистки перед использованием в теплообменниках.
Наиболее близким к предлагаемому является способ утилизации органического материала (Международная заявка N 89/09809, PCT, C 10 B 53/02, 1989), в котором удаляют неорганические примеси от органического материала, сырье тонко измельчают, карбонизуют и охлаждают, в результате чего материал претерпевает деструкцию с образованием угольного порошка, древесного угля.
Недостатком описанного способа являются большие затраты на подготовку изделия к утилизации, связанные с измельчением высокопрочного материала (σВ ≥2200 МПа). Высокая адгезия органических и неорганических элементов конструкции (металлические элементы, неорганические волокна),приводит к сложности их полного разделения. Часть пластика, являющегося ценным сырьем, удаляется при вырезке металлических закладных элементов или участков конструкции усиленных неорганическими волокнами.
Целью изобретения является снижение затрат на утилизацию крупногабаритных изделий из высокопрочных органопластиков.
Цель достигается тем, что в известном способе утилизации органического материала, включающем удаление неорганического материала от органического, измельчение, карбонизацию и охлаждение, удаление неорганического материала от органического и измельчение проводят после карбонизации и охлаждения всего изделия целиком, карбонизацию ведут со скоростью нагрева 1,5-3,0oC/мин до температуры 600-630oC, причем нагрев до 200o проводят со скоростью 10-15oC/мин.
Пример 1. На лабораторной установке проводили карбонизацию исходного материала, задавая два режима подъема температуры в камере нагрева (табл. 1).
Как видно из табл. 1, насыпная плотность карбонизата, являющаяся важной технической характеристикой материала, выше в первом режиме, при низкой скорости нагрева.
Пример 2. На лабораторной установке проводили карбонизацию исходного материала при различных конечных температурах карбонизации (табл.2).
Оптимальное содержание летучих в карбонизате, для его дальнейшего использования составляет около 5% поэтому видно, что конечная температура карбонизации должна быть 600-630oC.
Пример 3. В лабораторной установке проводили карбонизацию исходного материала по двум режимам.
1. Равномерный нагрев со скоростью 1,5 3,0oC/мин до температуры 600oC.
2. Нагрев до 200oC со скоростью 10-15oC/мин, от 200 до 600oС со скоростью 1,5-3,0oC/мин (табл.3).
Как видно из табл. 3, насыпная плотность полученного карбонизата не изменилась, а время процесса карбонизации сократилось на 25% следовательно, возросла производительность процесса. Подъем температуры до 200oC со скоростью выше 15 oC/мин экономически неэффективен, так как требует большой мощности нагревательных элементов.
Пример 4. На лабораторной установке проводили карбонизацию исходного материала по предложенному способу. Прочность исходного материала σB ≥ 2200 МПа, после карбонизации полученный материал имел прочность σB 10 МПа.
Технико-экономические преимущества предлагаемого решения по сравнению с прототипом выражаются в возможности снижения затрат на утилизацию широкого класса изделий из высокопрочных органопластиковых материалов, позволяет эффективно утилизировать трубы, химические емкости, корпуса ракетных двигателей, другие элементы конструкций авиационной и ракетно-космической техники с получением качественного продукта, используемого для производства углеродных сорбентов. Снижение затрат происходит за счет уменьшения расходов на измельчение изделий при снижении прочности карбонизата в сравнении с исходным материалом, а также большей производительности ввиду быстрого нагрева в диапазоне до 200oC.
Формула изобретения: 1. Способ утилизации крупногабаритных изделий из высокопрочных органических пластиков, включающий отделение неорганической части изделия от органической, измельчение, карбонизацию и охлаждение, отличающийся тем, что отделение неорганической части изделия от органической и измельчение осуществляют после карбонизации и охлаждения всего изделия целиком, причем карбонизацию ведут со скоростью нагрева 1,5 3,0oС/мин до 600 - 630oС.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев до 200oС ведут со скоростью 10 15oС/мин.