Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (1044950), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Для реализации такого способа измельчения резиновых отхоцов разработаны роторные измельчигели непрерывного действия. Схема узла измельчения роторного диспергатора показана на рис. 4.12. Измельчитель работает следующим образом. Отходы резины размером 30х40х10 мм, в том числе с металло- кордом, поступают через загрузочную воронку 2 в камеру, образуемую корпусом 9, шнеком 17 и ротором 7. Для начала процесса установки небольшой производительности снабжены обогреватслем 3. Шнек и ротор имеют единый привод 1.
С противоположной стороны вал П шнека-ротора вращается в опорном подшипнике 12. Боковая поверхность уплотняющего шнека имеет спиральные канавки, глубина которых уменьшается в направлении от привода к ротору. В конце шнека перед ротором имеется кольцевая проточка 4; аналогичная проточка 5 имеется и на наружной цилиндрической поверхности ротора. Обе проточки образуют кольцевую камеру 16, в которой резиновые отходы подвергаются сжатию со сдвигом, в результате чего материал разогревается в течение нескольких секунд до 70— 140 С.
Для охлаждения корпуса диспергатора в нем сделаны три проточные камеры 14, куда через штуцеры 15 подается. охлаждающаяся вода; выход воды осуществляется через штуцер 8. Вал ротора также охлаждается водой, которая поступает и выходит из него с помощью узла 13.
Выгрузка измельченных отходов резины производится через патрубок 10, в который они поступают по кольцевому зазору б, образуемому наружной поверхностью ротора и внутренней поверхностью корпуса. Роторный измельчитель позволяет получать порошок резины, практически однородный по размеру частиц (10 — 50 мкм). Такой размер частиц и очень большая удельная поверхность (0,5 — 5 м'/г) придают порошку резины совершенно новые свойства.
Его можно вводить в полимерные композиции в большом количестве без ухудшения их свойсгв. Интересный способ отделения резины от металлокорда после измельчения покрышек разработали японские инженеры. Предлагается продукты измельчения подвергнуть высокочастотному нагреву, в результате которого происходит нагрев металла и обугливание пограничного с ним слоя резины, вследствие чего она отслаивается от металлических частиц. '1асть И11.
7ехнологические решения по утилизации твердых отходов Измельченная резина в виде муки и крошки широко применяется в различных областях, и прежде всего в качестве полноценной добавки к свежим резиновым смесям. Установлено, что дисперсность резиновой муки оказывает большое влияние на свойства резиновых изделий, а также на возможность ее применения в составе смеси. С увеличением дисперсности возможно увеличение содержания муки до 300 — 400 массовых частей на 100 массовых частей каучука. При этом прочностные свойства резины не только не снижаются, но возрастают по сравнению с резиной, содержащей в таком же количестве активные минеральные наполнители. Это становится возможным при использовании резиновой муки с размером частиц несколько микрон, что достигается при новейших способах измельчения, например при рассмотренном выше высокотемпературном измельчении, при сжатии со сдвигом или с помощью абразив- но-дискового измельчителя, в котором резиновая крошка измельчастся в зазоре между двумя вращаюшимися в разные стороны абразивными кругами.
При использовании резиновой муки в составе резин необходимо учитывать, что ее свойства в процессе хранения ухудшаются, так как происходит старение резиновой муки вследствие ее интенсивного окисления по всей образованной в процессе измельчения высокоразвитой поверхности. Целесообразно использование резиновой крошки в составе асфальтобетонных дорожных покрытий. Благодаря повышенным фрикционным свойствам и лучшему сопротивлению износу, такие покрытия могут быть эффективными на горных дорогах, на плошадях и улицах с интенсивными транспортными потоками, на взлетно-посадочных полосах аэродромов, на мостах и в тоннелях.
Высокие эластические свойства, придаваемые дорожному покрытию резиновой фракцией, делают этот материал весьма полезным при создании дорог в регионах с большими температурными перепадами, строительстве трамвайных путей (виброзашитные свойства), беговых дорожек стадионов. При изготовлении асфальтобетонных покрытий используется резиновая крошка размером до 25 мм без удаления частиц металлокорда и волокна. Композиция изготавливается в бетономешалках (бетонные смеси) или обогреваемых смесителях (асфальтовые смеси).
Для укладки'покрытия используются обычные дорожностроительные машины. Резиновая крошка используется в составе антикоррозионных битумных покрытий для защиты днища автомобиля, гидроизоляции пластов земли при добыче нефти, поверхностной очистки воды от разлитых нефтепродуктов и для других целей. Получаемые наряду с резиновой крошкой металлическая и текстильная фракции также утилизируются гю технологиям, разработанным для этих видов материалов.
4.2.2. Лроизводство регеаерата Одним из направлений утилизации 'резиносодсржащих отходов, в частности изношенных шин, является получение регенерата — пластичного материала, способного вулканизоваться при добавлении в него вул- 279 Глава 4. Утилизация отхоДов в нефтепереработке и нефтехимии канизующих агентов и частично заменить каучук в составе резиновых смесей. Регенерация резины — физико- химический процесс, в результате которого она превращается в пластичный продукт — регенерат. Существуют различные способы получения регенерата, отличающиеся характером и интенсивностью воздействия на резину, а также природой и количеством участвующих в регенерации резины веществ.
При регенерации резины происходят следующие процессы: деструкция углеводородных цепей; структурирование вновь образовавшихся молекулярных цепей; уменьшение содержания свободной серы, использованной для вулканизации резины, деструкция серных, полисульфидных связей, модификация молекулярных цепей каучука; изменение углеродных цепей, образованных сажей, содержащейся в резине. Это свидетельствует о сложности физико-химических процессов, лежащих в основе регенерации резины. При получении регенерата применяются различные химические вещества: мягчители, активаторы, модификаторы, эмульгаторы и др. В качестве мягчителей используются продукты переработки нефти, угля, сланцев и лесохимического производства. Содержание мягчителей зависит от способа производства регенерата.
Активаторы позволяют сократить продолжительность и снизить температуру процесса, улучшить свойства конечного продукта. В качестве активаторов наибольшее применение нашли серосодержащие органические соединения. 280 Модификаторы позволяют придать регенерату и резине на его основе некоторые специальные свойства— прочность„масло-, бензостойкость, блеск и др. Для модификации регенерата используются как мономеры (малеиновый ангидрид, малеиновая и лимонная кислоты и др.), так и полимеры (полистирол, полиметилметакрилат, поливинилхлорид и др.).
Эмульгаторы применяют в технологических целях — для стабилизации водных дисперсий измельченных резиновых отходов. Известно большое число методов получения регенсрата. В настоящее время в отечественной промышленной практике регенерат получают паровым (= 15 %), водонейтральным (= 40 %) и термомеханическим (=45%) методами. Независимо от метода регенерации резиновые изделия (в основном автомобильные покрышки) сначала проходят подготовительные операции, в целом одинаковые для всех методов (рис.
4.13, а): ихподвергаютсортировке по видам, типам и содержанию каучука, освобождают от металла на борторезательных станках, разрубают механическими ножницами на 2 — 4 части, измельчают на шинорезах на полукольца шириной 10 — 40 мм, которые дробят в резиновую крошку последовательной переработкой на дробильных и размольных вальцах (используют также молотковые дробилки и дисковые мельницы), агрегированных с виброситами. Получаемая резиновая крошка (частицы размером 1 — 2 мм) с содержанием текстильных волокон от 2 до 10% (в зависимости от последующего метода обработки) является полупродуктом для производства регенерата.
Глава 4. Утилизация отходов в нефтепереработке и нефтехимии При паровом методе (рис. 4,13, б) дозированные порции обестканенной резиновой крошки смешивают с мягчителями и загружают в девулканизационный котел, где обрабатывают острым паром под давлением 0,8 — 1,0 МПа при температуре 175 — 185 'С в течение 7 — 8 ч (для шинной резины). Полученный путем такой обработки девулканизат с целью гомогенизации и пластификации смеси последовательно перерабатывают на вальцах (регенеративно-смесительных и подготовительных рафинеровочных) и пропускают через червячный фильтр-пресс (стрсйнер). Окончательную обработку резиновой массы с выдачей готового продукта (регенерата) проводят на выпускных рафинеровочных вальцах.
Основным недостатком парового метода является отсутствие перемешивания девулканизируемой массы, что является главной причиной получения неоднородного по степени пластичности регенерата. Значительно более качественный регенерат попучают водонсйтральным методом. Процесс девулканизации обестканенной резины по водонсйтральному методу (рис. 4.13, в) проводят в снабженных мешалками вертикальных автоклавах в среде водной эмульсии мягчителей при 180 — ! 85 С в течение 5 — 8 ч.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
