Пиролиз пластмасс: какие продукты можно получить?

[главный колбасист]

18 часов назад, dmr сказал:

Видимо пвх, с магнитным наполнителем

Похоже на ПВХ. А что за наполнитель,интересно.

[dmr]

6 минут назад, главный колбасист сказал:

А что за наполнитель

Если дешёвый, то видимо 

https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Магнетит

[RET]

Придумали новый способ переработки пластика

 

Процесс переработки называют гидротермальным сжижением (hydrothermal liquefaction). По словам Линды Ван, полимеры плавятся при высокой температуре и растворяются в сверхкритической воде (состояние вещества, при котором исчезает различие между жидкой и газовой фазой). Как только пластмасса превращается в нафту (горючую смесь жидких углеводородов), ее уже можно использовать в качестве сырья или в последующем разделить на другие продукты. Работа опубликована в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

[aversun]

16 минут назад, RET сказал:

Придумали новый способ переработки пластика

Процесс переработки называют гидротермальным сжижением (hydrothermal liquefaction).

Есть полнотекстовая статья по этой методике https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2017/ra/c7ra01030c

[главный колбасист]

Коричневая вонючая дрянь при пиролизе получается наверно потому что в кустарных условиях легко перегреть бадью с сырьем. И обугливается частично. Тута на днях один деятель пробовал в огороде у себя в старом самогонном аппарате это делать. Только подумалось о том что если бы с водяным паром это делать,а вы уже это обсуждали.  https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2017/ra/c7ra01030c

А на русском че нибудь подобного нет?

[Bogdanov]

Добрый день. 

Хотел бы оживить тему и попоросить помощи у разбирающихся в химии людей. Сам к сожалению достаточно далек от химии, все на уровне уже далекой школы и вуза. 

 

Краткое описание: у нас на производстве есть процесс пиролиза, убираем полиэтилен/полипропилен с металлических поверхностей. Установка разработана и собрана собственными силами, главная цель очистить продукт от пластика не повредив (не окислив) металлическую основу. Процесс пиролиза проходит в температирном режиме  420-500С^о, продукты пиролиза для нас побочный материал. Во время процесса идет разделение на 2 фракции по температуре пара:

1 фр-ция: от 30 до 160-180С^о ,тн легкая фракция (спирты, растворители, бензин). сейчас временно убрали холодильник и в легкую фракцию улетает часть дизельной до 300С^о

2 фр-ция: от 180 до 400С^о, тн средняя фракция (керосин, дизель, масло и парафины)

 

Первую легкую фракцию забирают местные ребята и то через раз (вроде как для разжижения мазута), а вот со второй пока есть проблемы. 

Суть проблемы в том, что материал из-за высокого содержания парафинов имеет температуры плавления в районе 30-35С^о, на выходе из установки это темно-коричневого цвета субстанция с высоким содержанием смол/асфальтенов. Я сделал простейшую установку для очистки, тк в исходном виде этот материал не пригоден даже для использования в качестве котельного топлива (форсунка и клапаны быстро забиваются смолами). Очистка классическая с помощью серной кислоты и осветления щелочью. 

После очистки это прекрасно ведет себя в качестве топлива, горит с высоким выделением тепла и котел работает стабильно весь сезон. 

НО образование данного продукта превышает потребности цеховой котельни + никто не отменял летний сезон. Сейчас образование 350л в сутки, к концу года данный объем может увеличится до 1000л/сутки.

 

И так вопрос к знатокам:

- что можно сделать с данным продуктом, у кого какие мысли? 

- Так же прошу помочь расшифровать спектрограмму данного продукта.

 

Что уже делал:

- на рынке не нашел кто готов купить в таком виде, как парафиновый гач он не проходит из-за низкой температуры плавления, всем нужна температура плавления от 50 и выше

- разгонял в лаборатории у себя по фракциям, около 40-50% содержит дизель/керосин, после 320-340С^о по пару начинает лететь уже парафинистая часть. Остаток при комнатной температуре все равно ведет себя не как парафин, а больше похож по консистенции на - вазелин. 

- сделал спектральный анализ парафинистой фракции, результаты которого не сильно мне понятны. Вижу что много окислов присутсвует.

- обратил внимание, что материал потоянно "потеет", выделяет из себя масло. 

 

Все фото, а также протокол спектра  выложил на яндекс диск - ссылка на фото и файлы по продуктам пиролиза

 

Пока вижу как выход только эксперементы, а дальше сборка установки для разделения по фракциям (чтобы взять дизель/керосин) под вакуумом. Вакуум для того чтобы снизить температуры кипения, не хочу делать установку с открытым пламенем, хочу нагрев вести через термостат с высокотемпературным маслом. 

Остановите/отговорите меня, если я вдруг не прав ...

 

Изменено 3 Июня, 2025 в 10:52 пользователем Bogdanov

[Максим0]

Как я понял основу средней фракции составляют высокоплавкие компоненты, но из-за легкоплавкой примеси он получает промежуточные, непригодные для потребителей свойства. Причём легкоплавкой примеси достаточно мало и она достаточно вязкая для невозможности её отфильтровать.

Такая ситуация, по моему, разрешается добавлением вспомогательного растворителя обладающего свойствами:

0) Жидкий при н. у.

1) Достаточно легкокипящий для количественного отделения от продуктов однократной дистилляцией.

2) Смешивающийся с легкоплавкой примесью при н. у.

3) Не растворяющий тугоплавкую основу при н. у.

На вашем месте я попробовал бы следующие растворители:

Нефрас 80/120, изопропанол, пиридин. В этом ряду, как я понимаю, одновременно нарастают селективность, гадостность и цена.

Применять так: Добавить в расплав, медленно охладить до застывания основной части, под давлением отфильтровать жидкую часть, из продуктов разделения отогнать вспомогательный растворитель.

Если не будет фильтроватся но будет выпотевать - нарубить в соломку и вывалить на сито, чтоб выпотевшее стекало.

Хотя насколько эти лабораторные методы пригодны в промышленном варианте - без понятия, тут разрешит только эксперимент.

[Bogdanov]

В 09.06.2025 в 15:51, Максим0 сказал:

Как я понял основу средней фракции составляют высокоплавкие компоненты, но из-за легкоплавкой примеси он получает промежуточные, непригодные для потребителей свойства. Причём легкоплавкой примеси достаточно мало и она достаточно вязкая для невозможности её отфильтровать.

Такая ситуация, по моему, разрешается добавлением вспомогательного растворителя обладающего свойствами:

0) Жидкий при н. у.

1) Достаточно легкокипящий для количественного отделения от продуктов однократной дистилляцией.

2) Смешивающийся с легкоплавкой примесью при н. у.

3) Не растворяющий тугоплавкую основу при н. у.

На вашем месте я попробовал бы следующие растворители:

Нефрас 80/120, изопропанол, пиридин. В этом ряду, как я понимаю, одновременно нарастают селективность, гадостность и цена.

Применять так: Добавить в расплав, медленно охладить до застывания основной части, под давлением отфильтровать жидкую часть, из продуктов разделения отогнать вспомогательный растворитель.

Если не будет фильтроваться, но будет выпотевать - нарубить в соломку и вывалить на сито, чтоб выпотевшее стекало.

Хотя насколько эти лабораторные методы пригодны в промышленном варианте - без понятия, тут разрешит только эксперимент.

 

Максим, благодарю, что откликнулись и поделились мыслями. Проблема актуальна, и ее надо решать желательно за летний период.

 

Один раз пробовал эксперимент с растворителем, пока не удачно, брал 50% растворителя (толуол  и изопропанол) 50% средней фракции, все превратилось в однородную субстанцию, яля "йогурт" (парафины не захотели отделяться при охлаждении).  Решил, что слишком много в исходном материале легкоплавкой составляющей. Плюс в промышленных объемах нужны колоссальные объемы растворителя, а это легковоспламеняющиеся жидкости, хранение и регенерация, которых ой-ой-ой какие проблемы несет, начиная от безопасности и заканчивая проверяющими органами.  

Решил на первом этапе сделать установку для вакуумной дистилляции, (вакуум, чтобы понизить температуры нагрева и уменьшить окисление), а уже потом буду думать, что можно сделать с оставшимся тугоплавки. В лаборатории получалось отделить почти 50% от объема легкокипящей составляющий (от 180С до 360/370С, дальше парафин начинает намерзать в холодильнике), а это фактически дизель/керосин = прекрасное топливо.

 

Ребят, такой вопрос: по анализу (выше ссылка) в материале много оксидов, от них реально избавится или это сложная задача?