Способ высокотемпературной обработки отходов полимеров Советский патент 1976 года по МПК C08J11/00 

ние продуктов разложения в зазоре между твердым веществом и теплопередающим элем-ентом в пределах от 0,3 до 50 ати, в зависимости от природы разлагаемого вещества. Перепад между давлениями .в зазоре и окружающей среде приводит к быстрой закалке продуктов распада.

В процессе разложения основная масса вещества находится при температуре, намного меньшей темлературы нагревателя, а высокотемпературная тонкая зона реакции перемещается но мере разложения вещества с постоянной скоростью, сев-падающей по величине со скоростью распространения волны прогрева. Процесс можно вести практически при любом заданном давлении в зазоре между нагревателем и твердым веществом, варьируя силу нрижатня и диаметр образца, при этом давление окружающей среды значительно меньше давления в газовой прослойке, что обеспечивает условия быстрой закалки продуктов распада, так как при выходе из газовой прослойки происходит резкое расширение газообразных продуктов и значительное понижение темлературы. Скоростью процесса и составом продуктов разложения управляют, изменяя температуру нагревателя и давление в зазоре, которое определяется силой прижатия и площадью контакта вещества с нагревателем.

Получение продуктов разложения твердых веществ осуществляется следующим способом: образец твердого вещества прижимают к металлическому блоку (например, медному, алюминиевому или молибденовому) или тепловой трубе, нагретым до определенной температуры. Процесс ведется в инертной среде (налример, гелий) или в вакууме.

Пример 1. Разложение предлагаемым методом фторопласта-4 (стационарная температура поверхности разложения, Т.

700°С) лроводят в замкнутом объеме (под колпаком). Образец полимера, вынолпенный в виде цилиндра длиной 200 и диаметром 10 мм, ставят на подставку, прижимают к нагретому до Т 750°С медному блоку (температура медного блока превышает -стационарную температуру поверхности разлагаемого вещества на ДТ 50°С). Вес прижатия Р 0,95 кг, давление в зазоре ,2 кг/см. Температуру блока измеряют при помощи хромель-алюмелевой термопары, зачеканеиной в медный блок. Производительность при данных размерах образца г/ч. Продукты пиролиза, проанализированные на хроматографе, содержат (%) 87 тетрафторэтилена, 12 октофторпролана и 1 четырехфтористого углерода.

При температуре блока Т -850°С, АТ ., ,95 кг и АР 1,2 кг/см производительность Q 34 г/ч, а продукты разложения содержат (%) 96 тетрафторэтилена, 3 октофторпропана и 1 четырехфтористого углерода.

При температуре блока Т 850°С, АТ ..:.:150С, ,92 КГ И АР 2,7 КГ/СМ2 произкодительиость Q -51 г/ч, а продукты разложения содержат (%) 90 тетрафторэтилена, 9 октофторпролана и 1 четырехфтористого углерода. Описапный метод применять для целевой переработки отходов производства фторопласта-4.

Пример 2. Проводят разложение поперечносшитого полиметилметакрилата. Стационарная температура поверхности разложения Тразл 560°С, размеры образца такие же, как в примере 1.

При температуре блока Т 625°С, АТ 65°С, Р 1,6 кг и ,0 кг,/см2 производительность Q 73 г/ч, а продукты разложения содержат (%) 98 метилметакрилата, i этилена, 0,5 метана и 0,5 углекислого газа.

При температуре блока Т 725°С, АТ : 165°С, ,6 кг и ,0 КГ/СМ2 производительность лроцесса г/ч, а продукты разложения содержат (%) 95 метилметакрилата, 2 этилена, I пропана, 1 метана н 1 углекислого газа.

При температуре блока Т 725°С, АТ 165°С, Р 0,5 кг и АР 0,65 кг/см2 производительность г/ч, а продукты разложения содержат (%) 97 метилметакрилата, 1 тфолаиа, 1 этилена и 1 углекислого газа.

Пз нриведенных примеров видно, что изменение давления прижатия и температуры нагревателя влияет на состав продуктов разложения. Выбирая оптимальные значения давления и температуры, получают максимальный выход мономеров (тетрафторэтилена в примере 1 и метилметакрилата в примере 2). Производительность процесса при заданных температуре и давлении в зазоре определяется величиной контактной поверхности образца.

Предлагаемый спосОб позволяет обеспечить более высокую производительность процесса, легко регулируемый и постоянный состав продуктов разложения и их быструю закалку.

Формула изобретения

Способ высокотемпературной Обработки отходов полимеров, термораспад которых сопровождается больщим выходом летучих соединений, в инертной среде или в вакууме, отличающийся тем, что, с целью получения однородных продуктов распада и повышения производительности процесса, полимер приводят в контакт с источником нагрева с температ рой на 50-500°С выше температуры распада полимера через зазор, обеспечивающий постояино-г давлепие летучих соединений на полимер, равное 0,3-50 ати.

ЛИТЕРАТУРА

1.Vinyls and Polymers, 12, № 8, 22, 1972.

2.Plast. Ind. News, 18, № 1,8, 1972.

3.Патент Франции №. 2127988.

4.Plast. Ind. News, 18, № 2, 26, 1972.

5.1. Water and waste, 15, № 6, 706-708, 1973.