RU1775419C - Method for processing polytetrafluorethelen - Google Patents
Method for processing polytetrafluorethelenInfo
- Publication number
- RU1775419C RU1775419C SU4872647A SU4872647A RU1775419C RU 1775419 C RU1775419 C RU 1775419C SU 4872647 A SU4872647 A SU 4872647A SU 4872647 A SU4872647 A SU 4872647A RU 1775419 C RU1775419 C RU 1775419C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ptfe
- products
- reaction zone
- gaseous
- gas
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
Использование: утилизаци отходов полимера, образующихс на разных стади х его получени и переработки. Сущность изобретени : способ переработки отходов заключаетс в термодеструкции полимера при 490-510°С в потоке газа. В результате деструкции получаютс тонкодисперсный политетрафторэтилен и газообразные продукты деструкции, полученную смесь посто нно вывод т из зоны реакции, отдел ют тонкодисперсный ПТФЭ, а газообразные продукты возвращают в зону реакции и используют в качестве потока газа. Перед возвращением в зону реакции газообразные продукты охлаждают до комнатной температуры . 1 ил.. 1 табл.Usage: disposal of polymer waste generated at various stages of its preparation and processing. SUMMARY OF THE INVENTION: A waste processing method consists in thermally degrading a polymer at 490-510 ° C in a gas stream. As a result of degradation, finely dispersed polytetrafluoroethylene and gaseous degradation products are obtained, the resulting mixture is constantly removed from the reaction zone, fine PTFE is separated, and gaseous products are returned to the reaction zone and used as a gas stream. Before returning to the reaction zone, gaseous products are cooled to room temperature. 1 il .. 1 tab.
Description
елate
СWITH
Изобретение относитс к технологии переработки отходов политетрафторэтилена (ПТФЭ), в результате чего могут быть получены тонкодисперсный политетрафторэтилен , используемый в качестве добавки к маслам, антифрикционным композитам, лиофибизации поверхностей, а также мономеры тетрафторэтилен (ТФЭ) и гексафторп- ропилен (ГФП), которые могут быть использованы в синтезе полимеров и фрео- нов или переведены известными методами в плавиковую кислоту и другие фторсодер- жащие продукты.The invention relates to a technology for processing polytetrafluoroethylene (PTFE) wastes, as a result of which finely dispersed polytetrafluoroethylene can be used as an additive to oils, antifriction composites, surface lyophilization, as well as tetrafluoroethylene (TFE) and hexafluoropropylene (HFP) monomers, which can be used in the synthesis of polymers and freons or converted by known methods into hydrofluoric acid and other fluorine-containing products.
Из указанных продуктов наиболее предпочтителен тонкодисперсный ПТФЭ вследствие своей высокой практической значимости и более рационального способа получени , т.к. примен емый в насто щее врем способ его получени полимеризацией мономера (ГФЭ) в автоклаве в среде фреона-113 сложен и небезопасен.Of these products, finely divided PTFE is most preferred due to its high practical significance and a more rational method of preparation, since The currently used method for producing it by polymerization of a monomer (HFE) in an autoclave in a Freon-113 medium is complicated and unsafe.
Известен способ пиролитического разложени отходов ПТФЭ, заключающийс в термодеструкции стружки ПТФЭ в токе сухого азота при температуре до 500°С. Процесс ведут в кварцевой трубке. Выдел ющийс при пиролизе газ состоит, в основном, из ТФЭ и небольшого количества ГФП. На стенках реактора образуетс тонкий налет парафиноподобного вещества, вл ющегос низкомолекул рным тонкодисперсным ПТФЭ.A method for pyrolytic decomposition of PTFE wastes is known, which consists in thermally degrading PTFE chips in a stream of dry nitrogen at temperatures up to 500 ° C. The process is conducted in a quartz tube. The gas released during pyrolysis consists mainly of TFE and a small amount of HFP. A thin coating of paraffin-like material is formed on the walls of the reactor, which is low molecular weight, fine-dispersed PTFE.
Недостатком способа вл етс практически полное разложение политетрафторэтилена до газообразных мономеров и, соответственно, очень низкий выход тонкодисперсного ПТФЭ.The disadvantage of this method is the almost complete decomposition of polytetrafluoroethylene to gaseous monomers and, accordingly, a very low yield of finely dispersed PTFE.
Известен также способ пиролиза ПТФЭ в никелевом реакторе в атмосфере сухогоThere is also a method of pyrolysis of PTFE in a nickel reactor in a dry atmosphere
VJ чVj h
СЛSL
ЈьЈь
юYu
азота при температуре выше 450°С. В ре- Зультэте образуетс до 85% ТФЭ, до 5% порошка ПТФЭ и остальное, в основном - ГФП. Данный способ вл етс наиболее близким к за вленному по технической сущности и достигаемому результату.nitrogen at temperatures above 450 ° C. In the result, up to 85% of TFE is formed, up to 5% of PTFE powder and the rest, mainly HFP. This method is the closest to the claimed technical essence and the achieved result.
Недостатком прототипа вл етс низкий выход тонкодисперсного политетрафторэтилена .The disadvantage of the prototype is the low yield of finely divided polytetrafluoroethylene.
Целью изобретени вл етс увеличение выхода тонкодисперсного ПТФЭ при переработке отходов ПТФЭ.The aim of the invention is to increase the yield of fine PTFE in the processing of PTFE waste.
Поставленна цель достигаетс тем. что в способе переработки ПТФЭ термодеструкцией в потоке газа, термодеструкцию ведут при 490-510°С с циркул цией газового потока в установке до полного разложени исходного сырь , при этом в качестве газа- носител используют газообразные продукты термодеструкции, которые перед возвращением в зону реакции охлаждают до комнатной температуры. В случае избытка газообразных продуктов их подвергают утилизации известными методами. До возвращени газообразных продуктов реакции обратно в зону реакции, из них выдел ют тонкодисперсный ПТФЭ.The goal is achieved. that in the method of processing PTFE by thermal degradation in a gas stream, thermal degradation is carried out at 490-510 ° С with circulation of the gas flow in the installation until the complete decomposition of the feedstock, while gaseous thermal decomposition products are used as carrier gas, which are cooled before returning to the reaction zone to room temperature. In the event of an excess of gaseous products, they are disposed of by known methods. Prior to returning the gaseous reaction products back to the reaction zone, fine PTFE is isolated from them.
Способ осуществл ют в установке, схематично изображенной на чертеже.The method is carried out in the apparatus shown schematically in the drawing.
Установка включает никелевый реактор 1, помещенный в трубчатую печь 2 и соединенный с холодильником 3, охлаждаемым водопроводной водой дл отвода тепла от газообразных продуктов термодеструкции. Установка включает также вихревую ловушку 4, где происходит отделение сконденсировавшегос тонкодисперсного ПТФЭ от газовой фазы, соединенную с холодильником 3 и центробежным вентил тором 5, обеспечивающим циркул цию газового потока с продуктами термодеструкции в установке . Установка снабжена также блоком б, предназначенным дл утилизации газообразных продуктов термодеструкции.The installation includes a nickel reactor 1 placed in a tube furnace 2 and connected to a refrigerator 3 cooled by tap water to remove heat from gaseous thermal decomposition products. The installation also includes a vortex trap 4, where the condensed finely dispersed PTFE is separated from the gas phase, connected to a refrigerator 3 and a centrifugal fan 5, which ensures the circulation of the gas flow with thermal decomposition products in the installation. The installation is also equipped with a unit b for the disposal of gaseous products of thermal decomposition.
Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.
Измельченную до размера частиц менее 10 мм стружку ПТФЭ помещают в реактор , закрывают его и продувают сухим инертным газом или газообразными продуктами термодеструкции полимера после отделени от газовой фазы порошка ПТФЭ, полученными на предыдущих циклах, с целью удалени воздуха и влаги во избежание образовани при термообработке взрывоопасных фторперекисей. Затем реактор 1 нагревают в трубчатой печи 2 до температуры 490°С, при которой начинаетс интенсивное разложение ЛТФЭ, подают в холодильник 3 воду и включают вентил торPulverized to a particle size of less than 10 mm, the PTFE shavings are placed in a reactor, closed and blown with dry inert gas or gaseous products of thermal degradation of the polymer after separation of the PTFE powder obtained in the previous cycles from the gas phase in order to remove air and moisture to prevent the formation of explosive during heat treatment fluoroperoxides. Then the reactor 1 is heated in a tube furnace 2 to a temperature of 490 ° C, at which the intensive decomposition of LTFE begins, water is supplied to the refrigerator 3 and the fan is turned on
5. В дальнейшем температуру в зоне реакции поддерживают в интервале 490-510°С. Образующиес продукты термодеструкции (тонкодисперсные и газообразные) направл ют с помощью вентил тора 5. в холодильник 3, где газова смесь охлаждаетс до комнатной температуры, а затем в ловушку 4, где происходит осаждение сконденсировавшегос в виде тонкодисперсного порошка политетрафторэтилена. После осаждени тонкодисперсного ПТФЭ охлажденный газовый поток, представл ющий собой смесь тетрафторэтилена и гексафторпропилена, возвращают в зону реакции. Избыток газообразных продуктов термодеструкции подают в блок утилизации.5. In the future, the temperature in the reaction zone is maintained in the range of 490-510 ° C. The resulting thermal degradation products (finely divided and gaseous) are sent using a fan 5. to the refrigerator 3, where the gas mixture is cooled to room temperature, and then to trap 4, where the condensed polytetrafluoroethylene is condensed as a fine powder. After the fine PTFE has precipitated, the cooled gas stream, which is a mixture of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene, is returned to the reaction zone. Excess gaseous thermal decomposition products are fed to the disposal unit.
В зависимости от поставленной цели утилизаци газов может быть осуществлена следующим образом: Depending on the goal, gas utilization can be carried out as follows:
ректификационное разделение газов дл последующего использовани в синтезе полимеров и фреонов;rectification gas separation for subsequent use in the synthesis of polymers and freons;
сжигание до сажи и фтористого водорода с последующим поглощением HF водой иburning to soot and hydrogen fluoride followed by absorption of HF with water and
получением плавиковой кислоты и поглощением HF фторидом натри и получением бифторида натри NaF HF.preparation of hydrofluoric acid and absorption of HF with sodium fluoride; and preparation of sodium bifluoride NaF HF.
Циркул цию газового потока в установке осуществл ют до полного разложени исходного сырь , после чего установку разгерметизируют и выгружают их вихревой ловушки тонкодисперсный ПТФЭ.The gas stream is circulated in the installation until the feedstock is completely decomposed, after which the installation is depressurized and fine-dispersed PTFE is unloaded from the vortex trap.
Предлагаемый способ позвол ет получать тонкодисперсный ПТФЭ с выходом доThe proposed method allows to obtain fine PTFE with an output of up to
51 % от исходного полимера. Увеличение выхода в сравнении с прототипом обусловлено использованием в качестве газа-носител газообразных продуктов термодеструкции, охлажденных перед возвращением в зону51% of the starting polymer. The increase in yield in comparison with the prototype is due to the use of gaseous products of thermal decomposition as a carrier gas, cooled before returning to the zone
реакции до комнатной температуры. Более чем п тикратное превосходство в молекул рной массе газообразных продуктов термодеструкции , сама мала из которых принадлежит ТФЭ и равна 100, в сравненииreaction to room temperature. More than five-fold superiority in the molecular weight of gaseous products of thermal decomposition, the smallest of which belongs to TFE and is equal to 100, in comparison
с используемым в прототипе азотом, имеющим массу 14, позвол ет более эффективно поглощать тепловую энергию полимерных молекул ПТФЭ на молекул рном уровне и, тем самым, предотвращать дальнейшийwith nitrogen with mass 14 used in the prototype, it allows more efficient absorption of thermal energy of PTFE polymer molecules at the molecular level and, thereby, prevents further
распад ПТФЭ до мономеров. Одновременно отпадает необходимость в использовании дополнительного реагента - азота, что повышает экономичность способа.decay of PTFE to monomers. At the same time, there is no need to use an additional reagent - nitrogen, which increases the efficiency of the method.
Выбранный температурный интервалSelected temperature range
термодеструкции обусловлен тем, что при температуре ниже 490°С скорость реакции невелика, процесс занимает много времени и мал выход продукта. При температуре выше 510°С выход целевого продукта резкеthermal degradation due to the fact that at temperatures below 490 ° C the reaction rate is small, the process takes a long time and the yield of product is small. At temperatures above 510 ° C, the yield of the target product is cutting
падает, т.к. идет разложение ПТФЭ до мономеров и олигомеров.falls because decomposition of PTFE to monomers and oligomers is in progress.
Пример1.1кг стружки ПТФЭ, полученной после обработки изделий на токарном станке и измельченной до размера частиц менее 10 мм помещают в реактор и закрывают его крышкой. Затем инертным газом вытесн ют из реактора воздух, включают нагрев печи и в охлаждающую рубашку холодильника подают воду. После того, как температура в зоне реакции достигнет 490°С, начинают циркул цию газового потока в системе с помощью центробежного вентил тора, направл ющего тонкодисперсные газообразные продукты термодест- рукции сначала в холодильник, а затем в ловуш ку, где осаждаетс тонкодисперсный ПТФЭ. Газообразные продукты термодеструкции возвращают в ректор, а их избыток направл ют в блок утилизации, где сжигают в пламени кислородной горелки, Образующийс при этом фтористый водород поглощаетс в орошаемой водой колонне с образованием плавиковой кислоты. Процесс термодеструкции длитс 3 часа. По за- вершении процесса, о чем свидетельствует прекращение газовыделени в реакторе, установку разгерметизируют и выгружают тонкодисперсный ПТФЭ из ловушки.Example 1.1 kg of PTFE shavings obtained after processing the products on a lathe and crushed to a particle size of less than 10 mm are placed in the reactor and closed with a lid. The air is then displaced from the reactor with an inert gas, the furnace is turned on, and water is supplied to the cooling jacket of the refrigerator. After the temperature in the reaction zone reaches 490 ° С, the gas flow is circulated in the system using a centrifugal fan, which sends the finely dispersed gaseous products of thermal decomposition, first to the refrigerator, and then to the trap where the finely dispersed PTFE is deposited. The gaseous products of thermal decomposition are returned to the reactor, and their excess is sent to the recovery unit, where they are burned in the flame of an oxygen burner. The resulting hydrogen fluoride is absorbed in the column irrigated with water to form hydrofluoric acid. The process of thermal degradation lasts 3 hours. At the end of the process, as evidenced by the cessation of gas evolution in the reactor, the installation is depressurized and finely dispersed PTFE is unloaded from the trap.
Полученный продукт имеет размер час- тиц, определенный с помощью электронного микроскопа в , равный 0,1-1 мкм. Выход тонкодисперсного ПТФЭ составл ет 50%. Количество плавиковой кислоты 40%- ой концентрации составл ет 0,95 кг, т.е. 95% от расчетного количества.The resulting product has a particle size determined using an electron microscope, equal to 0.1-1 microns. The yield of finely divided PTFE is 50%. The amount of hydrofluoric acid of 40% concentration is 0.95 kg, i.e. 95% of the estimated amount.
Примеры 2-4. Осуществл ют аналогично примеру 1 за исключением изменени температурных параметров.Examples 2-4. Carried out analogously to example 1 except for changing the temperature parameters.
Услови осуществлени примеров и результаты приведены в таблице.The conditions of the examples and the results are shown in the table.
Использование изобретени дл переработки отходов ПТФЭ по сравнению с известными методами позвол ет практически полностью вернуть в производство это ценное сырье и при этом получить из 1 т отходов до 0,5 т тонкодисперсного ПТФЭ и до 1 т плавиковой кислоты, либо до 0,5 т тетрафто- рэтилена и гексафторпропилена. либо 1,24 т NaF HF в зависимости от способа утилизации газообразных продуктов термодеструкции .The use of the invention for the processing of PTFE wastes in comparison with the known methods makes it possible to almost completely return this valuable raw material to production and at the same time to obtain from 1 ton of waste up to 0.5 tonnes of finely dispersed PTFE and up to 1 ton of hydrofluoric acid, or up to 0.5 ton of tetraflu - ethylene and hexafluoropropylene. or 1.24 tons of NaF HF, depending on the method of disposal of gaseous products of thermal decomposition.
Таким образом, преимущество предлагаемого способа в сравнении с прототипом заключаетс в значительном увеличении выхода тонкодисперсного ПТФЭ, обладающего высокой практической ценностью, и в упрощении способа за счет отсутстви необходимости использовать в качестве газа-носител дополнительный реагент - азот.Thus, the advantage of the proposed method in comparison with the prototype is a significant increase in the yield of finely dispersed PTFE, which has high practical value, and in the simplification of the method due to the absence of the need to use an additional reagent, nitrogen, as the carrier gas.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4872647A RU1775419C (en) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | Method for processing polytetrafluorethelen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4872647A RU1775419C (en) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | Method for processing polytetrafluorethelen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1775419C true RU1775419C (en) | 1992-11-15 |
Family
ID=21539663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4872647A RU1775419C (en) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | Method for processing polytetrafluorethelen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1775419C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469056C1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Method of producing composite material based on polytetrafluoroethylene and silicon dioxide |
-
1990
- 1990-09-10 RU SU4872647A patent/RU1775419C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Вторичное использование полимерных материалов/Под ред. Е.Г.Любешкина, М.: Хими , 1985, с. 100-103. Штейнберг А.С. и др. Линейный пиролиз фторопластовой стружки. Сб. трудов.Те- оретические основы химической технологии./Под ред. Б.В.Гидаспова. Л.: ГИПХ, 1980, с.58-62. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469056C1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Method of producing composite material based on polytetrafluoroethylene and silicon dioxide |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4146359A (en) | Method for reacting nongaseous material with a gaseous reactant | |
US4891459A (en) | Oil production by entrained pyrolysis of biomass and processing of oil and char | |
RU2380615C1 (en) | Method of recycling domestic waste by using pyrolysis reactor, system for implementation thereof and pyrolysis reactor | |
RU2163247C2 (en) | Heat treatment of carbon materials | |
JP2002507973A (en) | Thermal conversion of volatile fatty acids to ketones | |
US20130062184A1 (en) | Methods and apparatuses for rapid thermal processing of carbonaceous material | |
CN1062914C (en) | Production of magnesium | |
KR20020052168A (en) | A process for producing gasoline and diesel from waste plastics and/or heavy oil | |
CN107200452A (en) | The device and method of microwave-heating sludge | |
RU1775419C (en) | Method for processing polytetrafluorethelen | |
RU2649446C1 (en) | Method and device for processing carbon-containing waste | |
Hopkins et al. | The flash pyrolysis of cellulosic materials using concentrated visible light | |
RU2127719C1 (en) | Method of producing fluorinated monomers | |
US4908415A (en) | Method of converting fluorine-containing polymer into lower molecular weight polymer | |
SU1519762A1 (en) | Method of producing mixture of hydrochloric and hydrofluoric acids from waste gases | |
US6797913B2 (en) | Treatment of fluorocarbon feedstocks | |
RU2463331C1 (en) | Method of charcoal production | |
RU2035308C1 (en) | Unit for recovering polytetrafluoroethylene | |
JP2002308613A (en) | Method for producing activated carbon | |
US4764318A (en) | Process for the continuous coking of pitches and utilization of the coke obtained thereby | |
RU2118291C1 (en) | Method and installation for continuously processing hydrocarbon materials | |
RU2732911C2 (en) | Method and device for processing polymer wastes | |
JPH1017871A (en) | Thermal decomposition oven for polymer waste | |
RU2191157C1 (en) | Method of continuous processing of coal-containing raw materials and plant for method embodiment | |
CN220335117U (en) | Carbonization device for continuously producing biomass charcoal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
REG | Reference to a code of a succession state |
Ref country code: RU Ref legal event code: MM4A Effective date: 20060911 |