RU2814012C2 - Method for regenerating waste organic polymers of arbitrary composition - Google Patents
Method for regenerating waste organic polymers of arbitrary composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2814012C2 RU2814012C2 RU2022119819A RU2022119819A RU2814012C2 RU 2814012 C2 RU2814012 C2 RU 2814012C2 RU 2022119819 A RU2022119819 A RU 2022119819A RU 2022119819 A RU2022119819 A RU 2022119819A RU 2814012 C2 RU2814012 C2 RU 2814012C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- polymers
- products
- chamber
- synthesis
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 98
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 73
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 title claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 133
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 110
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 95
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 82
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 78
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 77
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 75
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 75
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 64
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 59
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 51
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 43
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 41
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 36
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 19
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 claims abstract description 15
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000005997 Calcium carbide Substances 0.000 claims abstract description 13
- CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-[2-[2-[2-[bis[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]amino]-5-bromophenoxy]ethoxy]-4-methyl-n-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]anilino]acetate Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)C(OCCOC=2C(=CC=C(Br)C=2)N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)=C1 CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 4
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229960004424 carbon dioxide Drugs 0.000 claims description 52
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 49
- -1 aluminum carbides Chemical class 0.000 claims description 32
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 26
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 22
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 20
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 20
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 18
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 17
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 15
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 13
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 13
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 11
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 11
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 11
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 9
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 9
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 9
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 9
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 6
- HXELGNKCCDGMMN-UHFFFAOYSA-N [F].[Cl] Chemical compound [F].[Cl] HXELGNKCCDGMMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N alumanylidynemethyl(alumanylidynemethylalumanylidenemethylidene)alumane Chemical compound [Al]#C[Al]=C=[Al]C#[Al] CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000007884 disintegrant Substances 0.000 claims description 3
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 claims description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 3
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- LRKMVRPMFJFKIN-UHFFFAOYSA-N oxocalcium hydrate Chemical compound [O].O.[Ca] LRKMVRPMFJFKIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 claims description 2
- 125000002897 diene group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 2
- 238000010094 polymer processing Methods 0.000 claims description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 2
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 claims description 2
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 abstract description 4
- 239000010891 toxic waste Substances 0.000 abstract description 3
- TWHBEKGYWPPYQL-UHFFFAOYSA-N aluminium carbide Chemical compound [C-4].[C-4].[C-4].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3] TWHBEKGYWPPYQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 abstract 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 13
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 12
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 12
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 12
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 11
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 11
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 9
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 9
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 8
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 8
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 7
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 7
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 7
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 7
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 7
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 6
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 6
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 6
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 6
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 5
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 5
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 4
- IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanal Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C=O IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminum fluoride Inorganic materials F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 3
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 3
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 3
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 3
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 3
- 229960004011 methenamine Drugs 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 2
- 150000007824 aliphatic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 description 2
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WFYPICNXBKQZGB-UHFFFAOYSA-N butenyne Chemical group C=CC#C WFYPICNXBKQZGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001717 carbocyclic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 2
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 2
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 2
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 2
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 2
- KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-2,2-bis(chloromethyl)propane Chemical compound ClCC(CCl)(CCl)CCl KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISPYQTSUDJAMAB-UHFFFAOYSA-N 2-chlorophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1Cl ISPYQTSUDJAMAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LUTKACRCNQKOTM-UHFFFAOYSA-N 4-ethyl-1,3-dioxetan-2-one Chemical compound CCC1OC(=O)O1 LUTKACRCNQKOTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 1
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 1
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 1
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000605716 Desulfovibrio Species 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001875 Ebonite Polymers 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- 102000014150 Interferons Human genes 0.000 description 1
- 108010050904 Interferons Proteins 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 description 1
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 description 1
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 description 1
- 101000610401 Mus musculus E3 ubiquitin-protein ligase Trim36 Proteins 0.000 description 1
- 241000186359 Mycobacterium Species 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000187654 Nocardia Species 0.000 description 1
- 101710163270 Nuclease Proteins 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 description 1
- 241000192023 Sarcina Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-L adipate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCCCC([O-])=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N carbon disulfide-14c Chemical compound S=[14C]=S QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 description 1
- WHDPTDWLEKQKKX-UHFFFAOYSA-N cobalt molybdenum Chemical compound [Co].[Co].[Mo] WHDPTDWLEKQKKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 1
- QPJDMGCKMHUXFD-UHFFFAOYSA-N cyanogen chloride Chemical compound ClC#N QPJDMGCKMHUXFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-L fumarate(2-) Chemical class [O-]C(=O)\C=C\C([O-])=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-L 0.000 description 1
- 108010074605 gamma-Globulins Proteins 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000042 hydrogen bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- VKOBVWXKNCXXDE-UHFFFAOYSA-N icosanoic acid Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O VKOBVWXKNCXXDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229940047124 interferons Drugs 0.000 description 1
- 238000010506 ionic fission reaction Methods 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 description 1
- 150000002688 maleic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000004001 molecular interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid group Chemical group C(CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)(=O)O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001558 organosilicon polymer Polymers 0.000 description 1
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N palmitic acid group Chemical group C(CCCCCCCCCCCCCCC)(=O)O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010004512 paprin Proteins 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- HWLDNSXPUQTBOD-UHFFFAOYSA-N platinum-iridium alloy Chemical compound [Ir].[Pt] HWLDNSXPUQTBOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920000921 polyethylene adipate Polymers 0.000 description 1
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 1
- 229920005553 polystyrene-acrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 235000019419 proteases Nutrition 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 102200118166 rs16951438 Human genes 0.000 description 1
- 238000013040 rubber vulcanization Methods 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 description 1
- 229940024463 silicone emollient and protective product Drugs 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229920006027 ternary co-polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010784 textile waste Substances 0.000 description 1
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области экологии, в частности, к комплексной безотходной утилизации органических полимеров. Целью изобретения является разработка способа утилизации отходов пластмасс посредством их регенерации в восстановленные товарные продукты, а именно, методом трансформации отходов полимеров в звенья-мономеры с их последующей полимеризацией.The invention relates to the field of ecology, in particular, to the integrated waste-free recycling of organic polymers. The purpose of the invention is to develop a method for recycling waste plastics through their regeneration into recovered commercial products, namely, the method of transforming waste polymers into monomer units with their subsequent polymerization.
Существующие способы утилизации полимеров - сжигание, повторное использование плавленых полимеров, биологическая переработка - имеют ряд недостатков. Так, при сжигании происходит малопроизводительное рассеивание энергетического и вещественного потенциала веществ в виде тепла и продуктов сгорания с выделением парниковых газов. Вторичной переработке доступны в основном термопластичные полимеры и, как правило, такая переработка с каждым повтором приводит к снижению эксплуатационных свойств веществ. В итоге перерабатываемый полимер приходит в негодность, и его выводят из оборота, чаще всего сжиганием или переносом на свалку. Резольные полимеры почти недоступны для повторной переработки. Кроме этого, деструкцию полимеров с целью получения новых продуктов проводят, применяя способы пиролиза и деструктивной перегонки. При этом получают жидкие продукты перегонки нестабильного состава, смесь различных газообразных веществ, углерод неопределенной чистоты. Разделение полученных смесей на индивидуальные соединения часто является и нерентабельным процессом. Полученные вещества частично используют для синтеза сложных полимеров, например, углепластов, а чаще как топливо. Недостатком процессов пиролиза и деструктивной перегонки является ограниченный набор получаемых из них веществ и ограниченная область их применения. Причиной является невозможность получать этими способами соединения запланированного состава с точной химической формулой.Existing methods for recycling polymers - combustion, reuse of fused polymers, biological processing - have a number of disadvantages. Thus, during combustion there is an ineffective dissipation of the energy and material potential of substances in the form of heat and combustion products with the release of greenhouse gases. Mostly thermoplastic polymers are available for recycling and, as a rule, such processing with each repetition leads to a decrease in the performance properties of the substances. As a result, the recycled polymer becomes unusable and is taken out of circulation, most often by incineration or transfer to a landfill. Resol polymers are almost impossible to recycle. In addition, the destruction of polymers in order to obtain new products is carried out using pyrolysis and destructive distillation methods. In this case, liquid distillation products of unstable composition, a mixture of various gaseous substances, and carbon of uncertain purity are obtained. Separating the resulting mixtures into individual compounds is often an unprofitable process. The resulting substances are partially used for the synthesis of complex polymers, for example, carbon plastics, and more often as fuel. The disadvantage of pyrolysis and destructive distillation processes is the limited range of substances obtained from them and the limited scope of their application. The reason is the impossibility of obtaining compounds of the planned composition with an exact chemical formula using these methods.
Из существующих способов переработки с изменением химического состава полимеров известен способ, описанный в патенте РФ №2385343 от 10.11.2008. В данном патенте предложен способ гидрогенизации продуктов пиролиза полимеров и других органических веществ. В результате насыщения углеводороды переходят в более насыщенные водородом вещества. В силу химической кинетики образуется смесь непостоянного состава, состоящая в основном из соединений алифатического ряда. Источником водорода является реакция углерод - вода, реакция дегидрогенизации на стадии пиролиза, водород от внешних источников. Состав сложной смеси углеводородов, получаемых в результате гидрогенизации, зависит от химической природы веществ, подвергаемых пиролизу и деструктивной перегонке. Слабым местом известного способа является невозможность обеспечивать постоянство состава конечного продукта. Кроме того в патенте не указан способ переработки полимеров, содержащих галогены, серу, цианиды. Перечисленные вещества являются источниками токсичных отходов в виде газообразных, жидких и твердых продуктов, таких как хлористый водород, сернистый газ, сероводород, сероуглерод, хлорциан, хлорфенол и др.Among the existing methods of processing with changes in the chemical composition of polymers, the method described in RF patent No. 2385343 dated November 10, 2008 is known. This patent proposes a method for hydrogenation of pyrolysis products of polymers and other organic substances. As a result of saturation, hydrocarbons transform into substances more saturated with hydrogen. Due to chemical kinetics, a mixture of variable composition is formed, consisting mainly of aliphatic compounds. The source of hydrogen is the carbon-water reaction, the dehydrogenation reaction at the pyrolysis stage, hydrogen from external sources. The composition of the complex mixture of hydrocarbons obtained as a result of hydrogenation depends on the chemical nature of the substances subjected to pyrolysis and destructive distillation. The weak point of the known method is the inability to ensure a constant composition of the final product. In addition, the patent does not indicate a method for processing polymers containing halogens, sulfur, and cyanides. The listed substances are sources of toxic waste in the form of gaseous, liquid and solid products, such as hydrogen chloride, sulfur dioxide, hydrogen sulfide, carbon disulfide, cyanogen chloride, chlorophenol, etc.
В патенте РФ №2617790 от 25.03.2014 рассматривается получение углеродных волокон из соответствующих пластмасс. Здесь очевидно нерациональное использование химического потенциала сырья и ограничение ассортимента получаемых продуктов. В патенте РФ №2190659 от 19.05.2000 переработка газообразных углеводородов в твердые полимеры также дает ограниченный перечень продуктов.RF patent No. 2617790 dated March 25, 2014 discusses the production of carbon fibers from the corresponding plastics. Here, the irrational use of the chemical potential of raw materials and the limitation of the range of products obtained are obvious. In RF patent No. 2190659 dated May 19, 2000, the processing of gaseous hydrocarbons into solid polymers also provides a limited list of products.
Известна микробиологическая переработка техногенных органических веществ, которая приводит к накоплению биологических отходов, либо при участии многовидового консорциума формируют пищевуя цепь, где каждый предыдущий вид служит пищевым ресурсом для последующих видов, что также является сжиганием веществ на биологическом уровне с выделением парникового углекислого газа. Существуют методы переработки органики с использованием микроорганизмов-продуцентов, в том числе генетически модифицированных, позволяющих синтезировать полезные вещества, пригодные для промышленного органического синтеза: спирты, кетоны, карбоновые кислоты, лечебные препараты и др. Но на практике эти технологии переработки пластмасс находятся на зачаточном уровне.Microbiological processing of technogenic organic substances is known, which leads to the accumulation of biological waste, or with the participation of a multi-species consortium, a food chain is formed, where each previous species serves as a food resource for subsequent species, which is also the combustion of substances at the biological level with the release of greenhouse carbon dioxide. There are methods for processing organics using producer microorganisms, including genetically modified ones, which make it possible to synthesize useful substances suitable for industrial organic synthesis: alcohols, ketones, carboxylic acids, medicinal drugs, etc. But in practice, these plastic processing technologies are at an embryonic level .
Известен способ биологической утилизации полимеров (Патент РФ №2686829 от 09.01.2018), при котором утилизируемые полимеры предварительно подвергаются химическому, физическому или биохимическому воздействию, т.е. глубокой переработке с изменением первичного химического состава и молекулярной структуры. Этот способ принят в качестве прототипа.There is a known method for the biological recycling of polymers (RF Patent No. 2686829 dated 01/09/2018), in which the recycled polymers are preliminarily subjected to chemical, physical or biochemical effects, i.e. deep processing with changes in the primary chemical composition and molecular structure. This method is adopted as a prototype.
Способ по патенту РФ 2686829 имеет ряд недостатков. Так, биологической утилизации могут быть подвергнуты только вещества, не содержащие асимметрических атомов, не комплементарных ферментативным системам. Комплементарность - взаимное соответствие молекул биополимеров или их фрагментов, обеспечивающее образование связей между пространственно-взаимодополняющими фрагментами молекул вследствие молекулярных взаимодействий.The method according to RF patent 2686829 has a number of disadvantages. Thus, only substances that do not contain asymmetric atoms that are not complementary to enzymatic systems can be subjected to biological utilization. Complementarity is the mutual correspondence of biopolymer molecules or their fragments, ensuring the formation of bonds between spatially complementary fragments of molecules due to molecular interactions.
Кроме того, вещество должно быть растворимо в биологических средах, а полученная биомасса должна быть утилизирована. Для биоутилизации техногенных полимеров необходимо существенно изменить технологическую структуру предприятий по переработке органических веществ. Несмотря на то, что органические полимеры преобразуются в алифатические, карбоциклические и гетероциклические соединения, эти вещества представлены в основном в виде биополимеров. Требуются дополнительные технические решения для деструкции биополимеров. Существенным недостатком биоутилизации полимеров является также выделение углекислого газа - одного из факторов парникового эффекта. По этой причине появилась потребность разработать способ позволяющий получать из полимеров вещества мономеры пригодные для переработки в соединения, широко применяемые в промышленном синтезе органических полимеров в уже существующих технологических системах. Оптимальным способом утилизации пластмасс является производство из отходов различных чистых веществ, являющихся звеньями-мономерами, склонными к полимеризации и пригодными для синтеза разнообразных полимеров по традиционным технологиям.In addition, the substance must be soluble in biological media, and the resulting biomass must be utilized. To bioutilize technogenic polymers, it is necessary to significantly change the technological structure of enterprises for processing organic substances. Despite the fact that organic polymers are converted into aliphatic, carbocyclic and heterocyclic compounds, these substances are presented mainly in the form of biopolymers. Additional technical solutions are required for the destruction of biopolymers. A significant disadvantage of bioutilization of polymers is also the release of carbon dioxide, one of the factors of the greenhouse effect. For this reason, there was a need to develop a method that makes it possible to obtain monomers from polymers suitable for processing into compounds widely used in the industrial synthesis of organic polymers in existing technological systems. The optimal way to recycle plastics is to produce various pure substances from waste, which are monomer units that are prone to polymerization and are suitable for the synthesis of various polymers using traditional technologies.
Поставленная задача: необходимо разработать способ, лишенный указанных выше недостатков и позволяющий: а) перерабатывать отходы любых органических полимеров, независимо от строения их молекул и растворимости в биологических средах и пригодных для регенерации и синтеза практически значимых пластмасс; б) продукты переработки должны вписываться в уже существующие производственные технологии переработки техногенных органических веществ; в) процесс должен протекать без выделения парниковых газов; г) переработке должны подвергаться все виды органических полимеров, независимо от природы сополимерных композиций, легирующих добавок, антиокислителей, вулканизаторов и других компонентов, входящих в их состав. В конечном итоге пластмассам должно быть обеспечено многократное возрождение за счет их безотходной регенерации. Схема процесса показана на фиг. 1.Objective: it is necessary to develop a method that is devoid of the above disadvantages and allows: a) to process waste of any organic polymers, regardless of the structure of their molecules and solubility in biological media and suitable for the regeneration and synthesis of practically significant plastics; b) processed products must fit into existing production technologies for processing technogenic organic substances; c) the process must proceed without the release of greenhouse gases; d) all types of organic polymers must be processed, regardless of the nature of the copolymer compositions, alloying additives, antioxidants, vulcanizers and other components included in their composition. Ultimately, plastics must be regenerated many times over through waste-free recycling. The process diagram is shown in Fig. 1.
Предлагаемый способ регенерации отходов органических полимеров включает сортировку полимерных отходов, механическое измельчение, физическое, химическое и биохимическое воздействия, в том числе деполимеризацию, термодеструкцию, гидролиз и микробиологическую утилизацию. Технический результат заявленного способа достигается тем, что процесс осуществляют посредством трансформации произвольных полимеров в звенья-мономеры на нескольких одновременно работающих взаимосвязанных технологических линиях, причемThe proposed method for regenerating organic polymer waste includes sorting of polymer waste, mechanical grinding, physical, chemical and biochemical effects, including depolymerization, thermal destruction, hydrolysis and microbiological disposal. The technical result of the claimed method is achieved by the fact that the process is carried out by transforming arbitrary polymers into monomer units on several simultaneously operating interconnected technological lines, and
на первой технологической линии полимеры, способные к деполимеризации с образованием мономерных или олигомерных звеньев, полимеры, содержащие до 80 вес. % примесей в виде термопластичных сополимеров и/или легирующих добавок, полимеры, содержащие до 80 вес. % термореактивных присадок, и/или содержащие, наряду с веществами без гетероатомов, до 80 вес. % сополимеров или блоксополимеров веществ с полярной связью, образованной системой углерод и/или водород с гетероатомами, изменяющими плотность электронного облака у атомов углерода и/или водорода в молекуле полимера, загружают раздельно в емкость деполимеризации (А), нагревом до температуры 200-300°С переводят их в газообразное состояние, конденсируют охлаждением в камере конденсации и сливают готовый жидкий мономер или олигомер в приемник; при этом полимеры группы алифатических диенов, как в виде отдельных соединений, так и в виде сополимеров или блоксополимеров, деполимеризуют в присутствии катализаторов при давлении 5*102-8*104 Па, полученные летучие газообразные продукты деполимеризации разделяют на фракции, имеющие различные температуры кипения, оставшиеся горючие газообразные продукты из емкости деполимеризации (А) направляют в камеру сгорания, генерируя углерод или окись углерода;on the first production line, polymers capable of depolymerization to form monomer or oligomer units, polymers containing up to 80 wt. % impurities in the form of thermoplastic copolymers and/or alloying additives, polymers containing up to 80 wt. % thermosetting additives, and/or containing, along with substances without heteroatoms, up to 80 wt. % of copolymers or block copolymers of substances with a polar bond formed by a system of carbon and/or hydrogen with heteroatoms that change the density of the electron cloud at carbon and/or hydrogen atoms in the polymer molecule are loaded separately into a depolymerization container (A), heated to a temperature of 200-300° They are transferred to a gaseous state, condensed by cooling in a condensation chamber, and the finished liquid monomer or oligomer is poured into the receiver; in this case, polymers of the aliphatic diene group, both in the form of individual compounds and in the form of copolymers or block copolymers, are depolymerized in the presence of catalysts at a pressure of 5 * 10 2 -8 * 10 4 Pa, the resulting volatile gaseous depolymerization products are divided into fractions having different temperatures boiling, the remaining flammable gaseous products from the depolymerization vessel (A) are sent to the combustion chamber, generating carbon or carbon monoxide;
на второй технологической линии смесь полимеров любого состава, включая термопластичные, термореактивные и наполненные полимеры, кроме фтор- и хлорсодержащих, а также твердый и жидкий углеродсодержащий остаток из емкости деполимеризации (А) загружают в емкость термодеструкции (Б), подвергают нагреву до 500-1000°С без доступа воздуха, летучие газообразные продукты направляют в камеру сгорания, генерируя углерод или окись углерода; образующийся при сгорании серосодержащих полимеров сернистый газ улавливают, пропуская продукты горения через камеру с каолином, где при 400-600°С сернистый газ взаимодействует с окисью углерода с образованием элементарной серы и углекислого газа, углекислый газ направляют в накопитель углекислого газа, твердый остаток в емкости термодеструкции (Б) выжигают при 1000°С до углерода, причем углерод, содержащий менее 20 вес. % минеральных примесей, направляют в камеры синтеза карбидов, а углерод, содержащий свыше 20 вес. % минеральных примесей, малопригодный для синтеза карбидов, переводят в окись углерода;on the second production line, a mixture of polymers of any composition, including thermoplastic, thermosetting and filled polymers, except fluorine- and chlorine-containing ones, as well as solid and liquid carbon-containing residue from the depolymerization tank (A) is loaded into the thermal destruction tank (B), heated to 500-1000 °C without air access, volatile gaseous products are directed into the combustion chamber, generating carbon or carbon monoxide; The sulfur dioxide formed during the combustion of sulfur-containing polymers is captured by passing the combustion products through a chamber with kaolin, where at 400-600 ° C the sulfur dioxide reacts with carbon monoxide to form elemental sulfur and carbon dioxide, the carbon dioxide is sent to a carbon dioxide storage tank, the solid residue is in the container thermal destruction (B) is burned at 1000°C to carbon, and carbon containing less than 20 wt. % of mineral impurities are sent to carbide synthesis chambers, and carbon containing over 20 wt. % of mineral impurities, unsuitable for the synthesis of carbides, are converted to carbon monoxide;
на третьей технологической линии в отдельной защищенной от агрессивных газов камере подвергают термодеструкции хлорсодержащие и фторсодержащие полимеры, которые нагревают до 500-800°С без доступа воздуха, газообразные продукты термодеструкции, содержащие хлористый водород, частично пропускают через воду с образованием соляной кислоты, частично окисляют хлористый водород в газообразный хлор и переводят хлор в жидкое состояние, очищают продукты термодеструкции от остатков хлористого водорода, пропуская их через карбонат кальция с образованием хлористого кальция, оставшиеся горючие продукты направляют в камеру сгорания, генерируя углерод или окись углерода; раздробленные фторсодержащие полимеры смешивают с веществами, имеющими большее химическое сродство к фтору, чем углерод, и нагревают без доступа воздуха до 500-800°С с получением продуктов соединения фтора с упомянутыми веществами и свободного углерода; при этом непрерывно отслеживают средствами контроля состав выходящих из камеры сгорания газов и с помощью центрального вычислительного устройства с установленными на нем компьютерными программами автоматически изменяют количество подаваемого в камеру сгорания воздуха, причем в режиме генерации чистого углерода не допускают появления на выходе камеры сгорания окиси углерода в количестве более 0,1-0,2 об. %, а в режиме генерации окиси углерода не допускают появления на выходе камеры сгорания углекислого газа в количестве более 0,1-0,2 об. %; получаемую окись углерода направляют в камеру синтеза метанола, а получаемый чистый углерод используют для синтеза карбидов кальция и алюминия, для чего направляют чистый углерод в три карбидные камеры, при этом часть углерода смешивают в первой карбидной камере с окисью кальция в соотношении 1,3-1,8 весовых частей окиси кальция на 1 весовую часть углерода и нагревают смесь до температуры 2000-2500°С с получением карбида кальция и окиси углерода, часть углерода смешивают во второй карбидной камере с окисью кальция, добавляют карбид кальция и нагревают смесь до температуры 2000-2500°С с получением карбида кальция и окиси углерода, затем раскаленный до 1000-2000°С карбид кальция во второй карбидной камере обрабатывают водой с получением карбоната кальция, углекислого газа и водорода, оставшуюся часть углерода смешивают в третьей карбидной камере с окисью алюминия в соотношении 1,5-1,9 весовых частей окиси алюминия на 1 весовую часть углерода и нагревают смесь до температуры 2000-2500°С с получением окиси углерода и карбида алюминия, из карбидов при дозированной подаче воды получают водород, ацетилен и метан, далее продукты переработки полимеров, получаемые на второй и третьей технологических линиях: углерод, окись углерода, водород, метан, ацетилен, хлор и хлористый водород задействуют в процессах органического синтеза с получением звеньев-мономеров, пригодных для синтеза полимеров;on the third technological line, in a separate chamber protected from aggressive gases, chlorine-containing and fluorine-containing polymers are subjected to thermal destruction, which are heated to 500-800°C without air access, gaseous thermal destruction products containing hydrogen chloride are partially passed through water to form hydrochloric acid, and partially oxidize the chloride hydrogen into gaseous chlorine and convert the chlorine into a liquid state, purify the thermal destruction products from residual hydrogen chloride, passing them through calcium carbonate to form calcium chloride, the remaining combustible products are sent to the combustion chamber, generating carbon or carbon monoxide; crushed fluorine-containing polymers are mixed with substances that have a greater chemical affinity for fluorine than carbon, and heated without air access to 500-800°C to obtain products of fluorine compound with the mentioned substances and free carbon; at the same time, the composition of the gases leaving the combustion chamber is continuously monitored by means of control and, using a central computing device with computer programs installed on it, the amount of air supplied to the combustion chamber is automatically changed, and in the mode of generating pure carbon, carbon monoxide is not allowed to appear at the exit of the combustion chamber in the amount more than 0.1-0.2 vol. %, and in the carbon monoxide generation mode they do not allow carbon dioxide to appear at the exit of the combustion chamber in an amount of more than 0.1-0.2 vol. %; the resulting carbon monoxide is sent to the methanol synthesis chamber, and the resulting pure carbon is used for the synthesis of calcium and aluminum carbides, for which pure carbon is sent to three carbide chambers, while part of the carbon is mixed in the first carbide chamber with calcium oxide in a ratio of 1.3-1 ,8 parts by weight of calcium oxide per 1 part by weight of carbon and the mixture is heated to a temperature of 2000-2500°C to obtain calcium carbide and carbon monoxide, part of the carbon is mixed in the second carbide chamber with calcium oxide, calcium carbide is added and the mixture is heated to a temperature of 2000- 2500°C to produce calcium carbide and carbon monoxide, then calcium carbide heated to 1000-2000°C in the second carbide chamber is treated with water to produce calcium carbonate, carbon dioxide and hydrogen, the remaining carbon is mixed in the third carbide chamber with aluminum oxide in the ratio 1.5-1.9 parts by weight of aluminum oxide per 1 part by weight of carbon and heat the mixture to a temperature of 2000-2500°C to obtain carbon monoxide and aluminum carbide; hydrogen, acetylene and methane are obtained from carbides with a dosed supply of water, then processed products polymers obtained on the second and third technological lines: carbon, carbon monoxide, hydrogen, methane, acetylene, chlorine and hydrogen chloride are used in organic synthesis processes to produce monomer units suitable for the synthesis of polymers;
на четвертой технологической линии подвергают переработке простые и сложные полиэфиры, при этом простые полиэфиры обрабатывают хлористым водородом в емкости регенерации полиэфиров (В), получая звенья-мономеры простого эфира и продукты, пригодные для синтеза звеньев-мономеров, избыток хлористого водорода нейтрализуют щелочью; сложные полиэфиры омыляют водой или щелочью при давлении до 3 МПа и температуре до 270°С, получая звенья-мономеры сложного эфира;on the fourth production line, polyesters and polyesters are processed, while the polyesters are treated with hydrogen chloride in a polyester regeneration tank (B), obtaining ether monomer units and products suitable for the synthesis of monomer units, excess hydrogen chloride is neutralized with alkali; polyesters are saponified with water or alkali at pressures up to 3 MPa and temperatures up to 270°C, obtaining ester monomer units;
на пятой технологической линии малопригодные для синтеза звеньев-мономеров продукты деструкции полимеров и побочные продукты параллельно протекающих химических реакций, избыточные по показателю кратности стехиометрических отношений, направляют в реактор микробиологической утилизации, содержащий подходящую для деятельности микроорганизмов культуральную жидкость, и подвергают упомянутые продукты микробиологической переработке, используя их в качестве источников углерода и/или энергии для деятельности микроорганизмов и поддерживая стехиометрический баланс всего процесса регенерации полимеров с получением мономеров и олигомеров биологического происхождения, углекислого газа и воды;on the fifth technological line, products of polymer destruction that are of little use for the synthesis of monomer units and by-products of parallel chemical reactions, which are excessive in terms of the multiplicity of stoichiometric ratios, are sent to a microbiological utilization reactor containing a culture liquid suitable for the activity of microorganisms, and the mentioned products are subjected to microbiological processing using them as sources of carbon and/or energy for the activity of microorganisms and maintaining the stoichiometric balance of the entire process of polymer regeneration with the production of monomers and oligomers of biological origin, carbon dioxide and water;
при этом управляют взаимосвязанными процессами в упомянутых технологических линиях центральным вычислительным устройством с установленными на нем компьютерными программами, которое на основании данных, поступающих в режиме обратной связи от датчиков, координирует потоки веществ, их дозировку, температуру, давление, начало и окончание реакций, поддерживая оптимальные условия для синтеза целевых продуктов.at the same time, interconnected processes in the mentioned technological lines are controlled by a central computing device with computer programs installed on it, which, based on data received in feedback mode from sensors, coordinates the flow of substances, their dosage, temperature, pressure, beginning and end of reactions, maintaining optimal conditions for the synthesis of target products.
При практическом воплощении заявленного способа ряд признаков может быть конкретизирован.In the practical implementation of the claimed method, a number of features can be specified.
Так, для предотвращения спекания полимерной массы в емкости термодеструкции (Б) в смесь дробленых полимеров может быть добавлен разрыхлитель гидрат окиси кальция в количестве 1-10 вес. %.Thus, to prevent sintering of the polymer mass in the thermal destruction container (B), a disintegrant, calcium oxide hydrate, can be added to the mixture of crushed polymers in an amount of 1-10 wt. %.
Кроме того, в упомянутом реакторе микробиологической утилизации полимеров может поддерживаться следующий режим: температура не выше 80°С, кислотность рН 3-9, концентрация на 1 дм культуральной жидкости: кислорода 2-6 мг, источников азота и калия по 12-70 мг, фосфора 2,5-6 мг, магния, серы, кальция по 1-5 мг, микроэлементов 0,1-1 мг, факторов роста 0,01-5 мг, источников углерода в количестве 0,5-0,7 от ингибирующей концентрации при скорости протока в хемостатном режиме 0,01-0,5 ч1.In addition, in the mentioned reactor for microbiological utilization of polymers the following regime can be maintained: temperature not higher than 80°C, acidity pH 3-9, concentration per 1 dm3 of culture liquid: oxygen 2-6 mg, nitrogen and potassium sources 12-70 mg each, phosphorus 2.5-6 mg, magnesium, sulfur, calcium 1-5 mg each, trace elements 0.1-1 mg, growth factors 0.01-5 mg, carbon sources in an amount of 0.5-0.7 of the inhibitory concentration at a flow rate in chemostat mode of 0.01-0.5 h 1 .
Кроме того, из культуральной жидкости может быть выделена биомасса микроорганизмов, которую дезинтегрируют и используют в качестве универсального субстрата для выращивания генетически модифицированных микроорганизмов-продуцентов, синтезирующих звенья-мономеры, олигомеры и биополимеры биологического происхождения.In addition, biomass of microorganisms can be isolated from the culture liquid, which is disintegrated and used as a universal substrate for growing genetically modified producer microorganisms that synthesize monomer units, oligomers and biopolymers of biological origin.
Кроме того, избыточное тепло камер тепловыделяющих реакций может аккумулироваться жидкими теплоносителями и быть использовано в камерах теплопоглощающих реакций.In addition, excess heat from heat-releasing reaction chambers can be accumulated by liquid coolants and used in heat-absorbing reaction chambers.
Кроме того, непрерывность процесса регенерации может поддерживаться за счет дублирования рабочих объемов с переключением емкостей и камер, требующих разгрузки или загрузки, на дублирующие емкости и камеры.In addition, the continuity of the regeneration process can be maintained by duplicating working volumes with switching containers and chambers that require unloading or loading to duplicate containers and chambers.
Кроме того, хлористый кальций, получаемый из остатков хлористого водорода, используют как аккумулятор углекислого газа, пропуская углекислый газ и аммиак через раствор хлорида кальция и превращая хлористый кальций в карбонат кальция.In addition, calcium chloride, obtained from hydrogen chloride residues, is used as a carbon dioxide accumulator by passing carbon dioxide and ammonia through a calcium chloride solution and converting calcium chloride into calcium carbonate.
При этом следует учитывать свойства перерабатываемых полимеров и особенности протекающих в процессе регенерации полимеров химических реакций. Так, на практике часто используются не чистые полимеры, а их сополимеры или композитные смеси. Например, полиэтилен применяется в виде сополимера с полипропиленом, полиэтилентерефталатом, он неразделимо совмещается также с нейлоном, капроном, металлическим напылением. Полистирол применяется в смеси с пластификаторами, или в смеси с бутадиеном, или с полиметилметакрилатом и другими полимерами. Резины, полимеры на основе фенолформальдегидных смол и другие полимерные продукты также имеют сложный многокомпонентный состав. Встречаются и тройные сополимеры: карбоксилатные каучуки, сополимеры стирола с метилметакрилатом и акрилонитрилом и др. По этой причине деструкция полимеров способом деполимеризации или гидролизом возможна только по отношению к отдельным пластмассам, состоящим из одного полимера или имеющим примеси, не влияющие на ход процесса, состав и качество получаемых продуктов. Следует учитывать, что сополимеры и композиты имеют различные физико-химические свойства, что может приводить к образованию продуктов неопределенного состава. Вместе с тем, гидролиз и деполимеризация пригодных для этого отдельных материалов необходимы, так как открывается возможность получить звенья-мономеры сразу в готовом виде. В ряде случаев наиболее выгодным процессом является процесс разрушения сложных многокомпонентных полимеров до углерода и окиси углерода с последующим обратным синтезом из этих продуктов звеньев-мономеров. Таким образом, используя в обоснованных рамках деполимеризацию, гидролиз, биоутилизацию и деструкцию полимеров до углерода и окиси углерода из отходов полимеров получают звенья-мономеры, из которых можно конструировать почти все разнообразие полимерных материалов, применяемых в технике и быту. Такой подход позволяет включить в процесс круговорота любые полимеры, выпускаемые промышленностью, при минимальном проникновении их в окружающую среду.In this case, it is necessary to take into account the properties of the processed polymers and the characteristics of the chemical reactions occurring during the regeneration of polymers. Thus, in practice, not pure polymers are often used, but their copolymers or composite mixtures. For example, polyethylene is used in the form of a copolymer with polypropylene, polyethylene terephthalate, it is also inseparably combined with nylon, nylon, and metal coating. Polystyrene is used in a mixture with plasticizers, or in a mixture with butadiene, or with polymethyl methacrylate and other polymers. Rubbers, polymers based on phenol-formaldehyde resins and other polymer products also have a complex multicomponent composition. There are also ternary copolymers: carboxylate rubbers, copolymers of styrene with methyl methacrylate and acrylonitrile, etc. For this reason, the destruction of polymers by depolymerization or hydrolysis is possible only in relation to individual plastics consisting of a single polymer or having impurities that do not affect the course of the process, composition and quality of the resulting products. It should be taken into account that copolymers and composites have different physical and chemical properties, which can lead to the formation of products of uncertain composition. At the same time, hydrolysis and depolymerization of individual materials suitable for this are necessary, since it opens up the possibility of obtaining monomer units immediately in finished form. In some cases, the most advantageous process is the destruction of complex multicomponent polymers to carbon and carbon monoxide, followed by the reverse synthesis of monomer units from these products. Thus, using depolymerization, hydrolysis, bioutilization and destruction of polymers to carbon and carbon monoxide within reasonable limits, monomer units are obtained from polymer waste, from which almost the entire variety of polymer materials used in technology and everyday life can be constructed. This approach makes it possible to include any polymers produced by industry into the recycling process, with minimal penetration into the environment.
Поскольку органические полимеры весьма разнообразны по составу и свойствам, то для их регенерации (а не безвозвратной утилизации) требуется набор технологических приемов, адаптированных к веществам различного химического состава: полимеры, отслужившие свой срок, используют для синтеза звеньев-мономеров, которые затем полимеризуют и возвращают в практическую среду.Since organic polymers are very diverse in composition and properties, their regeneration (and not irreversible disposal) requires a set of technological techniques adapted to substances of different chemical compositions: polymers that have served their useful life are used for the synthesis of monomer units, which are then polymerized and returned into a practical environment.
Для решения этой задачи заявленный способ реализуется на многофункциональной установке, которая способна перерабатывать любые полимеры в мономеры, используемые в промышленном синтезе полимеров, без существенного изменения в уже существующих технологиях и без выброса вредных продуктов в окружающую среду, что обеспечивает круговорот полимерных соединений по замкнутому циклу.To solve this problem, the claimed method is implemented in a multifunctional installation that is capable of processing any polymers into monomers used in the industrial synthesis of polymers, without significant changes in existing technologies and without releasing harmful products into the environment, which ensures the circulation of polymer compounds in a closed cycle.
Пример установки, реализующей способ регенерации отходов органических полимеров, показан на схеме фиг. 2. Установка состоит из трех емкостей, нескольких камер и биотехнологического комплекса, в совокупности образующих пять взаимосвязанных технологических линий, в которых одновременно по различным технологиям происходит первичная подготовка полимеров к дальнейшей переработке в товарные органические вещества. В соответствии с формулой изобретения, установка содержит первую технологическую линию с емкостью деполимеризации (А); вторую технологическую линию, включающую емкость термодеструкции (Б) и камеру сгорания 3 для преобразования летучих углеводородов в углерод или в окись углерода; третью технологическую линию с камерой 14 термодеструкции хлорсодержащих и фторсодержащих полимеров, каскадом камер использования хлористого водорода, и с тремя карбидными камерами 6, 7 и 8; четвертую технологическую линию с емкостью (В) для переработки полиэфиров; пятую технологическую линию с реакторами 40, 41, 42 микробиологической утилизации побочных продуктов химических реакций в целях поддержания стехиометрического баланса всей системы регенерации полимеров.An example of an installation that implements a method for regenerating waste organic polymers is shown in the diagram of Fig. 2. The installation consists of three containers, several chambers and a biotechnological complex, which together form five interconnected technological lines, in which simultaneously, using various technologies, the primary preparation of polymers for further processing into commercial organic substances occurs. In accordance with the claims, the installation contains a first production line with a depolymerization tank (A); a second production line, including a thermal destruction tank (B) and a combustion chamber 3 for converting volatile hydrocarbons into carbon or carbon monoxide; a third technological line with a chamber 14 for thermal destruction of chlorine- and fluorine-containing polymers, a cascade of chambers for the use of hydrogen chloride, and with three carbide chambers 6, 7 and 8; a fourth technological line with a tank (B) for processing polyesters; the fifth technological line with reactors 40, 41, 42 for microbiological utilization of by-products of chemical reactions in order to maintain the stoichiometric balance of the entire polymer regeneration system.
В первую емкость (А) загружают полимеры, способные к деполимеризации с образованием мономерных или олигомерных звеньев, формирующих полимер. Во вторую емкость (Б) загружают полимеры, представляющие собой сложные сополимеры, термореактивные пластмассы, а также все другие полимеры, за исключением галоидсодержащих, для неявной перегонки углерода или для неполного окисления углерода кислородом воздуха. В отдельной камере 14 с последующим каскадом камер проводится переработка хлор- и фторсодержащих полимеров. В третьей емкости (В) проводится переработка простых и сложных полиэфиров. В группе камер 40, 41, 42 ведется биоутилизация побочных продуктов переработки полимеров с целью получения звеньев-мономеров биологического происхождения. Продуктами биоутилизации являются обогащенные витаминами и белком одноклеточных организмов кормовые продукты, как паприн, так и гаприн.The first container (A) is loaded with polymers capable of depolymerization to form monomeric or oligomeric units that form the polymer. Polymers, which are complex copolymers, thermosetting plastics, as well as all other polymers, with the exception of halogen-containing ones, are loaded into the second container (B) for implicit distillation of carbon or for incomplete oxidation of carbon with atmospheric oxygen. In a separate chamber 14 with a subsequent cascade of chambers, chlorine- and fluorine-containing polymers are processed. In the third tank (B), polyesters and polyesters are processed. In the group of chambers 40, 41, 42, bioutilization of polymer processing by-products is carried out in order to obtain monomer units of biological origin. Bioutilization products are feed products enriched with vitamins and protein from unicellular organisms, both paprin and haprin.
Все процессы управляются центральным вычислительным комплексом, согласно установленным на нем компьютерными программам. Потоки веществ регулируются пропускными клапанами, определяющими направление и интенсивность движения реагентов. В клапаны вмонтированы датчики, определяющие температуру, давление, химический состав веществ, и газовые счетчики, пропускная способность клапанов также управляема. Клапаны пропускают вещества только в одном направлении. В ряде случаев на наиболее ответственных участках используются специальные датчики, особо отмеченные на схеме. Информация со всех датчиков передается на управляющее устройство. Используя показания по температуре, давлению, показания газового счетчика, вычислительный комплекс автоматически приводит данные к единому стандарту: давлению 0,101 МПА и температуре 0°С. Для более тонкого управления процессом в необходимых случаях используется система, работающая в режиме обратной связи.All processes are controlled by a central computer complex, according to the computer programs installed on it. The flow of substances is regulated by passage valves, which determine the direction and intensity of the movement of reagents. The valves are equipped with sensors that determine temperature, pressure, chemical composition of substances, and gas meters; the throughput of the valves is also controlled. Valves allow substances to flow in only one direction. In some cases, in the most critical areas, special sensors are used, specifically marked in the diagram. Information from all sensors is transmitted to the control device. Using temperature, pressure, gas meter readings, the computer complex automatically brings the data to a single standard: pressure 0.101 MPa and temperature 0°C. For finer control of the process, if necessary, a system operating in feedback mode is used.
В первой технологической линии в емкости (А) отдельно друг от друга обрабатывают полимеры, склонные к деполимеризации, то есть процессу термического распада полимерных молекул на звенья-мономеры без участия посторонних веществ и без образования иных побочных соединений. К ним относятся, например, полистирол, полиметиленоксид, полиметилметакрилат и другие. При температуре 200-300°С происходит распад этих веществ на мономеры или олигомеры. Поскольку полимерные вещества, склонные к деполимеризации, состоят из слабосвязанных звеньев-мономеров, образующих макромолекулу, разрыв на отдельные звенья происходит при температуре ниже температуры карбонизации. В свою очередь, образующиеся мономеры достаточно устойчивы к температуре 200-300°С, их перегонка протекает без изменения химического состава. При этом получаются готовые звенья органических мономеров, пригодные для регенерации полимеров, подвергнутые деполимеризации. Некоторые вещества являются уже готовыми товарными продуктами, например, стирол, формальдегид, метилметакрилат и другие.In the first technological line, polymers prone to depolymerization, that is, the process of thermal decomposition of polymer molecules into monomer units without the participation of foreign substances and without the formation of other side compounds, are processed separately in container (A). These include, for example, polystyrene, polymethylene oxide, polymethyl methacrylate and others. At a temperature of 200-300°C, these substances decompose into monomers or oligomers. Since polymer substances prone to depolymerization consist of loosely bound monomer units that form a macromolecule, rupture into individual units occurs at a temperature below the carbonization temperature. In turn, the resulting monomers are quite stable at temperatures of 200-300°C, and their distillation proceeds without changing the chemical composition. In this case, ready-made units of organic monomers are obtained, suitable for the regeneration of polymers, subjected to depolymerization. Some substances are ready-made commercial products, for example, styrene, formaldehyde, methyl methacrylate and others.
Следует учитывать, что посторонние примеси в виде термопластичных сополимеров, стабилизаторов, термореактивных присадок при деполимеризации могут содержать химические элементы, образующие полярную связь с углеродом и/или с водородом и снижающих качество продуктов деполимеризации за счет образования органических соединений непредсказуемого состава. Как показали опыты, к числу таких практически значимых элементов относятся фтор, хлор, бром, азот, кислород, сера и др., влияющие на электронную плотность у атомов углерода и/или водорода в молекулах полимеров. Продукты совместной деполимеризации или термодеструкции полимеров с примесями или частично карбонизируются, и/или деструктивные фрагменты вступают в химические реакции между собой и/или с продуктами деполимеризации других полимеров, образуя трудно разделяемые смеси. Поэтому доля примесей может составлять 0,1-80% от состава перерабатываемого полимера. Широкий интервал концентраций примесей обусловлен разной температурой разложения посторонних веществ. Если температура разложения примесей меньше или равна температуре деполимеризации, например, если в качестве примеси выступает поливинилхлорид с температурой разложения 120°С, то тем меньше должна быть допустимая доля такого вещества. Чем более термоустойчива примесь, например примесь политетрафторэтилена с температурой разложения 420°С, тем выше допустимая доля такого полимера в смеси или в качестве сополимера. Так, например, совместная деполимеризация полистирола и полиметилметакрилата, полиметилметакрилата и полиметиленоксида, полистирола и полихлоропрена и/или акриланитрила и/или поливинилхлорида и других смесей дает продукты непредсказуемого состава, поскольку один или несколько компонентов композиции содержит полярные связи, образованные кислородом, азотом, хлором. В то же время полиметилметакрилат, полистирол, полиметиленоксид каждый в отдельности деполимеризуются с образованием звеньев-мономеров строго определенного состава: стирола, метилметакрилата, формальдегида.It should be taken into account that foreign impurities in the form of thermoplastic copolymers, stabilizers, thermosetting additives during depolymerization may contain chemical elements that form a polar bond with carbon and/or hydrogen and reduce the quality of depolymerization products due to the formation of organic compounds of unpredictable composition. As experiments have shown, such practically important elements include fluorine, chlorine, bromine, nitrogen, oxygen, sulfur, etc., affecting the electron density of carbon and/or hydrogen atoms in polymer molecules. Products of joint depolymerization or thermal destruction of polymers with impurities or are partially carbonized, and/or destructive fragments enter into chemical reactions with each other and/or with depolymerization products of other polymers, forming difficult-to-separate mixtures. Therefore, the proportion of impurities can be 0.1-80% of the composition of the processed polymer. The wide range of impurity concentrations is due to different decomposition temperatures of foreign substances. If the decomposition temperature of impurities is less than or equal to the depolymerization temperature, for example, if the impurity is polyvinyl chloride with a decomposition temperature of 120°C, then the lower the permissible proportion of such a substance should be. The more heat-resistant the impurity, for example, the impurity of polytetrafluoroethylene with a decomposition temperature of 420°C, the higher the permissible proportion of such a polymer in the mixture or as a copolymer. For example, the joint depolymerization of polystyrene and polymethyl methacrylate, polymethyl methacrylate and polymethylene oxide, polystyrene and polychloroprene and/or acrylanitrile and/or polyvinyl chloride and other mixtures gives products of unpredictable composition, since one or more components of the composition contains polar bonds formed by oxygen, nitrogen, chlorine. At the same time, polymethyl methacrylate, polystyrene, polymethylene oxide each individually depolymerize to form monomer units of a strictly defined composition: styrene, methyl methacrylate, formaldehyde.
Для других сополимеров доля минеральных термоустойчивых наполнителей - мел, стекловолокно, окислы металлов и другие - при температурах до 500°С не влияет на успешность процесса деполимеризации. Вместе с тем добавка 5-8 вес. % свежеприготовленного алюмосиликата ускоряет процесс на 20-30% в сравнении с контролем. Опытным путем установлено, что алюмосиликат нужно готовить непосредственно перед использованием, получая его за счет обменной реакции между хлористым алюминием и натриевой солью метакремниевой кислоты. Наиболее активен катализатор с добавкой хлористого алюминия в количестве, на 10-30% большем, чем требуется по уравнению реакции. Введение в метасиликат алюминия промоторов в виде соединений молибдена или кобальта в количестве 0,1-0,5 вес. % увеличивают выход мономеров на 10-15%.For other copolymers, the proportion of mineral heat-resistant fillers - chalk, glass fiber, metal oxides and others - at temperatures up to 500°C does not affect the success of the depolymerization process. At the same time, the additive is 5-8 wt. % of freshly prepared aluminosilicate speeds up the process by 20-30% compared to the control. It has been experimentally established that aluminosilicate must be prepared immediately before use, obtaining it through an exchange reaction between aluminum chloride and the sodium salt of metasilicon acid. The most active catalyst is with the addition of aluminum chloride in an amount 10-30% greater than required by the reaction equation. Introduction of promoters in the form of molybdenum or cobalt compounds into aluminum metasilicate in an amount of 0.1-0.5 wt. % increase the yield of monomers by 10-15%.
При работе емкости (А) в трубопроводе открывается клапан 1.2 (фиг. 1) и включается газовый насос 2.2, так как вещества образуются в газообразном виде. Затем продукты деполимеризации поступают в камеру 1 и там конденсируются, а формальдегид улавливается водой. При этом клапаны 1.22 и 1.12 закрыты. По окончанию процесса закрывается клапан 1.2 и отключается насос 2.2. Показателем окончания процесса служит падение давления в емкости (А). Если полученные продукты являются конечными веществами, то открывается клапан 1.12 и происходит слив в приемник 2. Перед сменой одного вещества на другое в емкости (А) клапаны 1.1, 1.2, 1.22, 1.23 открываются, а клапан 1.24 закрывается. Включается насос 2.8 и проводится продувка системы атмосферным воздухом при температуре 100-200°С, которая направляет остаточные продукты в камеру сгорания 3. После удаления остаточных продуктов клапаны 1.2, 1.1, 1.22, 1.23 закрываются, а также останавливаются насосы 2.2, 2.1, 2.8.When the container (A) is operating in the pipeline, valve 1.2 opens (Fig. 1) and gas pump 2.2 is turned on, since substances are formed in gaseous form. Then the depolymerization products enter chamber 1 and condense there, and formaldehyde is captured by water. In this case, valves 1.22 and 1.12 are closed. At the end of the process, valve 1.2 closes and pump 2.2 is turned off. An indicator of the end of the process is the pressure drop in the container (A). If the resulting products are final substances, then valve 1.12 opens and drains into receiver 2. Before changing one substance to another in container (A), valves 1.1, 1.2, 1.22, 1.23 open and valve 1.24 closes. Pump 2.8 is turned on and the system is purged with atmospheric air at a temperature of 100-200°C, which directs residual products into combustion chamber 3. After removing residual products, valves 1.2, 1.1, 1.22, 1.23 are closed, and pumps 2.2, 2.1, 2.8 are stopped.
Несколько усложняя метод разделения продуктов деполимеризации, можно получить пригодные для полимеризации звенья-мономеры из сополимеров стирола и изопрена или из сополимеров стирола и бутадиена. Температуру их перегонки снижают за счет создания в емкости (А) разряжения до 5*102-8*104 Па, которое достигают интенсивной работой насоса 2.2, что повышает выход диенов до 50% от их содержания в перерабатываемой массе. Процесс идет также при участии катализатора алюмосиликата. Для конденсации продукты деполимеризации направляют в камеру 1, где поддерживается температура 50-60°С. Здесь происходит конденсация стирола и метилметакрилата, которые поступают в накопитель 2. Изопрен, в свою очередь, имеет температуру кипения 34°С, а бутадиен минус 4°С. Газообразные продукты перекачивают насосом 2.8 при открытых клапанах 1.22, 1.24 и закрытом клапане 1.23. В камере 4 при температуре 15-25°С конденсируется изопрен, который в жидком виде через клапан 1.25 поступает в накопитель 5. После слива изопрена проводится сжижение бутадиена под давлением 1,5-2 МПа при температуре 15-25°С. Образовавшиеся продукты деполимеризации могут использоваться для регенерации полимеров путем полимеризации. Нелетучие наполнители остаются в емкости (А), а так как их температура деструкции намного выше 300°С, жидкий и твердый остаток из емкости деполимеризации (А) переносят в емкость термодеструкции (Б) для более глубокой переработки. Таким образом, деполимеризацией достигают эффект дистилляции с получением чистых продуктов, пригодных для регенерации полимеров.By slightly complicating the method of separating depolymerization products, it is possible to obtain monomer units suitable for polymerization from copolymers of styrene and isoprene or from copolymers of styrene and butadiene. Their distillation temperature is reduced by creating a vacuum in the container (A) to 5*10 2 -8*10 4 Pa, which is achieved by intensive operation of pump 2.2, which increases the yield of dienes to 50% of their content in the processed mass. The process also occurs with the participation of an aluminosilicate catalyst. For condensation, the depolymerization products are sent to chamber 1, where the temperature is maintained at 50-60°C. Here, condensation of styrene and methyl methacrylate occurs, which enter storage tank 2. Isoprene, in turn, has a boiling point of 34°C, and butadiene is minus 4°C. Gaseous products are pumped by pump 2.8 with valves 1.22, 1.24 open and valve 1.23 closed. In chamber 4 at a temperature of 15-25°C, isoprene condenses, which in liquid form enters storage tank 5 through valve 1.25. After draining the isoprene, butadiene is liquefied under a pressure of 1.5-2 MPa at a temperature of 15-25°C. The resulting depolymerization products can be used to regenerate polymers by polymerization. Non-volatile fillers remain in the container (A), and since their destruction temperature is much higher than 300°C, the liquid and solid residue from the depolymerization container (A) is transferred to the thermal destruction container (B) for deeper processing. Thus, by depolymerization, a distillation effect is achieved to obtain pure products suitable for polymer regeneration.
Во второй технологической линии в емкость термодеструкции (Б) загружают полимеры любого состава, кроме галоидсодержащих. Смесь полимеров загружают либо в целях экономии на сортировке, либо по технико-экономическим причинам с целью получения наибольшего разнообразия синтезируемых продуктов. Перерабатываемая смесь может состоять, например, из различных сортов резины, поликарбоната, фенолформальдегидных полимеров, кремнийорганических изделий, полиэтилентерефталата, полипропилена, полистирола, различных сложных и простых сополимеров и других веществ. По перечню и объему перерабатываемых полимеров емкость термодеструкции (Б) является основной. Также процессы, которые инициируются и протекают с участием продуктов, образующихся в емкости (Б), дают наиболее многочисленное по наименованиям число звеньев-мономеров. Смесь подвергают нагреву в емкости (Б) до 500-1000°С без доступа воздуха. Смесь раздробленных термопластичных и термореактивных полимеров при температуре 500-1000°С спекается в сплошную массу, что замедляет разложение полимеров. По этой причине в смесь раздробленных полимеров добавляют разрыхлитель - Са(ОН)2. Гидрат окиси кальция начинает разлагаться при 200°С с выделением водяных паров и полностью обезвоживается при 600°С. При этом водяной пар занимает объем в 1000 раз больший, чем жидкая вода. Для повышения эффективности процесса термодеструкции емкость (Б) заполняют на 20-30% ее объема дробленой полимерной массой, к которой добавляют 1-10 вес. % Са(ОН)2. На первом этапе происходит выделение летучих веществ, которые при открытом клапане 1.27, работающем насосе 2.12 и открытом клапане 1.29 поступают в камеру сгорания 3, где для поддержания горения находится нагреватель, например, металлическая спираль, нагретая электрическим током до 1000-1500°С. Поступающие на сжигание вещества из емкости (Б) состоят, в основном, из углеводородов. Для обеспечения горения в камеру сгорания 3 насосом 2.15 при открытом клапане 1.30 подается воздух. Поскольку соотношение углерода и водорода в сжигаемой смеси не постоянно, для полного сгорания требуется различное количество кислорода (воздуха), поэтому интенсивность воздушного потока необходимо постоянно изменять. Целевыми продуктами сгорания является либо окись углерода, либо углерод. Количественное соотношение окиси углерода и углерода является определяющим показателем, влияющим на все последующие процессы.In the second production line, polymers of any composition, except halogen-containing ones, are loaded into the thermal destruction tank (B). A mixture of polymers is loaded either in order to save on sorting, or for technical and economic reasons in order to obtain the greatest variety of synthesized products. The processed mixture may consist, for example, of various types of rubber, polycarbonate, phenol-formaldehyde polymers, silicone products, polyethylene terephthalate, polypropylene, polystyrene, various complex and simple copolymers and other substances. According to the list and volume of processed polymers, thermal destruction capacity (B) is the main one. Also, processes that are initiated and occur with the participation of products formed in container (B) produce the most numerous number of monomer units by name. The mixture is heated in container (B) to 500-1000°C without air access. A mixture of crushed thermoplastic and thermosetting polymers is sintered into a solid mass at a temperature of 500-1000°C, which slows down the decomposition of the polymers. For this reason, a disintegrant, Ca(OH) 2, is added to the mixture of crushed polymers. Calcium oxide hydrate begins to decompose at 200°C with the release of water vapor and is completely dehydrated at 600°C. In this case, water vapor occupies a volume 1000 times larger than liquid water. To increase the efficiency of the thermal destruction process, container (B) is filled to 20-30% of its volume with crushed polymer mass, to which 1-10 wt. % Ca(OH) 2 . At the first stage, volatile substances are released, which, with valve 1.27 open, pump 2.12 running and valve 1.29 open, enter combustion chamber 3, where a heater is located to maintain combustion, for example, a metal spiral heated by electric current to 1000-1500°C. The substances coming for combustion from container (B) consist mainly of hydrocarbons. To ensure combustion, air is supplied to combustion chamber 3 by pump 2.15 with valve 1.30 open. Since the ratio of carbon and hydrogen in the combustion mixture is not constant, different amounts of oxygen (air) are required for complete combustion, so the intensity of the air flow must be constantly changed. The target combustion products are either carbon monoxide or carbon. The quantitative ratio of carbon monoxide and carbon is a determining indicator that affects all subsequent processes.
Для получения контролируемого количества углерода или окиси углерода необходимо регулировать поступление воздуха в камеру сгорания. Эту работу выполняет вычислительное устройство, например, управляющий компьютер, использующий режим обратной связи с помощью датчика 3.3 и управляющего блока 4.3. При генерации окиси углерода датчик 3.3 отслеживает содержание углекислого газа, окиси углерода и водяного пара, выходящих из камеры 3. Как установлено в экспериментах, появление в выходящих газах углекислого газа в количестве 0,1-0,2 об. % на протяжении до 8-10 секунд при случайных мгновенных флуктуациях не нарушает стабильности процесса горения. Если в выходящих газах обнаруживается углекислого газа больше, чем 0,2 об. %, блок-дозатор 4.3 уменьшает подачу воздуха в камеру сгорания 3 пропорционально количеству излишнего углекислого газа. При окислении углерода до окиси углерода недостаток кислорода приводит к появлению сажи, взвешенной в газовом потоке, взвесь фиксируется фотометрическим датчиком 7.1, и подача воздуха увеличивается. Так работает система генерации окиси углерода в камере сгорания.To produce a controlled amount of carbon or carbon monoxide, it is necessary to regulate the flow of air into the combustion chamber. This work is performed by a computing device, for example, a control computer using feedback mode using sensor 3.3 and control unit 4.3. When generating carbon monoxide, sensor 3.3 monitors the content of carbon dioxide, carbon monoxide and water vapor exiting chamber 3. As established in experiments, the appearance of carbon dioxide in the exit gases in an amount of 0.1-0.2 vol. % for up to 8-10 seconds with random instantaneous fluctuations does not disrupt the stability of the combustion process. If more than 0.2 vol. carbon dioxide is detected in the exhaust gases. %, metering unit 4.3 reduces the air supply to combustion chamber 3 in proportion to the amount of excess carbon dioxide. When carbon is oxidized to carbon monoxide, the lack of oxygen leads to the appearance of soot suspended in the gas flow, the suspension is recorded by the photometric sensor 7.1, and the air supply is increased. This is how the carbon monoxide generation system works in the combustion chamber.
При генерации углерода углерод поступает в камеру сгорания 3 в неявной форме, как смесь углеводородов или других углеродсодержащих соединений. При генерации углерода подачу воздуха снижают до исчезновения в показаниях датчика 3.3 окиси углерода, но водяной пар как продукт сгорания водорода присутствует. Углерод получается в виде мелких частиц сажи. Для улавливания взвешенной сажи в камере сгорания 3 установлен электрофильтр.When generating carbon, carbon enters the combustion chamber 3 in implicit form, as a mixture of hydrocarbons or other carbon-containing compounds. When generating carbon, the air supply is reduced until carbon monoxide disappears from the readings of sensor 3.3, but water vapor as a product of hydrogen combustion is present. Carbon is obtained in the form of small soot particles. To capture suspended soot, an electric precipitator is installed in combustion chamber 3.
Твердый остаток в емкости (Б) также пригоден для получения углерода или окиси углерода. Если исходная смесь полимеров не содержит силиконовых полимеров, серы, негорючих наполнителей, то твердый остаток емкости (Б) считается чистым углеродом. Чистый углерод используют для синтеза карбида кальция и карбида алюминия, так как в газах, получаемых из чистых карбидов, содержится минимальное количество примесей.The solid residue in container (B) is also suitable for the production of carbon or carbon monoxide. If the initial mixture of polymers does not contain silicone polymers, sulfur, or non-flammable fillers, then the solid residue of the container (B) is considered pure carbon. Pure carbon is used for the synthesis of calcium carbide and aluminum carbide, since the gases obtained from pure carbides contain a minimum amount of impurities.
Твердый остаток, загрязненный негорючими наполнителями в количестве более 20% по весу или серой, используют для получения окиси углерода. Для получения окиси углерода в емкость (Б) при помощи насоса 2.13 при открытом клапане 1.26 и при работающем дозаторе 4.2 подается воздух. При температуре 800-1000°С происходит неполное окисление углерода кислородом воздуха с образованием окиси углерода. В газовом потоке поддерживается максимальное содержание углекислого газа на уровне 0,1-0,2 об. %, а кислорода не более 0,05 об. %. Количество углекислого газа в газовом потоке измеряется датчиком 3.2, а расход воздуха регулируется дозатором 4.2 в режиме обратной связи.The solid residue, contaminated with non-combustible fillers in an amount of more than 20% by weight or sulfur, is used to produce carbon monoxide. To obtain carbon monoxide, air is supplied to the container (B) using pump 2.13 with valve 1.26 open and dispenser 4.2 running. At a temperature of 800-1000°C, incomplete oxidation of carbon by atmospheric oxygen occurs with the formation of carbon monoxide. The maximum carbon dioxide content in the gas flow is maintained at 0.1-0.2 vol. %, and oxygen no more than 0.05 vol. %. The amount of carbon dioxide in the gas flow is measured by sensor 3.2, and air flow is regulated by dispenser 4.2 in feedback mode.
Некоторые полимерные материалы, попадающие в емкость (Б), содержат серу, например, эбонит, полисульфидные каучуки, резины вулканизированные серой и другие. При сжигании таких полимеров в емкости (Б) наряду с окисью углерода образуется сернистый газ. При обнаружении сернистого газа датчиком 3.4 клапан 1.31 открывается, клапан 1.32 закрывается, и смесь окиси углерода и сернистого газа поступает в камеру 20. В камере 20 окись углерода взаимодействует с сернистым газом при 400-600°С на катализаторе каолине с образованием двуокиси углерода и элементарной серы:Some polymeric materials that fall into container (B) contain sulfur, for example, ebonite, polysulfide rubbers, sulfur vulcanized rubbers and others. When such polymers are burned in container (B), sulfur dioxide is formed along with carbon monoxide. When sulfur dioxide is detected by sensor 3.4, valve 1.31 opens, valve 1.32 closes, and a mixture of carbon monoxide and sulfur dioxide enters chamber 20. In chamber 20, carbon monoxide reacts with sulfur dioxide at 400-600°C on a kaolin catalyst to form carbon dioxide and elemental sulfur:
SO2 + 2СО → 2CO2 + S.SO 2 + 2СО → 2CO 2 + S.
Расплавленная сера стекает в приемник 21, а очищенный от серы газ через открытые клапаны 1.33 и 1.34 поступает в систему переработки, предварительно очищаясь от углекислого газа в аккумуляторе углекислого газа 6.1. При этом окись кальция в аккумуляторе 6.1 превращается в карбонат кальция. При отсутствии в газовой смеси сернистого газа клапаны 1.31, 1.33 и 1.34 закрыты, и газ проходит через клапан 1.32.Molten sulfur flows into receiver 21, and gas purified from sulfur enters the processing system through open valves 1.33 and 1.34, having previously been cleared of carbon dioxide in carbon dioxide accumulator 6.1. In this case, the calcium oxide in the 6.1 battery is converted into calcium carbonate. If there is no sulfur dioxide in the gas mixture, valves 1.31, 1.33 and 1.34 are closed, and the gas passes through valve 1.32.
В третьей технологической линии для переработки хлор- и фторсодержащих полимеров, например, поливинилхлорида, поливинилиденхлорида, сополимера поливинилхлорида с полиметилметакрилатом, фторопласта-4 и др., при термическом разложении образуется хлористый водород, разрушающий металлоконструкции. На пути следования хлористого водорода выполняют облицовку из керамики или кислотоустойчивых пластмасс. Работа по переработке хлорсодержащих полимеров проводится в камере 14 в следующем порядке: камеру заполняют на 0,5-0,7 ее объема смесью хлорсодержащих полимеров. Если присутствуют сополимеры с акрилнитрилом, то добавляется сера для нейтрализации цианида, проводится прогрев полимеров до 500-800°С без доступа воздуха. Газообразные продукты через клапан 1.14 при работающем насосе 2.10 поступают в камеру-конденсатор 15, где углеродсодержащие соединения осаждаются при температуре 15-30°С. Хлористый водород, имеющий температуру кипения минус 85°С, остается газообразным и через клапан 1.16 поступает в камеру 16, где поглощается водой с образованием соляной кислоты. Датчик 3.1 отслеживает поток хлористого водорода. Как только приток хлористого водорода прекращается, клапан 1.16 перекрывается. Из камеры 16 хлористый водород через клапан 1.17 подается в камеру 17, где на катализаторе асбест и хлористая медь и в присутствии кислорода воздуха, подаваемого насосом 2.14, при температуре 450°С происходит реакцияIn the third technological line for processing chlorine- and fluorine-containing polymers, for example, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, copolymer of polyvinyl chloride with polymethyl methacrylate, fluoroplastic-4, etc., thermal decomposition produces hydrogen chloride, which destroys metal structures. The route of hydrogen chloride is lined with ceramics or acid-resistant plastics. Work on processing chlorine-containing polymers is carried out in chamber 14 in the following order: the chamber is filled to 0.5-0.7 of its volume with a mixture of chlorine-containing polymers. If copolymers with acrylonitrile are present, then sulfur is added to neutralize the cyanide, and the polymers are heated to 500-800°C without air access. Gaseous products through valve 1.14 with pump 2.10 running enter the condenser chamber 15, where carbon-containing compounds are deposited at a temperature of 15-30°C. Hydrogen chloride, which has a boiling point of minus 85°C, remains gaseous and enters chamber 16 through valve 1.16, where it is absorbed by water to form hydrochloric acid. Sensor 3.1 monitors the flow of hydrogen chloride. As soon as the flow of hydrogen chloride stops, valve 1.16 closes. From chamber 16, hydrogen chloride is supplied through valve 1.17 to chamber 17, where asbestos and copper chloride are present on the catalyst and in the presence of atmospheric oxygen supplied by pump 2.14, a reaction occurs at a temperature of 450°C
4HCl + O2 → 2H2O + 2Cl2.4HCl + O 2 → 2H 2 O + 2Cl 2 .
На 1 объем хлористого водорода под контролем дозатора 4.1 подается 1,2-1,5 объема воздуха. Хлор через клапан 1.18 поступает в камеру 18, где под давлением 0,6-1 МПа при температуре 15-30°С переходит в жидкое состояние и хранится до последующего использования.For 1 volume of hydrogen chloride, under the control of dispenser 4.1, 1.2-1.5 volumes of air are supplied. Chlorine enters chamber 18 through valve 1.18, where under a pressure of 0.6-1 MPa at a temperature of 15-30°C it turns into a liquid state and is stored until further use.
Жидкие продукты в камере 15 при закрытом клапане 1.16 и открытом клапане 1.15, 1.28 нагреваются до 500°С и в виде пара пропускаются через камеру 19, наполненную известняком, для улавливания остатков хлористого водорода. Прокачка идет в активном режиме при помощи насоса 2.11. Далее продукты поступают в камеру сгорания 3 на сжигание. Падение давления, измеренное датчиком в клапане 1.28, свидетельствует о завершении процесса, клапан 1.28 закрывается, и насос 2.11 отключается. В камере 14 после термообработки остается в основном углерод. Если углерод загрязнен минеральными веществами, он выжигается до окиси углерода при открытых клапанах, работающих насосах и дозаторе 4.8, соединяющих систему с магистралью, ведущую в камеру 3.Liquid products in chamber 15, with valve 1.16 closed and valve 1.15, 1.28 open, are heated to 500°C and passed in the form of steam through chamber 19 filled with limestone to capture residual hydrogen chloride. Pumping is carried out in active mode using pump 2.11. Next, the products enter combustion chamber 3 for combustion. The pressure drop measured by the sensor in valve 1.28 indicates the completion of the process, valve 1.28 closes and pump 2.11 is turned off. In chamber 14 after heat treatment, mostly carbon remains. If carbon is contaminated with minerals, it is burned to carbon monoxide when the valves are open, pumps and dispenser 4.8 are running, connecting the system to the main line leading to chamber 3.
В камере 14 проводится также разложение фторсодержащих полимеров. Для этой цели полимер, например фторопласт 4, в раздробленном виде смешивается с раздробленным металлическим алюминием, доля которого в смеси 25-30 вес. %, и нагревается в камере 14 без доступа воздуха до 500-800°С. Поскольку фтор имеет больше сродство к алюминию, чем к углероду, то в итоге получается смесь углерода и фтористого алюминия. Операция проводится в стальных емкостях, помещенных в камеру 14. При этом происходит химическая реакцияIn chamber 14, the decomposition of fluorine-containing polymers is also carried out. For this purpose, a polymer, for example fluoroplastic 4, is mixed in crushed form with crushed metallic aluminum, the proportion of which in the mixture is 25-30 wt. %, and is heated in chamber 14 without air access to 500-800°C. Since fluorine has a greater affinity for aluminum than for carbon, the end result is a mixture of carbon and aluminum fluoride. The operation is carried out in steel containers placed in chamber 14. In this case, a chemical reaction occurs
3(CF2 = CF2)n + 4nAl → 4nAlF3 + 6nC3(CF 2 = CF 2 ) n + 4nAl → 4nAlF 3 + 6 n C
Фтористый алюминий 4nAlF3 может быть использован для приготовления криолита, применяемого при электролитическом получении алюминия,.Aluminum fluoride 4nAlF 3 can be used to prepare cryolite used in the electrolytic production of aluminum.
В камере 19 постепенно накапливается хлористый кальций, удаление которого проводится периодически по мере перехода 20-30% карбоната кальция в хлорид. Поскольку образование хлорида кальция протекает с неопределенной скоростью, то его утилизация осуществляется периодически по мере его накопления на отдельной установке, рисунок 2. Для утилизации CaCl2 проводится следующая серия реакций. Водный раствор CaCl2 насыщают аммиаком, через этот раствор пропускают CO2, который получают в карбидной камере 7. После сжижения CO2 в жидком виде доставляют в камеру 43, туда же поступает хлористый кальций CaCl2 и гидроокись аммония NH4OH. Происходит реакция:Calcium chloride gradually accumulates in chamber 19, which is removed periodically as 20-30% of calcium carbonate converts to chloride. Since the formation of calcium chloride occurs at an indefinite rate, its disposal is carried out periodically as it accumulates in a separate installation, Figure 2. To utilize CaCl 2 , the following series of reactions is carried out. An aqueous solution of CaCl 2 is saturated with ammonia, CO 2 is passed through this solution, which is obtained in carbide chamber 7. After liquefaction, CO 2 in liquid form is delivered to chamber 43, calcium chloride CaCl 2 and ammonium hydroxide NH 4 OH also enter there. The reaction occurs:
CaCl2 + 2NH4OH + CO2 → СаСО3 + 2NH4Cl + H2OCaCl 2 + 2NH 4 OH + CO 2 → CaCO 3 + 2NH 4 Cl + H 2 O
Углекислый кальций СаСО3 нерастворим в воде и выпадает в осадок. За счет приведенной реакции происходит аккумуляция углекислого газа с переходом хлорида кальция в карбонат. В дальнейшем СаСО3 может быть использован как наполнитель в изделиях из полимеров.Calcium carbonate CaCO 3 is insoluble in water and precipitates. Due to the above reaction, carbon dioxide accumulates with the transition of calcium chloride to carbonate. In the future, CaCO 3 can be used as a filler in polymer products.
Раствор NH4Cl при открытом клапане 1.68 насосом 2.31 перекачивают в камеру 44 (схема фиг. 2). По завершении перекачки насос отключается, клапан 1.68 закрывается, а содержимое камеры 44 обрабатывается формальдегидом (источник камера 33):The NH 4 Cl solution, with valve 1.68 open, is pumped by pump 2.31 into chamber 44 (diagram of Fig. 2). Upon completion of pumping, the pump is turned off, valve 1.68 is closed, and the contents of chamber 44 are treated with formaldehyde (source chamber 33):
6Н2СО + 4NH4Cl → (CH2)6N4 + 4HCl + 6H2O6H 2 CO + 4NH 4 Cl → (CH 2 ) 6 N 4 + 4HCl + 6H 2 O
Образующийся уротропин (CH2)6N4 является твердым веществом, растворимым в воде, и может быть использован в качестве ускорителя вулканизации каучуков, ускорителя отвержения фенолформальдегидных смол или при синтезе полимеров. Хлористый водород HCl, в свою очередь, отделяют от уротропина, затем под пониженным давлением при открытом клапане 1.69 через насос 2.32 HCl поступает в камеру 45, где его растворяют в воде. После удаления хлористого водорода из камеры 44 клапан 1.69 закрывается, и насос 2.32 отключается. Хлористый водород в виде водного раствора переносится в камеру 16 для дальнейшего использования.The resulting hexamine (CH 2 ) 6 N 4 is a solid, soluble in water, and can be used as a rubber vulcanization accelerator, an accelerator for the curing of phenol-formaldehyde resins, or in the synthesis of polymers. Hydrogen chloride HCl, in turn, is separated from hexamine, then under reduced pressure with valve 1.69 open through a pump 2.32 HCl enters chamber 45, where it is dissolved in water. After hydrogen chloride is removed from chamber 44, valve 1.69 is closed and pump 2.32 is turned off. Hydrogen chloride in the form of an aqueous solution is transferred to chamber 16 for further use.
В емкости термодеструкции (Б), в камере переработки галоидсодержащих полимеров 14 и в камере сгорания 3 разнообразные по своему составу полимеры превращаются в ограниченный набор веществ. Процесс образно моделирует воронку или бутылочное горлышко, когда все разнообразие исходных веществ - полимеры произвольного состава - превращаются в углерод и окись углерода, которые служат для синтеза неограниченного перечня полимеров.In the thermal destruction tank (B), in the processing chamber of halogen-containing polymers 14 and in the combustion chamber 3, polymers of various compositions are converted into a limited set of substances. The process figuratively models a funnel or bottleneck, when all the variety of starting substances - polymers of arbitrary composition - are converted into carbon and carbon monoxide, which are used for the synthesis of an unlimited list of polymers.
Дистиллированный углерод из камеры 3, а также не содержащий серы, фосфора, цианидов углерод из емкости (Б) и камеры 14 переносят в камеры 6, 7, 8 и смешивают с окисью алюминия в камере бис окисью кальция в камерах 7 и 8. В камерах 7 и 8 измельченный углерод и окись кальция смешивают в соотношении 1,3-1,8 весовых частей окиси кальция на 1 весовую часть углерода. При этом в камере 7 карбид кальция получен заранее и подготовлен к получению водорода. Таким образом, две карбидные камеры одновременно генерируют окись углерода, а одна камера генерирует водород. В камере 29 смешивают 1,5-1,9 весовых частей окиси алюминия и 1 весовую часть углерода. При температуре 2000-2500 градусов происходит реакция образования карбидаDistilled carbon from chamber 3, as well as carbon not containing sulfur, phosphorus, cyanides from container (B) and chamber 14, is transferred to chambers 6, 7, 8 and mixed with aluminum oxide in the chamber and calcium oxide in chambers 7 and 8. In chambers 7 and 8, crushed carbon and calcium oxide are mixed in a ratio of 1.3-1.8 parts by weight of calcium oxide per 1 part by weight of carbon. In this case, in chamber 7, calcium carbide is obtained in advance and prepared for the production of hydrogen. Thus, two carbide chambers simultaneously generate carbon monoxide, and one chamber generates hydrogen. In chamber 29, 1.5-1.9 parts by weight of aluminum oxide and 1 part by weight of carbon are mixed. At a temperature of 2000-2500 degrees, a carbide formation reaction occurs
СаО + 3С → СаС2 + СОCaO + 3C → CaC 2 + CO
2Al2O3 + 9С → Al4C3 + 6СО2Al 2 O 3 + 9С → Al 4 C 3 + 6СО
На этой линии выделяется окись углерода СО, которую необходимо утилизировать. Для этой цели открываются клапаны 1.8, 1.5, клапаны 1.9, 1.3 закрыты. В камере 7 клапан 1.6 закрыт, клапан 1.7 открыт, в камеру 7 на раскаленный карбид кальция подается вода. Через открытые клапаны 1.19, 1.34 газ поступает в камеру 32. По пути газ проходит через аккумулятор углекислого газа 6.1, представляющий собой емкость 6.1, наполненную окисью кальция. Углекислый газ образуется в емкости (Б), в камере 14 и в камере 20 при восстановлении серы. После насыщения углекислым газом аккумулятора 6.1 образовавшийся карбонат кальция переносится в камеру 7, где при нагреве разлагается с образованием окиси кальция. Часть окиси кальция из камеры 7 идет на восстановление аккумулятора углекислого газа 6.1. Процесс синтеза карбидов становится основным источником окиси углерода. Камера сгорания 3 и емкость (Б) на этом этапе переключаются на генерацию углерода. При этом в камере сгорания 3 доля окиси углерода к углероду в весовых единицах поддерживается в интервале 6,1-14,3%, это предельное отношение при котором сохраняется энергетическое самоподдержание процесса при выжигании летучих продуктов. После выжигания летучих продуктов в емкости (Б) происходит термический перевод нелетучих углеродсодержащих соединений в углерод, на этот процесс расходуется 5,2-12,4% весовых единиц углерода, который окисляется в окись углерода, а выделяемое тепло обеспечивает генерацию углерода. Если углерод недостаточно чистый, т.е. содержит более 20 вес. % нелетучих примесей, не способных к коксованию, и не пригоден для синтеза карбидов, то нелетучие углеродсодержащие остатки используют как резерв окиси углерода. Его используют путем управляемого окисления углеродсодержащих остатков после прекращения генерации окиси углерода в карбидных камерах.This line produces carbon monoxide CO, which must be disposed of. For this purpose, valves 1.8, 1.5 are opened, valves 1.9, 1.3 are closed. In chamber 7, valve 1.6 is closed, valve 1.7 is open, and water is supplied into chamber 7 onto the hot calcium carbide. Through open valves 1.19, 1.34, gas enters chamber 32. Along the way, the gas passes through a carbon dioxide accumulator 6.1, which is a container 6.1 filled with calcium oxide. Carbon dioxide is formed in container (B), in chamber 14 and in chamber 20 during the reduction of sulfur. After the battery 6.1 is saturated with carbon dioxide, the resulting calcium carbonate is transferred to chamber 7, where, when heated, it decomposes to form calcium oxide. Part of the calcium oxide from chamber 7 goes to restore the carbon dioxide accumulator 6.1. The carbide synthesis process becomes the main source of carbon monoxide. Combustion chamber 3 and container (B) at this stage switch to carbon generation. In this case, in combustion chamber 3, the proportion of carbon monoxide to carbon in weight units is maintained in the range of 6.1-14.3%, this is the limiting ratio at which the energy self-sustainment of the process is maintained when burning volatile products. After burning volatile products in container (B), thermal conversion of non-volatile carbon-containing compounds into carbon occurs; this process consumes 5.2-12.4% of the weight units of carbon, which is oxidized into carbon monoxide, and the generated heat ensures the generation of carbon. If the carbon is not pure enough, i.e. contains more than 20 wt. % of non-volatile impurities that are not capable of coking and are not suitable for the synthesis of carbides, then non-volatile carbon-containing residues are used as a reserve of carbon monoxide. It is used by controlled oxidation of carbon-containing residues after the generation of carbon monoxide in the carbide chambers has ceased.
Для непрерывности процесса установка может быть оборудована дублирующими емкостями. В дублирующие емкости загружают полимеры, не содержащие некоксующихся присадок и наполнителей, таких, как стекловолокно, гипс, мел, двуокись кремния, металлические порошки, кремнийорганические полимеры и аналогичные материалы. Эти дублирующие емкости становятся источником чистого углерода для синтеза карбидов. После окончания синтеза карбидов в камерах 6 и 8 клапаны 1.5 и 1.8 закрываются. Завершение процесса определяется по показанию давления на датчике, установленном в клапане 1.19. В камере 7 при повышенной температуре 1000 - 1500°С и при дозированной подаче воды посредством насоса 2.6 через дозатор 5.2 и клапан 1.10 происходят следующие реакции:For process continuity, the installation can be equipped with duplicate tanks. Polymers that do not contain non-coking additives and fillers, such as fiberglass, gypsum, chalk, silicon dioxide, metal powders, organosilicon polymers and similar materials are loaded into backup containers. These duplicate tanks become a source of pure carbon for the synthesis of carbides. After the synthesis of carbides in chambers 6 and 8 is completed, valves 1.5 and 1.8 are closed. Completion of the process is determined by the pressure reading on the sensor installed in valve 1.19. In chamber 7 at an elevated temperature of 1000 - 1500°C and with a dosed supply of water through pump 2.6 through dispenser 5.2 and valve 1.10, the following reactions occur:
СаС2 + 5H2O → CO2 + СаСО3 + 5Н2 + 0,32 МджCaC 2 + 5H 2 O → CO 2 + CaCO 3 + 5H 2 + 0.32 MJ
СаСО3 → СаО + CO2 CaCO 3 → CaO + CO 2
Через клапан 1.7 при закрытых клапанах 1.36 и 1.56 смесь водорода и углекислого газа поступает в камеру 11. Предварительно охлажденная до температуры 15-25°С газовая смесь периодически сжимается до давления 6 МПа в поршневом детандере или, при меньшем давлении, в турбодетандере, в последнем случае в непрерывном режиме. При этом углекислый газ сжижается и через открытый клапан 1.20 перекачивается в камеру 12. В камере 12 при давлении 190 атмосфер, температуре 180°С и при подаче аммиака извне происходит реакция:Through valve 1.7, with valves 1.36 and 1.56 closed, a mixture of hydrogen and carbon dioxide enters chamber 11. The gas mixture, pre-cooled to a temperature of 15-25°C, is periodically compressed to a pressure of 6 MPa in a piston expander or, at a lower pressure, in a turboexpander, in the latter case in continuous mode. In this case, carbon dioxide is liquefied and pumped through open valve 1.20 into chamber 12. In chamber 12 at a pressure of 190 atmospheres, a temperature of 180°C and when ammonia is supplied from the outside, the following reaction occurs:
CO2 + 2NH3 → (NH2)2CO + H2O,CO 2 + 2NH 3 → (NH 2 ) 2 CO + H 2 O,
образовавшаяся мочевина переносится на хранение в камеру 13, процесс продолжается циклически с порционным или непрерывным (при наличии турбодетандера) удалением углекислого газа, или при периодическом открытии клапана 1.36 с выпуском очищенного водорода в камеру 32, где водород дозированно смешивается с окисью углерода, получаемой в карбидных камерах и в камере 3. В камере 32 при давлении 20 МПа и температуре 450°С происходит реакцияthe resulting urea is transferred for storage to chamber 13, the process continues cyclically with batchwise or continuous (in the presence of a turboexpander) removal of carbon dioxide, or with periodic opening of valve 1.36 with the release of purified hydrogen into chamber 32, where hydrogen is dosed mixed with carbon monoxide produced in carbide chambers and in chamber 3. In chamber 32 at a pressure of 20 MPa and a temperature of 450°C, a reaction occurs
СО + 2Н2 → СН3ОН.CO + 2H 2 → CH 3 OH.
Образовавшийся метанол периодически перекачивают в камеру 33, где происходит его окисление кислородом атмосферного воздуха на катализаторах - окись металла, глинозем, углерод и др. - в формальдегид:The resulting methanol is periodically pumped into chamber 33, where it is oxidized with atmospheric oxygen on catalysts - metal oxide, alumina, carbon, etc. - into formaldehyde:
2СН3ОН + O2 → НСНО + 2H2O.2CH 3 OH + O 2 → HCHO + 2H 2 O.
Завершение процесса фиксируется датчиком 3.5 по поглощению кислорода.The completion of the process is recorded by sensor 3.5 for oxygen absorption.
После завершения синтеза карбида кальция и его охлаждения в камере 8 закрывается клапан 1.5, и в камеру 8 насосом 2.5 при открытом клапане 1.3 и работающем насосе 2.4 начинает дозировано подаваться вода. В камеру 9 подается ацетилен, получаемый по реакции СаС2 + 2H2O → Са(ОН)2 + С2Н2, и хлористый водород из камеры 16 при открытом клапане 1.55 и работающем насосе 2.3. На 1 объем хлористого водорода подается 1 объем ацетилена. В камере 9 происходит реакция с образованием хлорвинила С2Н2 + HCl → СН2 = CHCl. Хлористый винил собирается в приемник 10. Карбид алюминия, синтезированный и охлажденный в камере 6, дозированно обрабатывают водой при помощи дозатора 5.3, насоса 2.7 при открытом клапане 1.11. Клапан 1.8 закрывается, а клапан 1.9 открывается. При этом в камере 6 происходит реакция с выделением метана: Al4C3 + 12H2O → 4Al(ОН)3 + 3СН4.After the synthesis of calcium carbide is completed and it is cooled in chamber 8, valve 1.5 is closed, and water begins to be dosed into chamber 8 by pump 2.5 with valve 1.3 open and pump 2.4 running. Acetylene, obtained by the reaction CaC 2 + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + C 2 H 2 , and hydrogen chloride from chamber 16 are supplied to chamber 9 with valve 1.55 open and pump 2.3 running. For 1 volume of hydrogen chloride, 1 volume of acetylene is supplied. In chamber 9, a reaction occurs with the formation of vinyl chloride C 2 H 2 + HCl → CH 2 = CHCl. Vinyl chloride is collected in receiver 10. Aluminum carbide, synthesized and cooled in chamber 6, is dosed with water using a 5.3 dispenser and a 2.7 pump with valve 1.11 open. Valve 1.8 closes and valve 1.9 opens. In this case, a reaction occurs in chamber 6 with the release of methane: Al 4 C 3 + 12H 2 O → 4Al(OH) 3 + 3CH 4 .
Для обеспечения непрерывности процесса емкости (А), (Б), (В) и камеры 3, 6, 7, 8, 14, 15, 37, 38 должны быть продублированы. За счет дублирования при завершении процесса в одних емкостях или камерах выходы из них перекрывается, ведутся работы по выгрузке или загрузке их реактивами, а дублирующие емкости и камеры включаются и продолжают генерацию соответствующих продуктов.To ensure continuity of the process, containers (A), (B), (C) and chambers 3, 6, 7, 8, 14, 15, 37, 38 must be duplicated. Due to duplication, when the process is completed in some containers or chambers, the exits from them are blocked, work is carried out to unload or load them with reagents, and duplicate containers and chambers are turned on and continue to generate the corresponding products.
Метан поступает в камеру 22. При закрытом клапане 1.44 и открытом клапане 1.40 метан направляют в камеру 23, где при 600°С происходит реакцияMethane enters chamber 22. With valve 1.44 closed and valve 1.40 open, methane is directed into chamber 23, where the reaction occurs at 600°C
2СН4 → С2Н4 + 2Н2 2CH 4 → C 2 H 4 + 2H 2
с образованием этилена на катализаторе кобальт-молибден. Для разделения этилена и водорода газовая смесь поступает в камеру 24, где при дозированном поступлении воды и при повышенном давлении происходит синтез этилового спирта:with the formation of ethylene on a cobalt-molybdenum catalyst. To separate ethylene and hydrogen, the gas mixture enters chamber 24, where, with a dosed supply of water and at elevated pressure, ethyl alcohol is synthesized:
С2Н4 + H2O → C2H6O.C 2 H 4 + H 2 O → C 2 H 6 O.
Спирт отправляют в камеру 25. При необходимости спирт можно переработать вновь в этилен при 360°С в контакте с окисью алюминия:The alcohol is sent to chamber 25. If necessary, the alcohol can be processed back into ethylene at 360°C in contact with aluminum oxide:
C2H6O → С2Н4 + H2O.C 2 H 6 O → C 2 H 4 + H 2 O.
Избыток водорода из камеры 24 поступает в камеру 31. После синтеза запланированного количества этанола клапан 1.40 закрывается, метан через клапан 1.44 поступает в камеру 26, где происходит реакция неполного окисления его на платиново-иридиевом катализаторе:Excess hydrogen from chamber 24 enters chamber 31. After the synthesis of the planned amount of ethanol, valve 1.40 is closed, methane through valve 1.44 enters chamber 26, where the reaction of its incomplete oxidation on a platinum-iridium catalyst occurs:
4СН4 + O2 → С2Н2 + 2СО + 7Н2.4CH 4 + O 2 → C 2 H 2 + 2CO + 7H 2 .
Полученную газовую смесь разделяют. Ацетилен растворяется под давлением в ацетоне в камере 27, а смесь водорода и окиси углерода поступает через клапан 1.39 в камеру 32 для синтеза метанола на катализаторе окись цинка и окись хрома по реакции СО + 2Н2 → СН3ОН. Часть ацетилена, растворенного в камере 27, поступает в камеру 31 вместе с водородом из камеры разделения этилена и водорода 24. В камере 31 проводится димеризация ацетилена и введение в димер водорода, при этом синтезируется бутадиен-1, 3 по реакциямThe resulting gas mixture is separated. Acetylene is dissolved under pressure in acetone in chamber 27, and a mixture of hydrogen and carbon monoxide enters through valve 1.39 into chamber 32 for the synthesis of methanol on the catalyst zinc oxide and chromium oxide according to the reaction CO + 2H 2 → CH 3 OH. Part of the acetylene dissolved in chamber 27 enters chamber 31 along with hydrogen from the ethylene and hydrogen separation chamber 24. In chamber 31, acetylene is dimerized and hydrogen is introduced into the dimer, while butadiene-1, 3 is synthesized by the reactions
а) в присутствии хлористого аммония и хлористой меди протекает реакция димеризации ацетилена с образованием винилацетилена:a) in the presence of ammonium chloride and copper chloride, the dimerization reaction of acetylene occurs to form vinyl acetylene:
С2Н2 + С2Н2 → Н2С = СН - С ≡ СН;C 2 H 2 + C 2 H 2 → H 2 C = CH - C ≡ CH;
б) винилацетилен присоединяет водород, образуя бутадиен-1,3:b) vinyl acetylene adds hydrogen, forming butadiene-1,3:
Н2С = СН - С ≡ СН + Н2 → СН2 = СН - СН = СН2.H 2 C = CH - C ≡ CH + H 2 → CH 2 = CH - CH = CH 2 .
После синтеза запланированного количества бутадиена 1,3 ацетилен перерабатывается в камерах 28, 29, 30 в фенол. В камере 28 на никелевом катализаторе синтезируется бензол 3С2Н2 → С6Н6. Затем бензол хлорируют в камере 29, используя хлор из камеры 18:After the synthesis of the planned amount of butadiene 1,3, acetylene is processed in chambers 28, 29, 30 into phenol. In chamber 28, benzene 3C 2 H 2 → C 6 H 6 is synthesized on a nickel catalyst. The benzene is then chlorinated in chamber 29 using chlorine from chamber 18:
С6Н6 + Cl2 → C6H5Cl + HCl.C 6 H 6 + Cl 2 → C 6 H 5 Cl + HCl.
Далее в автоклаве, камера 30, хлористый бензол обрабатывают щелочью и получают фенол:Next, in the autoclave, chamber 30, benzene chloride is treated with alkali and phenol is obtained:
C6H5Cl + NaOH → С6Н5ОН + NaCl.C 6 H 5 Cl + NaOH → C 6 H 5 OH + NaCl.
Среди полимеров, применяемых в практике, имеется группа, относящаяся к полиэфирам. Особенностью этой группы является то, что эфирная связь сильно поляризована, вследствие чего данная связь подвергается гетеролитическому расщеплению под действием внешних агентов: кислот, щелочей, воды. Полиэфиры могут быть как простыми, так и сложными. Например: простые эфиры: полиацетальдегид, полиацетон, полифениленоксиды и другие; сложные эфиры: алкидные смолы, карбоксиметилцеллюлоза, поликарбонат, полиэтилентерефталат.Among the polymers used in practice, there is a group related to polyesters. A peculiarity of this group is that the ester bond is highly polarized, as a result of which this bond undergoes heterolytic cleavage under the influence of external agents: acids, alkalis, water. Polyesters can be either simple or complex. For example: ethers: polyacetaldehyde, polyacetone, polyphenylene oxides and others; esters: alkyd resins, carboxymethylcellulose, polycarbonate, polyethylene terephthalate.
На четвертой технологической линии в емкости (В) осуществляют процесс деструкции полиэфиров. Простые эфиры легко разрушаются на звенья-мономеры при воздействии таких кислотных факторов, как четыреххлористое олово, трехфтористый бор, бромистый водород, хлористый водород и других. Одновременно они проявляют высокую устойчивость к щелочам. Галоидсодержащие кислотные агенты служат для внедрения атомов галоида в звенья-мономеры с одновременным распадом макромолекул на галоидсодержащие мономеры. Препятствием для широкого применения этого способа является высокий расход реактивов. Например, при использовании наиболее доступного фактора - хлористого водорода, который образуется в камере 16 и поступает в емкость (В) через клапан 1.63 и насос 2.27, на 1 весовую часть полимера расходуется 1-2 весовых частей хлористого водорода и столько же едкого натрия для связывания хлора у хлорпроизводных соединений. Производные фенолов деструктируют с участием хлористого алюминия. В итоге получаются звенья-мономеры: альдегиды, спирты, кетоны, соединения карбоциклического ряда и др. Возможно также использование окислителей, но эти вещества, например озон, алкилперекиси, концентрированная перекись водорода высокотоксичны и взрывоопасны. По причине высокого расхода реактивов или их токсичности экономически более выгодной становится высокотемпературная переработка простых эфиров в емкости термодеструкции (Б).On the fourth production line, in tank (B), the process of destruction of polyesters is carried out. Ethers are easily broken down into monomer units when exposed to acidic factors such as stannous tetrachloride, boron trifluoride, hydrogen bromide, hydrogen chloride and others. At the same time, they exhibit high resistance to alkalis. Halide-containing acid agents serve to introduce halogen atoms into monomer units with the simultaneous decomposition of macromolecules into halogen-containing monomers. An obstacle to the widespread use of this method is the high consumption of reagents. For example, when using the most accessible factor - hydrogen chloride, which is formed in chamber 16 and enters the container (B) through valve 1.63 and pump 2.27, 1-2 parts by weight of hydrogen chloride and the same amount of sodium hydroxide are consumed per 1 weight part of the polymer for binding chlorine in chlorinated compounds. Phenol derivatives are destroyed with the participation of aluminum chloride. The result is monomer units: aldehydes, alcohols, ketones, carbocyclic compounds, etc. It is also possible to use oxidizing agents, but these substances, for example ozone, alkyl peroxides, concentrated hydrogen peroxide, are highly toxic and explosive. Due to the high consumption of reagents or their toxicity, high-temperature processing of ethers in thermal destruction tanks (B) becomes more economically profitable.
В свою очередь сложные полиэфиры способны вступать в реакцию с другими эфирами, со щелочами, аммиаком, водой, фенолом и его аналогами с разрывом полимерных цепочек и образованием мономеров и олигомеров. Экспериментальные исследования показали, что процесс деструкции сложных полиэфиров при омылении водой или щелочью приводит к разрыву по месту соединения спиртовых и кислотных составляющих молекул. При воздействии других химических агентов часто происходит соединение карбоксильных и гидроксильных групп с действующими агентами с образованием соединений с аммиаком, эфирами, фенолами и другими веществами. В результате образуется смесь фрагментов, пригодных для синтеза полимеров только после сложной процедуры очистки и разделения, например, по способу переработки сложнополиэфирных текстильных отходов RU 2761472, C08J 11/16, 19.02.2018. Однако если в камере 16 образуется избыточное количество хлористого водорода, деструкция простых эфиров становится целесообразной, а использование воды в процессе гидролиза делает разложение сложных эфиров простым и доступным. Вместе с тем, процессы переработки простых и сложных эфиров осложняются тем, что используемые на практике изделия из полиэфиров обычно представляют собой сополимеры с веществами из других групп соединений. Из простых полиэфиров деструкции подвержены, например, полиацетаты, диэпоксиды, полиэтиленоксид и ряд других. Так, деструкция карбоксиметилцеллюлозы осуществляется в емкости (В) при воздействии концентрированной кислоты, например, соляной. При воздействии хлористого водорода из камеры 16 простой полиэфир распадается за счет деструкции глюкозидных связей, образуется глюкоза и гликолевая кислота. Затем соляную кислоту нейтрализуют щелочью в емкости (В). При этом используют разность в молекулярных весах, у глюкозы 180 у.е., а у гликолевой кислоты 76 у.е., и при помощи многоступенчатого селективного мембранного фильтра вещества разделяют в камере 34, разделенные продукты реакции направляют в камеры 35 и 36. Из сложных полиэфиров, кроме полиэтилентерефталата, гидролизуются также полигексометиленадипинат, полидифениленпропанкарбонат, полиэтиленадипинат и другие. При этом образуются спирты различной сложности и органические кислоты, или соли кислот, если процесс идет в присутствии щелочи. Наиболее однородным сложным соединением, пригодным для полноценной переработки, является полиэтилентерефталат, используемый как тара для пищевых продуктов. Из всех способов деструкции наиболее пригоден гидролиз с участием воды или щелочи, например едкого натрия. При этом расход воды составляет 2-4 грамм-молекулы на одно звено полиэфира, состоящее из спиртового и кислотного остатка, а расход щелочи 2-5 грамм-молекул на одно звено полиэфира. Подача щелочи из камеры 43 в емкость (В) осуществляют при помощи насоса 2.28, клапана 1.64 и блок-дозатора 4.10. Вода подается насосом 2.29 при помощи дозатора 5.5 и регулируется клапаном 1.65. Изделия из остальных полиэфиров и их композиций можно как гидролизовать, так и подвергать воздействию температурных факторов в емкости (Б).In turn, polyesters are capable of reacting with other esters, alkalis, ammonia, water, phenol and its analogues with the breaking of polymer chains and the formation of monomers and oligomers. Experimental studies have shown that the process of destruction of polyesters during saponification with water or alkali leads to rupture at the junction of the alcohol and acid components of the molecules. When exposed to other chemical agents, carboxyl and hydroxyl groups often combine with the active agents to form compounds with ammonia, ethers, phenols and other substances. As a result, a mixture of fragments is formed, suitable for the synthesis of polymers only after a complex procedure of purification and separation, for example, according to the method of processing polyester textile waste RU 2761472, C08J 11/16, 02/19/2018. However, if an excess amount of hydrogen chloride is formed in chamber 16, the destruction of ethers becomes expedient, and the use of water in the hydrolysis process makes the decomposition of esters simple and accessible. At the same time, the processes of processing ethers and esters are complicated by the fact that polyester products used in practice are usually copolymers with substances from other groups of compounds. Of the polyethers that are susceptible to destruction, for example, polyacetates, diepoxides, polyethylene oxide and a number of others. Thus, the destruction of carboxymethylcellulose is carried out in container (B) under the influence of concentrated acid, for example, hydrochloric acid. When exposed to hydrogen chloride from chamber 16, the polyether decomposes due to the destruction of glucosidic bonds, and glucose and glycolic acid are formed. The hydrochloric acid is then neutralized with alkali in container (B). In this case, the difference in molecular weights is used, for glucose 180 c.u., and for glycolic acid 76 c.u., and using a multi-stage selective membrane filter, the substances are separated in chamber 34, the separated reaction products are sent to chambers 35 and 36. From polyesters, in addition to polyethylene terephthalate, polyhexomethylene adipate, polydiphenylene propane carbonate, polyethylene adipate and others are also hydrolyzed. In this case, alcohols of varying complexity and organic acids, or salts of acids, are formed if the process occurs in the presence of an alkali. The most homogeneous complex compound suitable for complete processing is polyethylene terephthalate, used as containers for food products. Of all the destruction methods, the most suitable is hydrolysis with the participation of water or alkali, for example sodium hydroxide. In this case, the water consumption is 2-4 gram molecules per one polyester unit, consisting of an alcohol and acid residue, and the alkali consumption is 2-5 gram molecules per one polyester unit. The supply of alkali from chamber 43 to container (B) is carried out using a pump 2.28, a valve 1.64 and a dosing unit 4.10. Water is supplied by pump 2.29 using a dispenser 5.5 and is regulated by valve 1.65. Products made from other polyesters and their compositions can be either hydrolyzed or exposed to temperature factors in container (B).
В качестве примера приведем схему переработки на четвертой технологической линии полиэтилентерефталата (ПЭТ). Изделия из полиэтилентерефталата: бутылки, пищевые контейнеры, разносы и другие предметы, содержащие не более 10-12% примесей антиокислителей, пластификаторов, сополимеров, подвергают дроблению на частицы размером 1-5 мм, загружают в емкость (В) на 0,5-0,7 объема этой емкости и заливают водой в количестве 1,5-2,5 весовых части воды на 1 весовую часть ПЭТ. Из-за рыхлой структуры дробленного ПЭТ его гравиметрическая плотность составляет 0,25-0,35 кг/дм3. Вода распределяется между частицами и не приводит к увеличению объема смеси. Герметически закрытую емкость (В) нагревают до 200-270°С при давлении до 3 Мпа, и через 3-20 часов реакция завершается. В емкости (В) образуется смесь этиленгликоля и терефталевой кислоты. После охлаждения содержимого емкости (В) продукты реакции подают через открытый в это время клапан 1.50 в камеру 34, где при помощи центрифуги разделяют на этиленгликоль и терефталевую кислоту. Клапан 1.50 закрывается, а терефталевая кислота через клапан 1.51 поступает в камеру 36. Этиленгликоль, в свою очередь, через клапан 1.52 поступает в камеру 35. Далее из этиленгликоля и терефталевой кислоты за счет реакций этерификации и полимеризации вновь образуют ПЭТ.As an example, we will give a scheme for processing polyethylene terephthalate (PET) on the fourth technological line. Products made of polyethylene terephthalate: bottles, food containers, trays and other items containing no more than 10-12% impurities of antioxidants, plasticizers, copolymers, are crushed into particles 1-5 mm in size, loaded into container (B) at 0.5-0 .7 volume of this container and fill it with water in the amount of 1.5-2.5 parts by weight of water per 1 part by weight of PET. Due to the loose structure of crushed PET, its gravimetric density is 0.25-0.35 kg/dm 3 . Water is distributed between the particles and does not increase the volume of the mixture. The hermetically sealed container (B) is heated to 200-270°C at a pressure of up to 3 MPa, and after 3-20 hours the reaction is completed. A mixture of ethylene glycol and terephthalic acid is formed in container (B). After cooling the contents of container (B), the reaction products are fed through valve 1.50, which is open at this time, into chamber 34, where they are separated into ethylene glycol and terephthalic acid using a centrifuge. Valve 1.50 closes, and terephthalic acid enters chamber 36 through valve 1.51. Ethylene glycol, in turn, enters chamber 35 through valve 1.52. Next, PET is again formed from ethylene glycol and terephthalic acid due to esterification and polymerization reactions.
Этиленгликоль также может использоваться также для получения других продуктов. Из камеры 35 этиленгликоль через клапан 1.53 частично поступает в камеру 37. После набора этиленгликоля в количестве 0,3-0,4 от объема камеры клапан 1.53 закрывается, и в камеру подается азотная кислота или другой окислитель. Происходит окисление этиленгликоля в глиоксаль.Ethylene glycol can also be used to produce other products. From chamber 35, ethylene glycol partially enters chamber 37 through valve 1.53. After ethylene glycol is added in an amount of 0.3-0.4 of the chamber volume, valve 1.53 is closed, and nitric acid or another oxidizing agent is supplied to the chamber. Ethylene glycol is oxidized to glyoxal.
Частично этиленгликоль перерабатывается также в универсальный растворитель полимеров - диоксан. Процесс происходит в камере 38, куда этиленгликоль поступает через клапан 1.54 и подвергается воздействию серной кислоты или другого водоотнимающего средства, образуя диоксан.Ethylene glycol is also partially processed into a universal polymer solvent - dioxane. The process occurs in chamber 38, where ethylene glycol enters through valve 1.54 and is exposed to sulfuric acid or other dewatering agent, forming dioxane.
В пятой технологической линии в группе камер 40, 41, 42 проводится микробиологическая переработка газообразных, жидких и твердых продуктов деструкции полимеров. Эта группа камер служит также в роли буферной системы для окиси углерода и водорода. При работе системы возможно отклонение в необходимых пропорциях получения окиси углерода и водорода. Дело в том, что в органической химии реакции никогда не идут со 100% выходом, всегда остаются неиспользованные реагенты и образуются побочные продукты параллельно протекающих реакций. Поскольку консервация побочных продуктов затруднена, их направляют на биологическую переработку.In the fifth technological line, in the group of chambers 40, 41, 42, microbiological processing of gaseous, liquid and solid products of polymer destruction is carried out. This group of chambers also serves as a buffer system for carbon monoxide and hydrogen. During operation of the system, deviations in the required proportions of carbon monoxide and hydrogen production are possible. The fact is that in organic chemistry, reactions never proceed with 100% yield; unused reagents always remain and by-products are formed in parallel reactions. Since preservation of by-products is difficult, they are sent for biological processing.
Образование побочных продуктов можно проследить на примере переработки этанола. Так, при использовании свежеприготовленного катализатора - окиси алюминия, разложение этанола идет при температуре 360°С с выходом до 96-98% этилена, до 1-2% уксусного альдегида, а также других альдегидов и более сложных углеводородов. При старении катализатора доля этилена в продуктах реакций может снизиться до 80%. Кроме того, ход реакции зависит от температуры. При температуре до 500°С реакция идет преимущественно с выделением этилена, а при 650°С образуется, в основном, уксусный альдегид. Также существенное влияние на состав продуктов реакции оказывают давление, каталитические яды, зачастую ингибирующие одну реакцию и активирующие другую. На упомянутой биотехнологической линии за счет биологической утилизации органических и неорганических веществ поддерживается стехиометрический баланс всей системы, обеспечивая необходимую кратность отношений реагирующих веществ. Перерабатываются также вещества, малопригодные для получения звеньев-мономеров.The formation of by-products can be traced using the example of ethanol processing. Thus, when using a freshly prepared catalyst - aluminum oxide, ethanol decomposition occurs at a temperature of 360 ° C with a yield of up to 96-98% ethylene, up to 1-2% acetaldehyde, as well as other aldehydes and more complex hydrocarbons. As the catalyst ages, the proportion of ethylene in the reaction products can decrease to 80%. In addition, the progress of the reaction depends on temperature. At temperatures up to 500°C, the reaction occurs predominantly with the release of ethylene, and at 650°C, mainly acetaldehyde is formed. Pressure and catalytic poisons also have a significant impact on the composition of reaction products, often inhibiting one reaction and activating another. On the mentioned biotechnological line, due to the biological recycling of organic and inorganic substances, the stoichiometric balance of the entire system is maintained, ensuring the necessary ratio of the reacting substances. Substances that are of little use for producing monomer units are also processed.
Выращивание микроорганизмов в камере 40 проводится как в режиме приточно-доливного культивирования, так и в режиме хемостата. В ферментере поддерживается температура 25-80°С, кислотность рН 3-9, при интенсивном перемешивании 300-800 оборотов мешалки в минуту. Оптимальное содержание кислорода 2-6 мг на 1 кг культуральной жидкости. За содержанием кислорода и макроэлементов следят при помощи селективных электродов. В процессе культивирования поддерживается содержание макроэлементов азота, калия 12-70 мг/дм3 среды, фосфора 2,5-6 мг/дм3 среды, магния, серы, кальция 1-5 мг/дм3 среды. Микроэлементы - железо, цинк, марганец, молибден, кобальт, бор, медь и другие, в зависимости от видовых потребностей микроорганизмов-утилизаторов, поддерживаются в концентрации 0,1-1 мг/дм3 среды. При необходимости в состав среды включают факторы роста - витамины и аминокислоты в концентрации 0,01-5 мг/дм3 среды. Регуляция кислотности, концентрации макроэлементов и микроэлементов обеспечивается автоматической подачей необходимых веществ в концентрированном виде. Подача веществ и элементов минерального питания, газов осуществляется за счет работы клапанов 1.35, 1.56, 1.57, 1.59, 1.60 и насосов 2.22, 2.26, 2.18, 2.20. Концентрированный раствор минеральных солей содержат в камере 39, расход регулируют дозатором 4.6. Концентрацию подаваемых источников углерода и энергии поддерживают не выше 0,5-0,7 от концентрации, ингибирующей рост микроорганизмов. Скорость протока при хемостатном режиме культивирования составляет 0,01 ч-1 - 0,5 ч-1. Парниковый углекислый газ, выделяемый в результате жизнедеятельности организмов, поглощается аккумулятором углекислого газа 6.2. Кроме того, углекислый газ можно использовать для синтеза метана, а метан может быть возвращен в биореактор или в систему органического синтеза. Для этой цели используют водород, образующийся в камерах 7 и 26, при 250-400°С на катализаторах никель или кобальт по реакции:The cultivation of microorganisms in chamber 40 is carried out both in the flow-replenishment cultivation mode and in the chemostat mode. The fermenter maintains a temperature of 25-80°C, acidity pH 3-9, with intensive stirring at 300-800 rpm. The optimal oxygen content is 2-6 mg per 1 kg of culture fluid. The content of oxygen and macroelements is monitored using selective electrodes. During the cultivation process, the content of macroelements is maintained: nitrogen, potassium 12-70 mg/dm 3 medium, phosphorus 2.5-6 mg/dm 3 medium, magnesium, sulfur, calcium 1-5 mg/dm 3 medium. Microelements - iron, zinc, manganese, molybdenum, cobalt, boron, copper and others, depending on the specific needs of utilizing microorganisms, are maintained at a concentration of 0.1-1 mg/dm 3 of the medium. If necessary, the medium includes growth factors - vitamins and amino acids at a concentration of 0.01-5 mg/dm 3 medium. Regulation of acidity, concentration of macroelements and microelements is ensured by the automatic supply of the necessary substances in concentrated form. The supply of substances and elements of mineral nutrition, gases is carried out due to the operation of valves 1.35, 1.56, 1.57, 1.59, 1.60 and pumps 2.22, 2.26, 2.18, 2.20. A concentrated solution of mineral salts is contained in chamber 39, the flow rate is regulated by dispenser 4.6. The concentration of supplied carbon and energy sources is maintained no higher than 0.5-0.7 of the concentration that inhibits the growth of microorganisms. The flow rate in the chemostat cultivation mode is 0.01 h -1 - 0.5 h -1 . Greenhouse carbon dioxide released as a result of the life of organisms is absorbed by carbon dioxide accumulator 6.2. In addition, carbon dioxide can be used to synthesize methane, and the methane can be returned to the bioreactor or organic synthesis system. For this purpose, hydrogen generated in chambers 7 and 26 is used at 250-400°C on nickel or cobalt catalysts according to the reaction:
CO2 + 4Н2 → СН4 + 2H2O.CO 2 + 4H 2 → CH 4 + 2H 2 O.
На линии биологической переработки с использованием микроорганизмов, кроме окиси углерода и водорода, возможна также биоутилизация других органических веществ, выполняющих в данном случае роль источников углерода и энергии: метанол, этанол, глюкоза, фенол, этиленгликоль и др. Например, этиленгликоль в дозированном количестве перекачивают из камеры 35 в камеру 40 при помощи насоса 2.21 и клапана 1.58, контролируя дозатором 4.5. Расход источников углерода и энергии на входе в камеру 40 регулируют многоканальным дозатором 4.7. В утилизации веществ участвуют микроорганизмы таких родов, как Nocardia, Paracocaus, Methanomonas, Sorcina, Pseodomonas, Alcaliganes, Mycobacterium, Desulfovibrio, Sarcina, Bacterium, Bacillus и другие непатогенные организмы.On a biological processing line using microorganisms, in addition to carbon monoxide and hydrogen, it is also possible to bioutilize other organic substances, which in this case act as sources of carbon and energy: methanol, ethanol, glucose, phenol, ethylene glycol, etc. For example, ethylene glycol is pumped in measured quantities from chamber 35 to chamber 40 using pump 2.21 and valve 1.58, controlled by dispenser 4.5. The consumption of carbon and energy sources at the entrance to chamber 40 is controlled by a multi-channel dispenser 4.7. Microorganisms of such genera as Nocardia, Paracocaus, Methanomonas, Sorcina, Pseodomonas, Alcaliganes, Mycobacterium, Desulfovibrio, Sarcina, Bacterium, Bacillus and other non-pathogenic organisms participate in the utilization of substances.
Дезинтеграцию клеток микроорганизмов осуществляют в камере 41 прогревом выращенной биомассы при температуре 100-120°С в жидкой среде, одновременно проводят воздействие ультразвуком. Интенсивность ультразвука, частота, форма импульса, длительность экспозиции определяется эмпирически в зависимости от размера клеток, их формы и прочности клеточных структур. После охлаждения до 30-35°С для более углубленной дезинтеграции добавляют ферменты: липаза, амилаза, протеаза и др. Процессы дезинтеграции проводят при работающей мешалке 500-1000 оборотов в минуту.Disintegration of microorganism cells is carried out in chamber 41 by heating the grown biomass at a temperature of 100-120°C in a liquid medium, and at the same time exposure to ultrasound is carried out. The ultrasound intensity, frequency, pulse shape, and exposure duration are determined empirically depending on the size of the cells, their shape and the strength of the cellular structures. After cooling to 30-35°C, enzymes are added for more in-depth disintegration: lipase, amylase, protease, etc. Disintegration processes are carried out with the mixer running at 500-1000 rpm.
Возможно снижение влияния CO2 на парниковый эффект путем консервации углерода, содержащегося в биомассе микроорганизмов. Для этого выращенную биомассу подвергают термодеструкции, например, нагреву до 600°С. Биомасса разлагается с образованием элементарного углерода (сажа), воды, азота и минеральных солей. Полученный чистый углерод может быть использован для синтеза карбидов, как описано выше, а может быть захоронен, в итоге углерод консервируется, а С02 изымается из природного оборота.It is possible to reduce the impact of CO 2 on the greenhouse effect by conserving the carbon contained in the biomass of microorganisms. To do this, the grown biomass is subjected to thermal destruction, for example, heating to 600°C. Biomass decomposes to form elemental carbon (soot), water, nitrogen and mineral salts. The resulting pure carbon can be used for the synthesis of carbides, as described above, or can be buried, as a result, the carbon is conserved, and CO 2 is removed from natural circulation.
Процесс синтеза и утилизации карбидов находится во взаимодействии с процессами, протекающими на линиях получения углерода и окиси углерода, по следующей схеме. При синтезе карбидов кальция и алюминия в карбидных камерах 8 и 6 выделяется окись углерода. В это время в камере сгорания 3 идет генерация углерода с его максимальным выходом, одновременно в камере 7 выделяется водород. После окончания синтеза карбидов в камерах 8 и 6 ацетилен из камеры 8 направляют на синтез хлорвинила, а метан из камеры 6 направляют на синтез ацетилена, окиси углерода и водорода. На выходе из камеры 27 окись углерода и водород образуются в объемном отношении 7 объемов водорода на 2 объема окиси углерода. Для синтеза метанола требуется 1 объем окиси углерода на 2 объема водорода. Кроме имеющихся двух объемов окиси углерода на 7 объемов водорода требуется еще 1,5 объема окиси углерода. По этой причине в камере сгорания 3 увеличивают генерацию окиси углерода на необходимую величину за счет увеличения подачи воздуха.The process of synthesis and utilization of carbides is in interaction with the processes occurring on the lines for producing carbon and carbon monoxide, according to the following scheme. During the synthesis of calcium and aluminum carbides in carbide chambers 8 and 6, carbon monoxide is released. At this time, carbon is generated in combustion chamber 3 with its maximum yield, while hydrogen is released in chamber 7 at the same time. After the synthesis of carbides in chambers 8 and 6 is completed, acetylene from chamber 8 is sent to the synthesis of vinyl chloride, and methane from chamber 6 is sent to the synthesis of acetylene, carbon monoxide and hydrogen. At the exit from chamber 27, carbon monoxide and hydrogen are formed in a volumetric ratio of 7 volumes of hydrogen to 2 volumes of carbon monoxide. Methanol synthesis requires 1 volume of carbon monoxide to 2 volumes of hydrogen. In addition to the existing two volumes of carbon monoxide, 7 volumes of hydrogen require another 1.5 volumes of carbon monoxide. For this reason, in the combustion chamber 3, the generation of carbon monoxide is increased by the required amount by increasing the air supply.
При производстве углерода в камере сгорания 3 в режиме наибольшего выхода углерода соотношение весовых частей окиси углерода и углерода на выходе составляет 6,1-14,3% по окиси углерода. Такой диапазон соотношений необходим для самоподдержания процесса и достигается регуляцией выхода летучих продуктов из камеры 14 и емкости (Б) и дозированием подачи воздуха в камеру сгорания 3 (блок-дозаторы 4.8, 4.2, 4.3). После переработки летучих горючих продуктов функция генерации углерода и окиси углерода переходит от камеры сгорания 3 к камере 14 и емкости (Б).When producing carbon in the combustion chamber 3 in the mode of the highest carbon output, the ratio of the weight parts of carbon monoxide and carbon at the output is 6.1-14.3% of carbon monoxide. This range of ratios is necessary for self-sustaining of the process and is achieved by regulating the release of volatile products from chamber 14 and container (B) and dosing the air supply into combustion chamber 3 (dosing units 4.8, 4.2, 4.3). After processing of volatile combustible products, the function of generating carbon and carbon monoxide moves from combustion chamber 3 to chamber 14 and container (B).
По окончанию синтеза карбидов и прекращения потока окиси углерода источником окиси углерода также становятся камера 14 и емкость (Б). При максимальной генерации углерода выжигается 5,2-12,4% углерода, при максимальной генерации окиси углерода выжигается 100% углерода. Дополнительным источником окиси углерода является процесс окисления метана в камере 26.Upon completion of the synthesis of carbides and the cessation of the flow of carbon monoxide, chamber 14 and container (B) also become a source of carbon monoxide. At maximum carbon generation, 5.2-12.4% of carbon is burned, at maximum carbon monoxide generation, 100% of carbon is burned. An additional source of carbon monoxide is the process of methane oxidation in chamber 26.
Переработка пластмасс сопровождается выделением и поглощением большого количества тепла. Источники тепла - емкость (Б) и камера 14 на стадии получения окиси углерода, камеры 3 и 26 на стадии окисления углерода и метана, а также камера 7 при генерации водорода, камеры 6 и 8 на стадии остывания карбидов. Потребители тепла - емкость (А) на стадии деполимеризации, камера 14 на стадии деструкции галоидсодержащих полимеров, камера 32 при синтезе метанола, камера 12 при синтезе мочевины, емкость (В) на стадии гидролиза, а также камеры синтеза биомассы и ее стерилизации. Отдельно обеспечивают теплом камеры 6, 7, 8, требующие на стадии синтеза карбидов температуру 2000°С и выше. Другие потребители тепла, за исключением синтеза карбидов, требуют температуру до 400°С. Поэтому возможно рациональное перераспределение избыточного тепла при помощи системы трубопроводов, по которым циркулирует, например, силиконовое масло при температуре до 400°С, работающее как теплоноситель. Использование теплоносителей позволяет осуществлять процессы в емкостях (А) и (В) без привлечения дополнительных источников энергии.The processing of plastics is accompanied by the release and absorption of large amounts of heat. Heat sources are container (B) and chamber 14 at the stage of producing carbon monoxide, chambers 3 and 26 at the stage of oxidation of carbon and methane, as well as chamber 7 during the generation of hydrogen, chambers 6 and 8 at the stage of cooling of carbides. Heat consumers are container (A) at the depolymerization stage, chamber 14 at the stage of destruction of halogen-containing polymers, chamber 32 for methanol synthesis, chamber 12 for urea synthesis, container (B) at the hydrolysis stage, as well as chambers for biomass synthesis and its sterilization. Chambers 6, 7, 8, which require a temperature of 2000°C and higher at the stage of carbide synthesis, are separately provided with heat. Other heat consumers, with the exception of carbide synthesis, require temperatures up to 400°C. Therefore, it is possible to rationally redistribute excess heat using a pipeline system through which, for example, silicone oil circulates at temperatures up to 400°C, acting as a coolant. The use of coolants allows processes to be carried out in containers (A) and (B) without the use of additional energy sources.
Приведенные примеры демонстрируют потенциальные возможности заявленного способа. В процессе работы рассмотренного устройства синтезируются следующие вещества: углерод, окись углерода, хлористый водород, хлор, стирол, метилметакрилат, ацетилен, хлорвинил, метан, водород, мочевина, метанол, формальдегид, этилен, этиловый спирт, бензол, фенол, сера, бутадиен, изопрен, этиленгликоль, терефталевая кислота, глиоксаль, диоксан, уротропин, фтористый алюминий, а также продукты биотехнологического синтеза. Из полученных веществ можно синтезировать полимеры, применяемые в практической деятельности: углепласты, полиэтилен, полихлорвинил, полистирол, полиметилметакрилат, полиметиленоксид, полимеры глиоксаля, полибутадиен, полиизопрен, фенолформальдегидные смолы, мочевинформальдегидные смолы, полиэтилентерефталат и др., а также сополимеры: бутадиенстирольный каучук, изопренстирольный каучук.The given examples demonstrate the potential capabilities of the claimed method. During the operation of the considered device, the following substances are synthesized: carbon, carbon monoxide, hydrogen chloride, chlorine, styrene, methyl methacrylate, acetylene, vinyl chloride, methane, hydrogen, urea, methanol, formaldehyde, ethylene, ethyl alcohol, benzene, phenol, sulfur, butadiene, isoprene, ethylene glycol, terephthalic acid, glyoxal, dioxane, methenamine, aluminum fluoride, as well as products of biotechnological synthesis. From the obtained substances it is possible to synthesize polymers used in practical activities: carbon plastics, polyethylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polymethyl methacrylate, polymethylene oxide, glyoxal polymers, polybutadiene, polyisoprene, phenol-formaldehyde resins, urea-formaldehyde resins, polyethylene terephthalate, etc., as well as copolymers: styrene-butadiene rubber, isoprestyrene rubber.
С учетом реакций между веществами в процессе органического синтеза приведенный перечень представляет небольшую часть полимеров и сополимеров, которые можно синтезировать из полученных химических соединений. К списку можно добавить поликарбонат, полипропилен, полихлорпропен, полихлоропрен и другие.Taking into account the reactions between substances in the process of organic synthesis, the above list represents a small part of the polymers and copolymers that can be synthesized from the resulting chemical compounds. You can add polycarbonate, polypropylene, polychlorpropene, polychloroprene and others to the list.
В процессе биоутилизации органических веществ в камере 40 образуется биомасса микроорганизмов, которую подвергают дезинтеграции и превращают в универсальный питательный субстрат для микроорганизмов-продуцентов. На основе питательного субстрата можно синтезировать биогенные биоусвояемые полимеры, такие, как физиологически активные полимеры: гипорин, инсулин, интерфероны, нуклеазы, гаммоглобулин и др. Для бытовых и технических целей можно синтезировать, например, непредельные карбоновые кислоты, склонные к полимеризации в кислородной или в бескислородной среде, такие, как олеиновая, пальмитиновая, лизоловая, эритрегеновая, арахидовая кислоты и др. Полимеризация этих кислот дает используемые на практике биоусвояемые пленки, объемные изделия, нити и т.п. В свою очередь, возможен синтез полиэфиров на основе этиленгликоля и карбоновых кислот. Синтезируются также полиэфиры, такие как алкидные смолы, полиалкиленгликольфумараты, полиалкилкиленгликольмалеинаты и др.In the process of bioutilization of organic substances, a biomass of microorganisms is formed in chamber 40, which is subjected to disintegration and converted into a universal nutrient substrate for producing microorganisms. Based on a nutrient substrate, it is possible to synthesize biogenic, biodigestible polymers, such as physiologically active polymers: hyporin, insulin, interferons, nucleases, gammaglobulin, etc. For household and technical purposes, it is possible to synthesize, for example, unsaturated carboxylic acids that are prone to polymerization in oxygen or in oxygen-free environment, such as oleic, palmitic, lysolic, erythregenic, arachidic acids, etc. Polymerization of these acids produces biodigestible films, bulk products, threads, etc. that are used in practice. In turn, the synthesis of polyesters based on ethylene glycol and carboxylic acids is possible. Polyesters such as alkyd resins, polyalkylene glycol fumarates, polyalkylene glycol maleates, etc. are also synthesized.
Очевидно, что описанный способ регенерации и переработки органических веществ может быть применен, в равной мере, как к биогенным, так и к техногенным полимерам. Получаемые органические вещества, кроме производства из них полимеров, могут применяться непосредственно в виде мономеров в различных сферах человеческой деятельности: в технике, сельском хозяйстве, медицине, в бытовой практике и в других областях.It is obvious that the described method for the regeneration and processing of organic substances can be applied equally to both biogenic and technogenic polymers. The resulting organic substances, in addition to the production of polymers from them, can be used directly in the form of monomers in various spheres of human activity: in technology, agriculture, medicine, in household practice and in other areas.
Техническим результатом заявленного способа является расширение ассортимента производимых мономеров без образования токсичных отходов, снижение выброса парниковых газов и осуществление круговорота органических полимеров путем серии последовательных селективных химических реакций в замкнутой системе, имеющей на входе произвольные органические полимеры, а на выходе только воду, азот и целевые продукты.The technical result of the claimed method is to expand the range of produced monomers without the formation of toxic waste, reduce greenhouse gas emissions and implement the cycle of organic polymers through a series of sequential selective chemical reactions in a closed system with arbitrary organic polymers at the input, and only water, nitrogen and target products at the output .
Использованные источники:Used sources:
1. Патент RU 2385343, С10В 49/02, 10.11.2008.1. Patent RU 2385343, C10B 49/02, 11/10/2008.
2. Патент RU 2617790, В09С 1/06 25.03.2014.2. Patent RU 2617790, В09С 1/06 03/25/2014.
3. Патент RU 2190659, C10G 15/12, 19.05.2000.3. Patent RU 2190659, C10G 15/12, 05/19/2000.
4. Патент RU 2686829, C08J 11/00, 09.01.2018.4. Patent RU 2686829, C08J 11/00, 01/09/2018.
5. Патент RU 2761472, C08J 11/16, 19.02.2018.5. Patent RU 2761472, C08J 11/16, 02/19/2018.
Claims (13)
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2022119819A RU2022119819A (en) | 2024-01-18 |
RU2814012C2 true RU2814012C2 (en) | 2024-02-21 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2190659C2 (en) * | 2000-05-19 | 2002-10-10 | Ющенкова Наталья Ивановна | Method and apparatus for reprocessing of gaseous raw hydrocarbon into solid phase polymers |
RU2385343C1 (en) * | 2008-12-10 | 2010-03-27 | Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственная Компания "Интергаз" | Method of processing carbon and/or carbon containing products and reactor for implementation of this method |
CN102137724B (en) * | 2008-08-20 | 2013-09-11 | 草津电机株式会社 | Method of decomposing waste plastic/organic material using titanium oxide granule with optimal particle property |
RU2617790C1 (en) * | 2013-03-28 | 2017-04-26 | Элг Карбон Файбр Интернэшнл Гмбх | Pyrolysis system and method for carbon fiber extraction from carbon fiber containing plastics |
RU2686829C1 (en) * | 2018-01-09 | 2019-04-30 | Общество с ограниченной ответственностью "УТИЛИЗАЦИЯ ПЛАСТМАСС" | Method of recycling organic polymer materials and random mixtures thereof |
RU2761472C2 (en) * | 2017-02-20 | 2021-12-08 | Свереа Ивф Аб | Recycling of polyether compound textile waste |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2190659C2 (en) * | 2000-05-19 | 2002-10-10 | Ющенкова Наталья Ивановна | Method and apparatus for reprocessing of gaseous raw hydrocarbon into solid phase polymers |
CN102137724B (en) * | 2008-08-20 | 2013-09-11 | 草津电机株式会社 | Method of decomposing waste plastic/organic material using titanium oxide granule with optimal particle property |
RU2385343C1 (en) * | 2008-12-10 | 2010-03-27 | Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственная Компания "Интергаз" | Method of processing carbon and/or carbon containing products and reactor for implementation of this method |
RU2617790C1 (en) * | 2013-03-28 | 2017-04-26 | Элг Карбон Файбр Интернэшнл Гмбх | Pyrolysis system and method for carbon fiber extraction from carbon fiber containing plastics |
RU2761472C2 (en) * | 2017-02-20 | 2021-12-08 | Свереа Ивф Аб | Recycling of polyether compound textile waste |
RU2686829C1 (en) * | 2018-01-09 | 2019-04-30 | Общество с ограниченной ответственностью "УТИЛИЗАЦИЯ ПЛАСТМАСС" | Method of recycling organic polymer materials and random mixtures thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1089632A (en) | Hydrogen production | |
AU2005252209B2 (en) | Low temperature methods for hydrogen production | |
EP1002767A2 (en) | Method for treating organic wastes | |
CN110848697A (en) | Waste plastic cleaning treatment process based on pyrolysis and gasification mechanism and application thereof | |
CN106635079A (en) | Solid waste RDF treating method | |
CN102557366B (en) | Sludge treatment method and application thereof | |
CN101870455B (en) | Chain type hydrogen and oxygen production integrated method and device | |
CN101445750A (en) | Method for catalyzing and gasifying carbon-based compounds by using alkali molten salt and device thereof | |
CN104004119A (en) | Polyvinyl chloride cleaning closed loop preparation system and method | |
CN109517612A (en) | A kind of damaged tire superheated steam energy conversion method of continuous high-efficient green | |
CN104192861A (en) | Method for recycling ammonia byproduct calcium chloride solution in decomposition of ammonium chloride generated during combined-soda process | |
RU2556934C2 (en) | Method for thermal decomposition of polyvinylchloride waste | |
RU2814012C2 (en) | Method for regenerating waste organic polymers of arbitrary composition | |
JP2011184673A (en) | Thermal decomposition method of mixed waste plastic and thermal decomposition apparatus of mixed waste plastic | |
CN203855538U (en) | Polyvinyl chloride clean close-loop production system | |
CN109897673B (en) | Process for harmless recycling treatment of high-salt high-COD chemical hazardous waste by using hydrothermal decomposition method | |
CN112481646A (en) | Chlorate device is removed to potassium chloride salt water | |
CN103214010A (en) | Regenerating recycling method of alkali wash effluent in chloroethylene converting process | |
Wang | Life cycle assessment (LCA) and eco-profile of plastic, glass, and Aluminium bottles | |
CN1019275B (en) | Process for production of components, elements or compounds from mixtures of materials characterized in that | |
CN203976418U (en) | A kind ofly take Repone K, Sweet natural gas and realize the production system of comprehensive utilization of resources as raw material | |
CN104098072A (en) | Preparation method for synthetizing sulfur dichloride through gas phase catalysis | |
RU2022119819A (en) | METHOD FOR REGENERATING WASTE ORGANIC POLYMERS OF ARBITRARY COMPOSITION | |
CN209363271U (en) | The system of class organic compound is synthesized in a kind of processing house refuse | |
Wicakso et al. | Study of catalytic upgrading of biomass tars using Indonesian iron ore |