Reciclaje y reutilización de residuos plásticos
Hasta ahora, la industria del embalaje sigue siendo el mayor campo de aplicación de la industria del plástico de China. Los expertos predicen que los plásticos para envases crecerán más de un 15% en 2005, hasta alcanzar los 6,25 millones de toneladas. En comparación con las crecientes aplicaciones, la situación del reciclaje de plásticos para envases en mi país está lejos de ser optimista. Los estrechos campos de aplicación del reciclaje de residuos plásticos son un obstáculo importante para el desarrollo del reciclaje. Este artículo presenta varias tecnologías importantes de reciclaje de plástico en el país y en el extranjero.
Combustible
Al principio, una gran cantidad de plástico se depositaba en vertederos o se incineraba para su reciclaje, lo que provocaba un gran desperdicio de recursos. Por lo tanto, en países extranjeros, los plásticos de desecho se utilizan para reemplazar el carbón, el petróleo y el coque para la inyección en altos hornos, en hornos rotatorios de cemento para reemplazar el carbón para la quema de cemento, y el combustible sólido de desecho (CDR) se utiliza para generar electricidad, con resultados ideales. resultados.
La tecnología RDF se desarrolló originalmente en Estados Unidos. En los últimos años, en Japón, debido a la escasez de vertederos, la grave corrosión del HCl en las calderas cuando el incinerador manipula residuos plásticos que contienen cloro y la contaminación del medio ambiente por dioxinas durante la combustión, diversos residuos combustibles se mezclan con los residuos. Se fabrica el plástico RDF con poder calorífico de 20933 kj/kg y tamaño de partícula uniforme, que no sólo diluye el cloro, sino que también facilita el almacenamiento, transporte y combustión, y puede usarse en otras calderas y hornos industriales en sustitución del carbón.
La tecnología de inyección de plásticos de desecho en alto horno es también un nuevo método de tratamiento de plásticos de desecho que utiliza el alto poder calorífico de los plásticos de desecho para convertir los plásticos de desecho en tamaños de partículas adecuados y, en su lugar, los inyecta en el alto horno. de coque o carbón pulverizado. La aplicación de la inyección de residuos de plástico en altos hornos extranjeros muestra que la tasa de utilización de los residuos de plástico alcanza el 80%, las emisiones son del 0,1% al 1,0% del volumen de incineración, hay pocos gases nocivos y el costo del tratamiento es bajo. La tecnología de inyección de residuos de plástico en altos hornos abre nuevas vías para la utilización integral de los residuos de plástico y el control de la "contaminación blanca", y también proporciona nuevos medios para que las empresas metalúrgicas ahorren energía y aumenten la eficiencia. Alemania y Japón lo han solicitado con éxito desde 1995.
Generación de energía
La generación de energía con combustibles sólidos residuales se utilizó por primera vez en los Estados Unidos. Hay 37 centrales eléctricas RDF, que representan el 21,6% de las centrales eléctricas residuales. Japón se ha dado cuenta del enorme potencial de generar electricidad a partir de residuos plásticos. En Japón, algunas pequeñas estaciones de incineración de desechos se han combinado con modificaciones importantes en las estaciones de producción de RDF, de modo que se pueda llevar a cabo una generación de energía continua y eficiente a gran escala después de la concentración. Los parámetros de vapor de la central de energía de desechos se han incrementado de 30012 a. alrededor de 45012, y la eficiencia de generación de energía se ha incrementado del 15% al 20%~25%.
El Ministerio de Medio Ambiente de Japón apoya vigorosamente la generación de energía residual industrial basada en plásticos de desecho y propuso una cuota de 6.543,8 mil millones de yenes en el presupuesto de 2003 para ayudar en la preparación de cinco instalaciones de generación de energía de residuos plásticos. . Está previsto construir 150 instalaciones de generación de energía con desechos plásticos en Japón para 2010, lo que hará que la generación de energía con desechos industriales sea una parte importante de la nueva energía.
En la actualidad, la cantidad total de residuos plásticos generados en Japón cada año es de casi 5 millones de toneladas, en comparación con 4,89 millones de toneladas en 2000. El 25% se recicla como materia prima plástica; el 42% se entierra; el 6% se quema; sólo el 3% se utiliza para generar energía. Por supuesto, lo mejor es reciclar el 100%, pero actualmente algunos plásticos de desecho no se pueden reciclar.
El uso de residuos de plástico para generar electricidad puede reducir el consumo de carbón y petróleo y las emisiones de dióxido de carbono. Japón planea aumentar cinco veces su actual capacidad de conversión de residuos en energía para 2010, elevando su capacidad anual de conversión de residuos en energía a más de 4 millones de kilovatios.
Oleización
Debido a que el plástico es un producto de la industria petroquímica, desde el punto de vista de la estructura química, el plástico es un hidrocarburo de alto peso molecular, mientras que la gasolina y el diésel son hidrocarburos de bajo peso molecular. Por lo tanto, es totalmente posible convertir los residuos plásticos en fuel oil, que también es el foco de la investigación actual. A este respecto se han logrado algunos resultados gratificantes en el país y en el extranjero. Por ejemplo, la empresa japonesa Fuji Recycling Technology Company utiliza tecnología de lubricación de plástico para recuperar 0,6 litros de gasolina, 0,21 litros de diésel y 0,21 litros de queroseno de 1 kilogramo de plástico de desecho. También invirtieron 65.438+0,8 mil millones de yenes para construir una refinería para reciclar plásticos de desecho, que puede procesar 654,38+00 toneladas de plásticos de desecho y 654,38+00.000 litros de fueloil reciclado cada día. La Universidad de Kentucky ha inventado una alta tecnología que convierte los residuos de plástico en combustible, con una tasa de rendimiento de petróleo de hasta el 86%. Se han informado resultados de investigaciones sobre la conversión de plástico en fueloil en Beijing, Hainan, Sichuan y otros lugares de mi país, pero no se ha visto ninguna aplicación industrial práctica.
Aplicaciones en la construcción
Todo tipo de plásticos de desecho se manchan con suciedad en diversos grados y, por lo general, es necesario limpiarlos; de lo contrario, la calidad del producto se verá afectada. El uso de plásticos de desecho y cenizas volantes para fabricar tejas de construcción no requiere una limpieza estricta de los plásticos de desecho, lo que resulta beneficioso para las operaciones prácticas en aplicaciones industriales. Agregar rellenos apropiados a los plásticos puede reducir el costo, la contracción del moldeo, la resistencia y dureza, la resistencia al calor y la estabilidad dimensional. Teniendo en cuenta la economía y el medio ambiente en su conjunto, es mejor elegir cenizas volantes, grafito y carbonato de calcio como rellenos. La superficie del carbón pulverizado es grande y el plástico tiene una buena fuerza de unión, lo que puede garantizar una alta resistencia y una larga vida útil de las baldosas cerámicas.
Después del desespumado, añadir una cierta cantidad de modificador líquido de bajo punto de ebullición, agente espumante, catalizador, estabilizador, etc. Agréguelo a la espuma de poliestireno residual, caliéntelo para expandir previamente las perlas de poliestireno y luego caliéntelo en el molde para hacer un tablero rígido de espuma de poliestireno con celdas finas y cerradas, que puede usarse como material de sellado para edificios. propiedades.
Reciclaje de composites
Los plásticos residuales utilizados para el reciclaje de composites se recogen de diferentes canales. Tienen muchas impurezas, muchos tipos, y están mezclados y sucios.
Dado que las propiedades físicas y químicas de los distintos plásticos son bastante diferentes y la mayoría de ellos son incompatibles entre sí, sus mezclas no son adecuadas para el procesamiento directo, se deben realizar diferentes tipos de separación antes de la regeneración, por lo que el proceso de reciclaje es complicado. Existen equipos de separación avanzados en el mundo que pueden separar sistemáticamente diferentes materiales, pero la inversión única en el equipo es relativamente alta. En general, los plásticos compuestos reciclados son inestables y quebradizos, por lo que se suelen utilizar para preparar productos de baja gama, como masillas de construcción, bolsas de basura, sandalias microporosas, botas de lluvia, etc. En la actualidad, Shenyang, Qingdao, Zhuzhou, Handan, Baoding, Zhangjiakou, Guilin, Beijing, Shanghai y otros lugares de mi país han introducido más de 20 juegos de dispositivos de reciclaje de residuos de plástico fundido de Japón y Alemania, que se utilizan principalmente para producir materiales de construcción. , productos plásticos reciclados, materiales civiles, revestimientos, masillas plásticas, etc.
Nuevos materiales sintéticos
Científicos húngaros han desarrollado una nueva tecnología que puede convertir los residuos plásticos en materias primas industriales y reutilizarlos, cambiando así la práctica anterior de tirarlos o quemarlos casualmente.
Se informa que los científicos pueden utilizar esta nueva tecnología para procesar residuos plásticos en un nuevo material sintético. Los experimentos muestran que este material sintético se mezcla con asfalto en proporción y se utiliza para pavimentar carreteras, lo que puede aumentar la dureza de la carretera y reducir la aparición de marcas de rodadura. También se puede convertir en materiales de aislamiento térmico y se utiliza ampliamente en la construcción. Los expertos creen que esta tecnología no sólo es de gran importancia en términos de protección del medio ambiente, sino que también puede reducir el uso de fuentes de energía primarias como el petróleo y el gas natural y lograr efectos de ahorro de energía.
Los productos de la serie de agentes reductores de agua de alta eficiencia SPS desarrollados por científicos del Instituto de Química de Guangzhou de la Academia de Ciencias de China durante muchos años pueden otorgar al concreto buenas propiedades de retención plástica, impermeabilización y anticongelante. El superplastificante SPS se compone principalmente de residuos de plástico de poliestireno. Según la naturaleza del poliestireno, que es fácil de introducir grupos iónicos, los grupos iónicos se introducen en el anillo de benceno del poliestireno residual mediante reacciones químicas, de modo que el poliestireno residual modificado tiene la función de tensioactivo, de modo que el cemento pierde su encapsulación y mezclando La capacidad del agua para lograr el efecto de reducción de agua. Además, dado que el poliestireno es un polímero de alto peso molecular, esta molécula de poliestireno modificado puede formar una película delgada sobre la superficie de las partículas de cemento durante el proceso de solidificación del hormigón de cemento, mejorando así la adhesión entre las partículas de cemento y mejorando así la resistencia del hormigón de cemento. lo convierte en un excelente agente impermeabilizante, reductor de agua y reforzador del cemento.
Preparar monómeros y materias primas químicas básicas
Los hidrocarburos líquidos se pueden obtener mediante la descomposición térmica de plásticos de desecho mixtos, y el agua gaseosa se puede obtener mediante gasificación a temperatura ultraalta, que puede ser utilizados como materias primas químicas. En los últimos años, Hoechst Corporation, Rules Corporation, BASF Corporation, Kansai Electric Power Company, Mitsubishi Heavy Industries, etc. de Alemania, han desarrollado tecnologías para utilizar plásticos de desecho para la gasificación a temperatura ultraalta para producir gas de síntesis y luego producir materias primas químicas como como metanol.
En los últimos años, la tecnología de reciclaje de monómeros plásticos de desecho ha recibido cada vez más atención y gradualmente se ha convertido en una dirección generalizada, y su aplicación industrial está bajo investigación. El nivel actual de investigación ha alcanzado tasas de recuperación de monómeros del 90% para poliolefinas, 97% para poliacrilatos, 92% para fluoroplásticos, 75% para poliestireno y 80% para nailon y caucho sintético. También se están estudiando las aplicaciones industriales de estos resultados, que aportarán enormes beneficios al medio ambiente y a la utilización de recursos.
El Battelle Memorial Institute de Estados Unidos ha desarrollado con éxito una tecnología para recuperar monómero de etileno a partir de residuos plásticos mixtos como LDPE, HDPE, PS, PVC, etc., con una tasa de recuperación del 58% (fracción de masa). ) y un costo de US$ 3,3/kg.
Arena artificial
A partir de 2004, la empresa japonesa V-ARC comenzó a triturar residuos de plástico generados por electrodomésticos y automóviles para convertirlos en arena artificial. Se utilizará arena artificial hecha de residuos de plástico en materiales de mejora de cimientos y productos de hormigón secundarios. Es muy raro reutilizar los residuos de plástico como arena artificial. V-ARC planea convertirla en una gran empresa con un valor de producción anual de 500 millones de yenes en mayo de 2005.
Según los datos, aproximadamente 5 millones de toneladas de residuos plásticos en Japón no se pueden reutilizar cada año, y la mayoría de ellos tienen que ser enterrados e incinerados. V-ARC tiene la intención de triturar estos residuos plásticos y utilizarlos eficazmente como arena artificial. El tamaño de las partículas de arena artificial está entre 1,5 mm y 7,0 mm y se puede ajustar libremente según el propósito.
En comparación con la arena natural, la arena artificial se caracteriza por su bajo costo, peso ligero (menos de la mitad que la arena natural), tamaño de partícula uniforme y sin agua. La arena artificial se puede utilizar en diversos materiales de construcción, materiales ecológicos para techos, materiales para mejorar cimientos, tejas, tejas y materiales para paredes exteriores.