🔍 Поиск готовых работ

🔍 Поиск работ

Разработка эффективной системы переработки ПЭТ

Работа №117843

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

химия

Объем работы84
Год сдачи2019
Стоимость4960 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
249
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. Теоретический анализ эффективности существующих
способов переработки ПЭТ
1.1 Общая характеристика ПЭТ 7
1.2 Анализ накопления ТКО по Самарской области и доли ПЭТ в
общем объеме
1.3 Требования к качеству ПЭТ 9
1.4 Направление методов современной переработки ПЭТ 12
1.5 Патентный поиск по переработки ПЭТ 24
1.6 Описание технологического процесса переработки ПЭТ на
ООО «ЭкоРесурсПоволжье» 31
1.7 Выводы по главе 1 36
Глава 2. Совершенствование переработки ПЭТ 37
2.1 Техническое решение по совершенствованию технологического
процесса по переработки ПЭТ
2.1.1 Моделирование процесса сепарации переработки ПЭТ 37
2.1.2 Расчет воздушного сепаратора для разделения ПЭТ-флексы от примесей ПВХ
2.1.3 Расчет математической модели по параметрам данного сепаратора
2.2 Пример извещения о результатах испытаний сырья, на примере
ЗАО «Комитекс Авто»
2.3 Расчет экономического эффекта 51
2.4 Выводы по главе 2 73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 76
ПРИЛОЖЕНИЕ А 84


Актуальность темы исследования. По официальным данным ежегодно в России образуется более 7,5 млрд. тонн отходов, в том числе 90-120 млн. тонн твёрдых коммунальных отходов (ТКО). В настоящее время на территории Российской Федерации в отвалах и хранилищах накопилось более 94 млрд. тонн твёрдых отходов.
В настоящее время потребление полимеров постоянно растет. Пластмассы заменяют бумагу, металл, картон, стекло (рисунок 1).Увеличиваются объемы упаковочных материалов, соответственно все образующиеся отходы из пластмассы размещаются на полигонах.
Известно, что сроки разложения традиционных пластмасс составляют от 10 до 500 лет, поэтому проблема утилизации отходов пластмассы становится все более актуальной.
Одной из главных проблем пластиковых отходов является присутствие в них различных примесей: красителей, стабилизаторов, пластификаторов, специальных добавок, содержащие металлы, ртуть, свинец, кадмий. Сжигание отходов не помогает решить данную проблему утилизации в окружающую среду. Решением данной проблемы может быть утилизации из пластмассы их вторичная переработка - рециклинг. Одним из легко перерабатываемых пластиковых отходов, является полиэтилентерефталат (ПЭТФ, ПЭТ). Высокая технологичность отходов ПЭТ и широкие возможности их использования сделали их самыми перерабатываемыми в мире. Существуют значительные отличия в структуре распределения переработанных отходов ПЭТ. В США почти половина всех волокон производится из ПЭТ, а в Западной Европе - самый наивысочайший уровень (более 30%) переработки вторичного ПЭТ в бутылки. Каждый год рынок ПЭТ все больше и больше расширяется и рынок спроса растет, подверженный существенному влиянию экологических и экономических факторов. До 15 млн тонн в 2019г. Прогнозируется рост к вторичной переработке ПЭТ-тары и использованию продуктов ее переработки, такая же, как и при переработке тары из алюминия. Оба случая играют важную роль как в экологическом плане так и в экономическом.
Таким образом, можно сформировать проблему исследования: необходимость принятия первоочередных задач по снижению доли пластика в ТКО, поступающего на полигоны, с учетом существующих мощностей предприятий по переработке пластиковых отходов.
Цель исследования: повышение эффективности переработки ПЭТ для увеличения доли его использования во вторичное сырье с целью снижения на окружающую среду.
Объект исследования: технологии переработки ПЭТ на базе существующего оборудования в ООО «ЭкоРесурПоволжье.
Предмет исследования: качественные характеристики ПЭТ-флексы.
Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:
1. Провести анализ существующих способов переработки ПЭТ определение показателей, которые способствуют увеличению получения вторичного продукта.
2. Совершенствование технологии переработки ПЭТ на примере ООО «ЭкоРесурПоволжье».
3. Провести расчет экономической эффективности предложенной технологии.
Теоретической и методологической основой исследования являются научные труды отечественных ученых в области переработки пластмасс таких, как Чупрова Л.В., Айзенштейн Э.М., Керницкий В.И., Митикаев А.К., Филимонов О.И., Калугина Н.Л. Варламова И.А., Супрун Л.В., Клинков А.С., Петров К.М., Еремин В.Г., Протасов В.Ф., Коузов П.А.
Теоретическая значимость исследования заключается в подробном анализе существующих технологий по переработки ПЭТ с учетом современных требований к качеству ПЭТ-флексы, представлению показателей для выбора эффективного способа сепарации. Составлением математической модели и расчет воздушного сепаратора с учетом получения продукции с минимальным количеством примесей и высоким экономическим показателем.
Практическая значимость исследования представлена практическими решениями и внедрением оборудования на базе существующей линии по переработки ПЭТ, которые позволят снизить антропогенную нагрузку на окружающую среду, за счет снижения образования технологических отходов при минимизации примесей в продукции.
Защищаемые положения:
1. Техническое решение по совершенствованию переработки ПЭТ, способствующие снижению примесей ПВХ в готовой продукции.
2. Математическая модель и выбора технологических параметров для линии по переработки ПЭТ.
Состояние изученности выбранной темы:
В работах российских и зарубежных ученых проведено изучение проблемы существующих способов переработки ПЭТ, а также изучен вопрос увеличения объемов переработки и качества сырья.
Практика показывает, что при переработке ПЭТ, снижение доли примесей в промежуточном продукте (ПЭТ-флексы), приводит к снижению не перерабатываемых технологических отходов при производстве конечного продукта - полиэфирного волокна, тем самым уменьшая объем пластиков, попадающих на полигон для захоронения.
Структура диссертации: Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка используемых источников, включающего 73 наименования. Объем работы составляет 83 страницы машинописного текста, содержит 15 рисунка, 20 таблиц, 1 приложение.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

1. Проанализировав количественный и качественный состав ТКО, следует сделать вывод, что в Самарской области ежегодно увеличивается объем пластмассовых отходов. Доля образования ТКО за последние три года увеличилась с 15% до 24 %. ТКО содержат пластмасса, бумага, картон, кожа, резина, текстиль, ПЭТ, поэтому обладают высоким ресурсным потенциалом, который необходимо максимально использовать для извлечения максимального количества вторичного сырья.
2. Для формализации параметров эффективности переработки ПЭТ, необходимо определить степень чистоты ПЭТ-флексы (влажность сырье, фракционный состав, предельное количество примесей) и параметры технологического процесса.
3. Для эффективности переработки ПЭТ, требуется повысить качество получаемого продукта. К основным качественным показателям относятся низкая влажность сырья и минимальное количество примесей в ПЭТ-флексе. Для этого необходимо производить дополнительную очистку от примесей ПВХ. Низкое содержание примесей ПВХ позволяет получить минимальное количество не перерабатываемых технологических отходов при производстве полиэфирного волокна.
5. На основании проведенного анализа методов переработки ПЭТ, следует вывод, что наиболее экологичным и экономичным методами являются механическая переработка с применением воздушного сепаратора для отделения ПВХ. Выбранный способ является оптимальным на базе существующих мощностей и объемов выпуска продукции, определена эффективная технология переработки получения продукта (ПЭТ-флексы) с минимальным содержанием примесей ПВХ, которая позволит снизить антропогенную нагрузку на окружающую среду.
6. Представлено математическое моделирование процесса сепарации при механической переработке ПЭТ. Для расчета скорости потока воздуха и сепарационного пространства предложена математическая модель, согласно которой частица флексы и ПВХ рассматриваются как условное тело с аэродинамическими свойствами.
7. Представлено математическое описание для расчета эффективных значений скоростей воздушного потока и сепарационного пространства основе принципа по известным аэродинамическим свойствам материалов.
8. В процессе сушки ПЭТ-флексы содержание ПВХ примесей не уменьшается и снижается её качество, поэтому предложено повышение качества ПЭТ-флексы достичь с помощью установки воздушного сепаратора. Для этого выбрана установка воздушной сепарации, отвечающая указанным требованиям. Для определения режимных и конструктивных параметров сепаратора выбранной установки и оценки его эффективности выполнен расчет сепарационного пространства и воздушных потоков.
9. Экономический эффект от внедрения новой единицы оборудования показал высокую маржинальную прибыль и короткие сроки окупаемости.



1. Айзенштейн, Э.М. Производство волокон на основе полиэтилентерефталата в мире и в России. Доклад на конференции «Полиэтилентерефталат-2014», «Альянс - Аналитика», Москва, 24 ноября 2014 г.
2. Алексеенко, С.В., Басин, А.С. Универсальная технология использования твердых бытовых отходов в качестве нетрадиционного топлива // Энергосбережение. М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2004. - № 4. - С. 42-44, 46, 48, 50.
3. Баранова, Ю.Г. Стратегия минимизации отходов в Российской Федерации: перспективные решения в области управления и технической политики //15 Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Минск, 24-29 мая. Минск: Беллит, 1993. - Т. 1. - С. 74-75.
4. Богоявленский, Р.Г., Рыжов, В.А. Мировые тенденции в области современных технологий утилизации твердых промышленных и бытовых отходов // ЭКОС. М.: ИСТИНА, 2000. - Т. 1. - № 8-12. - С. 42-51.
5. Бордунов, В.В. Вариант комплексной переработки твердых бытовых отходов Текст. // Экология и промышленность России. М.: ЗАО «КАЛВИС», 2004. - № 10. - С. 32-33.
6. Букреев, Е.М. Твердые бытовые отходы вторичные ресурсы для промышленности // Экология и промышленность России. М. :ЗАО «КАЛВИС», 1999. - №5. - С. 38-41.
7. Бушихин, В.В., Ломтев, А.Ю., Пахтинов, В.М. Альтернативное топливо из твердых бытовых отходов // Твердые Бытовые отходы. М.: Издательский дом «Отраслевые ведомости», 2015. - №4. - С.38-40.
8. Вандраш, Я.В. Классификация отходов в Польше и рекомендуемые методы их переработки // М.: Издательство ОНТО, 1999. - №
3. - С.86-88.
9. Варианты компоновки производственных перерабатывающих линий: // Линия переработки отходов ПЭТ в чистыйфлекс. URL: http://ppt-
rus.ru/liniya-pererabotki-othodov-pet-v-fleksu-ekonom (дата обращения
12.05.2018)
10. Васенков, О.Г. Социально-экономические проблемы управления образованием и использованием твердых бытовых отходов: Автореф. дисс. канд. экон. наук. М.: Институт микроэкономики, 2003. - 20 с.
11. Ветрова, Т.П. Экономические аспекты утилизации твердых
бытовых отходов // Вестник МГУ. М.: МГУ, 1998. - № 5. - С. 99-107.
12. Ветрова, Т.П. Эффективность утилизации твердых бытовых
отходов: Автореф. дисс. канд. экон. наук. - М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2000. - 22 с.
13. Витковская, С. Е. Твердые бытовые отходы антропогенное звено биологического круговорота //Вестник АФИ. СПб.: АФИ, 2011. - С.132
14. Габитов, Р.Н. Повышение эффективности термической переработки твердых коммунальных отходов :дис. канд. техн. наук. - М., 2017.
15. Галицкая, И.В. Экологические проблемы обращения и утилизации бытовых и промышленных отходов // Геоэкология. Инженерная геология Гидрогеология. Геокриология, 2005. № 2. - С. 144-147.
16. Гонопольский, A.M., Федоров Л.Г. Превентивная защита окружающей среды при промышленной переработке твердых бытовых отходов // Чистый город. Волгоград: ООО «ГК «Чистый город», 2000. - № 1. - С. 10-12.
17. ГОСТ 30772-2001. Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения. - М.: Изд-во стандартов, 2002. - 27 с.
18. ГОСТ Р 54235-2010 Топливо твердое из бытовых отходов. Технические характеристики и классы. - М.: Изд-во стандартов, 2012. - 14 с.
19. Данилин, Г.Д. Битва с мусором продолжается // Энергия: Экономика, технология, экология, 1993. № 10. - С. 42-47.
20. Дементьев, С.Ю. Трансформация процессов преобразования твердых бытовых отходов // Геология, 2000. № 1. - С. 135-142.
21. Дрейер, А.А. и др. Твердые промышленные и бытовые отходы, их свойства и переработка. М., 1997, - 237с
22. Евростат базы данных [электронный ресурс] URL :
http://www.azs-agzs.ru/showdoc.do?docid=94(дата обращения_08.04.2019)
23. Евтушенко, Е.И. Некоторые аспекты переработки твердых бытовых и промышленных отходов // Технол. и сан.-экол. проблемы утилизации и захоронения твердых бытовых отходов, пути их решения в Белгородской области: сб. матер. обл. семинара-совещания. - Белгород, 1998. - С.62-64.
24. Журкович, В.В. Методические подходы и опыт разработки и создания технических средств обращения ТКО // Институт проблем региональной экономики РАН. СПб.: РАН, 2002. - 39 с.
25. Иванова, О. А., Реховская, Е. О. Утилизация и переработка пластиковых отходов // Молодой ученый. — 2015. — №21. — С. 54-56.
26. Игнатович, Н.И. Что нужно знать о твердых бытовых отходах? // Экологический вестник России, 1998. № 1. - С. 53-60; № 2. - С. 48-60; № 3. - С. 8-60.
27. Ильиных, Г.В. Морфологический состав отходов: основные тенденции изменения // Твердые бытовые отходы. М.: Издательский дом «Отраслевые ведомости», 2011. - №8. - С. 12-16.
28. Ильиных, Г.В. Современные методические подходы к анализу морфологического состава ТКО с целью оценки их ресурсного потенциала // Экология и промышленность России. М. : ЗАО «КАЛВИС», 2012. - №7. - С. 25-29.
29. Кайгородов, О. Переработка ТБО - сочетание многих технологий // Химический журнал. М.: МГУ, 2015. - № 1-2. - С. 66-72.
30. Калугина, Н.Л., Варламова И.А., Гиревая Х.Я., Бодьян Л.А., Чурляева Н.А. Исследование продуктов химической деструкции полиэтиленгликольтерефталата. Современные проблемы науки и образования. - 2015.
31. Керницкий, В.И., Жир Н.А. Переработка отходов полиэтилентерефталата (ПЭТ) // Полимерные материалы. — 2014. — №8. — С. 12-21. 7.
32. Керницкий, В.И., Жир, Н.А., АРПЭТ: «Будущее ПЭТ зависит от технологий сбора и переработки отходов»«Aqua Индустрия» 1 -2/2014
33. Керницкий, В.И., Микитаев, А.К. Производство и переработка полиэтилентерефталата. — М.: Изд. РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2015. — 282 с.
34. Киселева, Т.В. Методы оценки и управление эколого-экономическими рисками как механизм обеспечения устойчивого развития эколого-экономической системы / Т.В. Киселева, В.Г. Михайлов // Системы управления и информационные технологии, 2012. - Т. 48. - № 2. - С. 69-74.
35. Клинков, А.С. [и др.] Утилизация и вторичная переработка тары и упаковки из полимерных материалов. - Тамбов: Издательство ТГТУ, 2013.
- 100 с.
36. Костовецкий, В. П. Система обеспечения обращения с отходами потребления в Московском регионе // Управление твердыми бытовыми отходами в Московском регионе сегодня и завтра: Материалы 1-го научно-методического семинара / Московский общ. научный фонд. - М., 1999. - С.76-86.
37. Коузов, П.А. Указания по расчету циклонов. Методические материалы для проектирования / П.А. Коузов. - М. : ВНИИОТ ВЦСПС, 1971.
- 53 с.
38. Лебедев, В.Н., Шубов Л.Я. О рациональных методах переработки твердых бытовых отходов // Экол. вестн. Подмосковья. - 1993. - N 4. - С.8-13.
39. Куркин, П.Ю. Организация переработки и использования твердых бытовых отходов опыт США и проблемы России: Автореф. дисс. канд. экон. наук. - М.: Институт США и Канады РАН, 2000. - 28 с.
40. Лифшиц, А.Б. Современная практика управления твердыми бытовыми отходами//Чистый город. Волгоград: ООО «ГК «Чистый город», 2002. - №1. - С.16-23.
41. Лихачев, Ю.М., Селиванова, С.В., Глазов, И.Г. Анализ и оценка зарубежного опыта обращения с твердыми бытовыми отходами// Комплексная переработка твердых бытовых отходов наиболее передовая технология: сборник трудов. СПб.: СПбГТУ, 2001. - С. 72-88.
42. Лозовецкий, В.В. и др. Обеспечение экологической безопасности полигонов для захоронения отходов на базе систем утилизации биогаза // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. М.: ВИНИТИ РАН, 2011. - №1. - С.72.
43. Маркетинговое исследование «Твердые бытовые отходы (ТБО) в России», Москва ООО «Инвентика», 2010 г., 143 с.
44. Матвеев, Н. Эффективный способ переработки твердых бытовых отходов // Жилищное и коммунальное хозяйство, 2003. № 2. — С. 33-34.
45. Мельникова, Д.А. Оптимизация системы управления движением отходов ТБО с целью улучшения экологической ситуации на территории г.о. Тольятти // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. — 2012. — Т. 14 — № 1—3. — С. 771—776.
46. Методика исследования свойств твердых отбросов. - М.: Строй- издат, 1970. - 215 с.
47. Методическое указание по использованию программного
комплекса AnsysFLUENT. KNRTU, Казань 2012г, 204с.
48. Научно-производственное предприятие «Экопром» академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова научно-исследовательский институт экологии человека. М.: Стройиздат, 1970 г. - 218 с.
49. Об отходах производства и потребления: Федеральный закон Российской Федерации от 24 июня 1998 года, №89-ФЗ: принят Гос. Думой Российской Федерации 22 мая 1998 г.: одобр. Советом Федерации 10 июня 1998г.
50. Остапчук, Е., Переработка пластиковой бутылки: // Технология и оборудование. 2015. URL: https://www.syl.ru/article/180196/new_pererabotka- plastikovoy-butyilki-tehnologiya-i-oborudovanie(дата обращения 12.05.2018)
51. Охрана окружающей среды в России: Стат. еб./Росстат. -0-92 M., 2008. - 253 е.
52. Петров, К.М. Общая экология: Взаимодействие общества и природы: Учебное пособие для вузов- 4-е изд., СПб: Химия, 2014- 27 с
53. Пономарева, В.Т. Использование пластмассовых отходов за рубежом / В.Т. Пономарева, Н.Н. Лихачева, З.А. Ткачик // Пластические массы, 20012. - № 5. - С. 44-48.
54. Постановление Правительства Самарской области от 06.08.2009 № 372. «Совершенствование системы обращения с отходами производства и потребления и формирование кластера использования вторичных ресурсов на территории Самарской области» на 2010-2012 годы и на период до 2020 года»
55. Постановление Совета Министров Республики Беларусь № 664 от 22.08.2016г.// Национальный правовой Интернет- портал Республики Беларусь, 26.08.2016, 5/42518.
56. Протасов, В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России - М.:Финансы и статистика, 2012.-672с.
57. Пути отходов // Вокруг света. — 2012. — № 7. — С. 22.
58. Российская Федерация. Постановления правительства. О правилах разработки и утверждения нормативов образования отходов и лимитов на их размещение № 461: пост. правит.: [утвержден пост. правит. 16 июня 2000 г.]. - 2007 г. - 3 с.
59. Свергузова, С.В., Гаврилова О.В. Способ утилизации твердых бытовых отходов // Наука производству, 2001. - № 3(41). - С. 44-46.
60. Супрун, Л.В. Анализ и решение проблемы утилизации и вторичной переработки полиэтилентерефталат (ПЭТ) отходов в городе Томске / Л.В. Су-прун, С.В. Романенко, Т.С. Цыганкова // Вестник науки Сибири, 2012. - № 4 (5). - С. 107-112.
61. Тараканов, В.А. Методика сравнительной технико¬экономической оценки технологий переработки ТБО вторичного сырья. М.: Издательство ИЛИ РАН, 2006. - 12 с.
62. Тараканов, В.А. Основы организации индустрии и развития рынка вторичного сырья: Монография. -М.: ИГА, 2005.
63. Тихонова, И.О. Определение усредненного морфологического и фракционного состава твердых коммунальных отходов, образующихся в жилом секторе г. Москвы: научно-технический отчет / АКХ им. К.Д. Памфилова. М.: АКХ, 2016. - 29 с.
64. Филимонов О.И. Особенности ПЭТ-тары как вторичного антропогенного сырья и ценообразование в сфере ее переработки // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - № 2-2.;
65. Чупрова, Л. В., Муллина Э. Р. Технологические особенности
производства упаковки из вторичного полиэтилентерефталата (ПЭТ) // Молодой ученый. — 2013. №5. — С. 123-125. — URL
https://moluch.ru/archive/52/6954/(дата обращения: 19.12.2017).
66. Шварц, Д. Отходы, упаковка и окружающая среда. - Рига, Латвия: Клуб защиты среды, 1995. 68 с.
67. Шнайдер, И.М. Проблема твердых бытовых отходов и пути ее решения // Академический вестник, 2002. № 1. — С. 25-31.
68. Angel B. Polyester Fibres. The 23RD PCI Consulting Group European Polyester Industry Conference, 3 October, Berlin.
69. Comparing life cycle energy and GHG emissions of biobased PET, recycled PET, PLA, and man-made cellulosics, 2012, Li Shen, Ernst Worrell and Martin K Patel, , Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com), DOI: 10.1002/bbb.1368,http://www.scopus.com/
70. Dussimon K. Unipack.ru, официальная газета выставок «Упаковка/Упак Италия-2015» и «Интерпластика-2015».
71. New Study Gives "Green" Light to PET Bottles over Glass or Aluminum. 2014.
72. PET bottles recycling waste - utilization and properties. MajaRujnic- Sokele, Mladen Sercer, Ana Pilipovic, 12th International Research/Expert Conference “Trendsin the Development of Machinery and Associated Technology” TMT 2008, Istanbul.
73. Recycling of PET, 2005, Firas Awaja, Dumitru Pavel, European Polymer Journal 41, 1453-1477, URL: http://www.elsevier.com/locate/europolj(дата обращения 25.04.2019).


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.