Аннотация 2
Введение 6
1 Литературный обзор 8
1.1 Анализ состава отходов ПЭТФ поступающих на переработку 8
1.2 Влияние компонентов этикетки на качество продуктов переработки
ПЭТФ 13
1.3 Обзор технологии удаления компонентов этикеток из вторичного сырья
ПЭТФ 15
2 Экспериментальная часть 20
2.1 Анализ применяемой технологии отделения этикетки от вторичного ПЭТ
сырья на примере ООО «ЭкоРесурсПоволжье» 20
2.2 Экспериментальное обоснование оптимизации технологии 24
2.3 Разработка оптимальной технологической схемы очистки ПЭТФ 29
3 Расчетная часть 35
3.1 Расчет материального баланса процесса 35
3.2 Тепловой баланс процесса 39
3.3 Расчет конструктивных параметров оборудования 42
Заключение 48
Список использованной литературы 49
Впервые полиэтилентерефталат (далее ПЭТ) был синтезирован в США в 1941 году химиками фирмы «DuPoint», которые искали полимеры для производства новых текстильных волокон.
ПЭТ получил широкое распространение в разнообразных областях, на мировом рынке благодаря своим ценным свойствам. Он используется в изготовлении мебели, автомобилей, тканей, волокнистых материалов, одежды и обуви, но наибольшая часть производимого ПЭТ используется в изготовлении различных контейнеров и упаковок.
Из-за возросшей популярности ПЭТ на мировом рынке увеличилось и количество отходов. На данный момент отходы ПЭТ занимают 30% от всех отходов, состоящих из пластика, 80% которых перерабатываются.
«Отходы полиэтилентерефталата имеют код федерального классификационного каталога отходов 43499121725 который введен (настоящая редакция актуальна на 2021 г.) и относится к V классу опасности для окружающей среды (Практически неопасные отходы)» [7].
Вторичная переработка отходов полиэтилентерефталата - это один из наиболее успешных и широко распространенных примеров вторичной переработки полимеров. Поводом для развития и повышения объемов данного вида переработки ПЭТ является его широкое применение, в частности, в производстве тары для напитков. Это делает ПЭТ основным источником сырья для вторичной переработки пластмасс. Относительно постоянный объем поступления и свободная доступность использованных ПЭТ-бутылок после сортировки, а также то, что ПЭТ в общем объеме вторсырья занимает второе место после алюминия, делают его вторичную переработку рентабельной.
Оптимизация процесса удаления компонентов этикеток от отходов ПЭТ является актуальной проблемой в современном мире.
Увеличение объема производства ПЭТ-бутылок и упаковки приводит к увеличению количества отходов ПЭТ, а наличие этикеток на поверхности ПЭТ-бутылок и упаковки затрудняет процесс их переработки и может приводить к низкому качеству перерабатываемого материала.
Отсутствие оптимизации процесса удаления этикеток может привести к увеличению времени и затрат на переработку отходов ПЭТ, что не только увеличивает экологическую нагрузку на окружающую среду, но и уменьшает экономическую эффективность данного процесса [13].
Оптимизация процесса удаления этикеток позволяет повысить качество переработанного материала, что способствует его повторному использованию в производстве новых изделий и снижает потребность в первичном сырье.
Целью выпускной квалификационной работы является повышение эффективности удаления компонентов этикеток от отходов ПЭТФ.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
• провести теоретический анализ состава ПЭТФ, поступающих на переработку;
• провести анализ влияния компонентов этикетки на качество продуктов переработки ПЭТФ;
• провести анализ существующей технологии удаления компонентов этикеток из вторичного сырья ПЭТФ;
• экспериментально обосновать предложенную оптимизацию технологии;
• разработать оптимальную технологическую схему;
• провести расчёт материального баланса процесса и конструктивных параметров оборудования.
Технология удаления компонентов этикеток из вторичного сырья ПЭТФ является важным этапом переработки отходов и позволяет повысить качество и экономическую эффективность процесса.
В данной выпускной квалификационной работе была предложена оптимизация технологии очистки ПЭТФ от компонентов этикетки. Так же рассмотрена технологическая схема существующего процесса и предложена оптимальная технологическая схема.
Экспериментально было проанализировано влияние ПАВ на процесс очистки ПЭТФ от этикеток.
По результатам эксперимента было выявлено, что применение ПАВ компексообразующих в процессе очистки ПЭТФ от этикеток и загрязнений дало положительные результаты. Масса ушедших загрязнений после очистки способом, используемым на ООО «ЭкоРесурсПоволжье» составила 0,1493 г. Масса ушедших загрязнений после добавления 1, 3 и 5 мл ПАВ составила 0,1503; 0,2253; 0,2430. Исходя из результатов эксперимента можно сделать вывод, что присутствие в процессе очистки ПАВ в количестве 2% привело к слабому положительному эффекту, а с ростом количества ПАВ в процессе очистки его положительное влияние возрастало.
Так же был произведен расчет материального баланса процесса, который показал актуальность использования ПАВ в процессе очистки т.к при сравнении материального баланса предлагаемого улучшения процесса с материальным балансом уже существующего процесса было выявлено, что при использовании ПАВ количество очищенного продукта на 13% больше, а количество потерь, возникающих в процессе очистки на 10 % меньше.
Таким образом, проведенные эксперименты и расчеты показывают, что предложенная оптимизация технологии удаления компонентов этикетки от отходов ПЭТФ является актуальной.
