Значительную часть мусорных свалок составляют упаковочные материалы из пластика и полиэтилена. Особая технология переработки позволяет получать из них качественное топливо. Пиролиз пластика безопасен для экологии, возможно его осуществление в домашних условиях.
Технология и стадии процесса
Суть переработки отработок методом пиролиза — быстрое разложение пластических масс и переход их в новое физическое состояние. Осуществляется процесс плавления в закрытом пространстве, под действием температуры в 600 градусов, без доступа кислорода.
Стадии переработки пластика в топливо:
- сортировка, измельчение и мойка пластиковых отходов;
- помещение сырья в пиролизную машину;
- плавление в жидкое, а затем в газообразное состояние;
- очистка и охлаждение газа до состояния жидкости.
Переработка пластика в газ происходит в том же порядке, за исключением последней стадии (очистки и охлаждения). Используется полученный продукт в работе небольших ТЭЦ.
Пиролиз пластмасс в домашних условиях
В 2010 году японский изобретатель Акинори Ито создал компактную машину для переработки пластика в нефть. Чудо установка превращает 1 кг отходов в 1 л топлива без загрязнения атмосферы и при затрате всего 1 кВт электроэнергии.
Аппарат используется в промышленных масштабах, выпускаются модели для работы в домашних условиях. Доступность установки определяется ее ценой. Пока она составляет 10 тыс. американских долларов. Падение стоимости ожидается после увеличения числа выпускаемых машин.
Пиролиз пластмасс возможен в приспособлениях, сделанных своими руками. Домашние мастера подметили, что установка по перегонке полимеров схожа по конструкции и принципу работы с самогонным аппаратом.
Примерное устройство для получения синтетической нефти у себя дома выглядит так:
- Канистра емкостью 35 л играет роль реактора.
- Для равномерного нагрева, направление пламени регулируется кожухом стиральной машины ручного типа.
- Выход пара сквозь закрытую крышку канистры обеспечивается вваренной трубкой в просверленном отверстии. Далее пар охлаждается в змеевике с краником, для слива жидкости на конце.
- Для отвода попутного газа и охлаждения, используется змеевик холодильника.
- Затворный клапан в виде стеклянной банки с пластмассовой крышкой, в которой имеются два отверстия. Одно для ввода, второе для вывода попутного газа к горелке.
Домашний пиролиз полиэтилена в топливо начинается с закладки сырья в канистру и разведением огня под реактором. Достижение нужной температуры внутри сопровождается плавлением сырья и выделением паров.
Через трубку в горловине они выходят, попадают в змеевик холодильника, залитый водой. Охлаждаясь, превращаются в жидкость. Попутный газ удаляется через отвод в водяной затвор. Оттуда, через отводящий шланг, поступает для сжигания в горелке.
Конечные продукты пиролиза
Пластик и полиэтилен превращаются в жидкость с качествами мазута. Она используется как сырье при производстве бензина, керосина, дизельного топлива, других полезных продуктов. Помимо жидкого вещества, в установке образуется зола (твердый углеводород и соединения металлов), востребованная как печное топливо, и газ.
Пиролиз ПЭТ бутылок дает химическую смесь из пропилена, воска, масла, водорода, кокса, этилена, углекислого газа и углерода. В двигателе внутреннего сгорания эту смесь использовать нельзя, но как топливо для печей или сырье для нефтехимического производства она вполне подходит.
Пиролиз пластика в бензин возможен при наличии в установке дополнительной стадии перегонки и очистки. Ученые из Томска разработали технологию пиролиза пластиковых бутылок в синтетическое топливо для двигателей.
По словам главного конструктора агрегата, Сергея Зотова, реактор может выдавать как дизельное топливо, так и бензин разных марок. Это зависит от катализатора, участвующего в процессе. Создание первого промышленного образца планируется в ближайшее время.
Степень конверсии исходного сырья к бензиновой фракции составит 80%. Это больше, чем при переработке сырой нефти (55%). Качество пиролизного бензина, получаемого до появления новой разработки, не было идеальным.
Химический анализ показывал существенные отличия от состава традиционного бензина. Неотделимые примеси загрязняли цилиндры автомобильного мотора. Томским изобретателям удалось решить проблему.
Пиролиз полиэтилена дает 40–70 % газообразных продуктов (этилен, пропилен, иногда метан и водород) и 30–60 % масел. Применение алюмосиликатного катализатора в установке непрерывного цикла позволило получить бензиновую фракцию в количестве 80% исходного сырья.
Летучие продукты пиролиза полипропилена составляют основную часть. Твердый остаток, в виде золы, составляет не более 2% исходного сырья.
В сравнении с другими способами утилизации полистирола, полипропилена и полиэтилена, пиролиз уничтожает 99% вредящих здоровью составляющих материала. Это важно для экологии. Перспективный метод переработки пластика не находит широкого применения из-за дороговизны оборудования.
