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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2286998

VERFAHREN ZUR RECYCLING Altreifen

Name des Erfinders: Eugene I. Andreikov (RU); Amosov Ina S. (RU); Chupahin Oleg (RU)
Der Name des Patentinhabers: Institut für Organische Synthese, Ural Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften (RU)
Korrespondenzanschrift: 620219, Jekaterinburg, ul. S. Kovalevskaya / Akademisch, 22/20, ITS UB RAS, ak Director. V.N.Charushinu
Startdatum des Patents: 2004.12.24

Die Erfindung wird für die Entsorgung Altgummimehl aus Abfallreifen erhalten beabsichtigt. Gummikrümel in der Mischung von Schwerölrückständen in einem Verhältnis von 10: 90-40: 60 bei 250-300 ° C oder Wärme bei 280-320 ° C durch Oxidation in Luft bei 230-270 ° C behandelt und anschließend einer thermischen Oxidation in Luft unterworfen, um ein modifiziertes Bitumen zu erhalten, Material. Das sich ergebende Produkt der Erfindung hat die Haftung auf dem Marmor und Granit von 100%, eine verringerte Temperaturabhängigkeit der "penetration" und kann als ein Bindemittel im Straßenbau für Isolierungen und andere Anwendungen verwendet werden, arbeitet.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung ist für die Entsorgung von Altreifen vorgesehen, nämlich Gummikrumen erhalten durch Reifen schleifen.

Ständig steigende Anzahl von Altreifen entsteht ein ernsthaftes Umweltproblem. Ein Bereich der Verwendung von Gummi Krume durch Vermahlen von Altreifen erhalten, wird erhalten aus unter Verwendung der bituminösen Materialien modifiziert, die im Straßenbau verwendet werden kann, zur Isolationsbeschichtung in anderen Richtungen.

Es ist bekannt , als Additive für Straßenbaubitumen feine Krümelgummi zu verwenden. Das Wesen des Verfahrens besteht in der Einführung von Altgummimehl in Bitumen und Flüssigkeit effizient Homogenisierungssystem bei Temperaturen von 150-250 ° C. [B.G.Pecheny. Bitumen und bitumenhaltige Zusammensetzung. M. Chemie. 1990 S. 119; RF - Patent 2164927].

Die Nachteile des Verfahrens, das den kleinen Maßstab seiner Verwendung zu bestimmen, ist die Notwendigkeit für feine Krümelgummi hohe Kosten und einen starken Einfluss auf die Eigenschaften der Zusammensetzung und die anfängliche Homogenisierung Modus Krume Eigenschaften. Im Temperaturintervall von 150-250 ° C sind beide Quellung und Plastifizierung Verfahren Kautschuk und seine partiellen Abbau. Das Verhältnis dieser Prozesse, und daher hängt die Eigenschaften des Endprodukts von vielen Faktoren ab und ist schwer zu regeln.

Bekannte Verfahren der Krume Recycling Gummi zu bituminösen Materialien , in denen produzieren die Abfälle thermisch Gummi in hochsiedenden Erdölprodukte bei erhöhten Temperaturen bis zu 454 ° C depolymerisiert wird, analog zu dem Kohleverflüssigungsverfahren [US 4.211.576]. Patent [GB 2024245] thermische Auflösung Gummi Krume wird bei Temperaturen von 100-500 ° C in Ölrückständen, um ein Rohmaterial für Carbonisierungsverfahren zu erhalten durchgeführt.

Ein wesentliches Merkmal dieser Patente ist die gemeinsamen Merkmale der vorliegenden Erfindung, Wärmebehandlung Gummikrümel in Hochsieder bei erhöhten Temperaturen, das heißt unter Bedingungen, die vollständige Auflösung und Depolymerisation des Gummireifenkomponente in einem Lösemittel gewährleistet.

Die Nachteile dieser Verfahren umfassen die Notwendigkeit , hohe Temperaturen zu verwenden , um einen Produktreifen und lösen sich in den Ölen zu erhalten, die zur Herstellung von marktfähigen Produkten Mischen oder Bitumen eine Zwischen ist [US 4211576] oder nachfolgende Verkokung [GB 2024245].

Um eine gut homogenisiert, lagerstabile bituminösen Materialien Verarbeitung verwendet Mischungen von Schwerölrückständen und Gummikrumen Luft zu erhalten. Bei dem Verfahren [WO 9520623] wird durch die Behandlung einer Mischung aus Bitumen modifizierten Schwerölrückständen und Gummikrumen bei Temperaturen oberhalb von 252 ° C (485 F) in Luft für 2-8 Stunden erhalten. Der Luftverbrauch beträgt 45 m 3 / t Gemisch · h, maximal 57 m 3 / t Gemisch · h, wobei das Verhältnis von Gummi Krume: Lösungsmittel ist 1-27: 99-63. Kann Altgummimehl Teilchengröße von 200-20 mesh verwendet werden, dh, nicht mehr als 0,83 mm. Die Prozesszeit variiert mit der bituminösen Produkt um die gewünschte Qualität zu erhalten, die für den Straßenbau oder als Isoliermaterial verwendet werden kann.

Die wesentlichen Merkmale dieses Verfahrens, als Prototyp genommen, gemeinsam mit der Erfindung sind: Luft-Öl-Verarbeitung und Gummikrümel Mischung, die Verwendung von Öl als Produkt von Schwerölrückständen und einem Empfangsprozess der Rohstoffbitumenprodukt.

Der Nachteil dieses Verfahrens ist die Notwendigkeit , ein Verfahren des feinen Krümelgummi aus Altreifen , erhalten aus der Verwendung von hohen Kosten haben.

Ziele der Erfindung

1. Die Entsorgung der gebrauchten Reifen von aus Altreifen hergestellten bituminösen Produkte von Schwerölrückständen und Gummikrumen vorbereitet, mit einer Korngröße von 5 bis 10 mm oder mehr.

2. Herstellung von bituminösen Materialien mit Haftung auf Marmor und Granit 100%, und bei einer verringerten Temperaturabhängigkeit des Index "Durchdringung" für ihre höhere Betriebsstabilität extremen Temperaturen.

Probleme dadurch gelöst , daß die Mischung der Ölrückstand mit Krümelgummi hergestellt aus Altreifen, Gummikrümel mit einem Verhältnis: Rückstandsöl 10: 90-40: 60 mit Luft im Temperaturbereich von 250-280 ° C in einem einstufigen oder zweistufigen Prozess behandelt wird. Im einstufigen Verfahren durch Luftbehandlungsgemisch im Temperaturbereich von 250 bis 300 ° C durchgeführt, vorzugsweise bei 260-270 ° C für 1-8 Stunden. In dem zweistufigen Verfahren wird die Mischung wärmebehandelt, in dem Temperaturbereich 280-320 ° C, vorzugsweise bei 300-310 ° C für 0,5-1 Stunden und dann mit Luft im Temperaturbereich von 230-270 ° C für 1-6 Stunden behandelt .

Wie in Lösungsmittelreinigungsverfahren Produkt gezeigt, Tetrahydrofuran in den erfindungsgemäßen Bedingungen ist es eine vollständige Zerstörung der hochmolekularen dreidimensionalen Struktur des Kautschuks und das Reaktionsprodukt eine feine Suspension des in Tetrahydrofuran unlöslichen Füllstoff Reifenkautschuk, Ruß und anorganische Additive in einem homogenen Lösungsmittelprodukt Cooxidieren von Schlamm und Verbindungen durch thermische Solvolyse Gummi erhalten. Der Grad der Kautschukkrume Umwandlung in lösliche Produkte beträgt 65-70 Gew.%. Die Durchführung des Verfahrens unter Bedingungen, die eine vollständige Auflösung der thermischen Komponente des Gummireifengummi zu ermöglichen, können als Rohstoffe billig großen Chips verwendet werden (die Krume verwendet Beispiele Gummipartikelgröße von 5-10 mm, können Sie identische Ergebnisse für die größeren Krümel erwarten). Die resultierende bituminöse Zusammensetzung modifizierte feine Ruß strukturierende Wirkung durch die neuesten neuen und nützlichen Eigenschaften zu erwerben, insbesondere eine reduzierte Bitumentemperaturabhängigkeit der "Durchdringung".

Empfohlene Verarbeitungsbedingungen durch Erfahrung setzen und sich mit diesen Ideen und werden durch das Verfahren bestimmt.

Wenn Restöl Verarbeitung und die Mischung aus Gummikrümel mit Luft bei einer Temperatur unter 250 ° C und eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur unter 280 ° C kein vollständig Auflösung der Kautschukkomponente des Reifengummis, die eine Voraussetzung für die Wirksamkeit des vorgeschlagenen Verfahrens ist.

Für die zweistufige Wärmebehandlung bei einer Temperatur über 320 ° C führt, den Anteil an niedermolekularen Abbauprodukten und erhöhen in Gummi Verlust von organischem Material aus der Abluft der zweiten Stufe zu erhöhen.

Die obere Grenze der Lufttemperaturen Handhabung sind aus der Abluft akzeptables Niveau der Asche organische Verbindungen, die bei 300 ° C nicht übersteigt 1-2 Gew.%.

Durchführung des Verfahrens, wenn die Krümelkautschukgehalt in der Beschickung unter 10% in Bezug auf die Verarbeitung der großen Mengen nicht effizient ist, wenn der Gehalt der Krümel mehr als 40% schwierig ist, das Beschickungsgemisch und Produktprozess zu homogenisieren enthält eine erhöhte Menge an festem Füllstoff-Kautschuk, Ruß, der in seiner direkten Verwendung verkompliziert als bituminöse Material.

Die Dauer des Prozesses oder der Schritte sowie die Luftströmungsrate sind auf der Grundlage der Leistungsanforderungen an das Produkt hergestellt Bitumen ausgewählt wird. Erhöhen der Dauer der Behandlung mit Luft und seinen Verbrauch führt zu einer Erhöhung des Erweichungspunktes und die entsprechenden Veränderungen in anderen Eigenschaften des Produkts. Empfohlene Strömungsrate kann 80 bis 300 m 3 / m • h die Mischung (vorzugsweise 200-250 m 3 / m • h die Mischung) reichen.

Die Ausgangsstoffe verwendet Gummi Pellets oder Stücke von Gummi aus Altreifen nach der Trennung von Metallseil erhalten, mit einer Größe von bis zu 10 mm oder mehr beträgt, und Schwerölrückständen: Teeren, Bitumen Propanentasphaltierungs-, Visbreaking Residuum und andere Erdölprodukte mit einem hohen Siedebeginns .

Ölrückstand 10: Das Verfahren wird bei Atmosphärendruck und das Gewichtsverhältnis von Gummi Krume durchgeführt 90-40: 60.

Das beanspruchte Verfahren wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht.

Beispiel 1 Eine Mischung aus 71 g und 36 g Teer Kautschukkrume wird 1,5 Stunden bei 260 ° C in Luft behandelt. Luftdurchsatz 240 l / h · kg.

Das erhaltene Produkt hat die folgenden Eigenschaften:

- Enthärtung Temperatur "Ring und Kugel" 43 ° C;

- Penetration 10 -1 mm, 104 bei 25 ° C und 52 ° C für 0;

- Das Verhältnis von Penetrationswerte bei 25 und 0 ° C beträgt 2,0;

- Dehnung (5 cm / min) von 23 cm bei 25 ° C;

- Die Haftung auf dem Granit und Marmor 100%.

Der Gehalt an unlöslichen Bestandteile in Tetrahydrofuran (erschöpfenden Soxhlet-Extraktion) 12,6 Gew.%.

Die Umwandlung von Gummikrumen in lösliche Produkte 62,6 Gew.%.

Beispiel 2 Eine Mischung aus 73 g und 36 g Teer Gummi Krume wird erhitzt auf 300 ° C gerührt und 30 Minuten lang bei dieser Temperatur gehalten, dann in Luft behandelt, für 2,5 Stunden bei einer Temperatur von 250-260 ° C. Luftdurchsatz 240 l / h · kg.

Das erhaltene Produkt hat die folgenden Eigenschaften:

- Enthärtung Temperatur "Ring und Kugel" 50 ° C;

Penetration 10 -1 mm, 48 ° C bei 25 und 33 bei 0 ° C -;

- Das Verhältnis von Penetrationswerte bei 25 ° C und 0 gleich 1,45;

- Dehnung (5 cm / min) von 30 cm bei 25 ° C;

- Die Haftung auf dem Granit und Marmor 100%.

Der Gehalt an unlöslichen Bestandteile in Tetrahydrofuran (erschöpfenden Soxhlet-Extraktion) 12,3 Gew.%.

Die Umwandlung von Gummikrumen in lösliche Produkte 62,8 Gew.%.

In den Beispielen durch Schleifen Abfall keine Metallseil, Größe von 5-10 mm enthält, erhalten Reifen die Kautschukkrümel.

Da das Merkmal dieser Erfindung die vollständige Auflösung der Gummikomponente des Reifens ist, kann man positive Ergebnisse erwarten, wenn die größeren Krümel verwenden, die in Bezug auf die Wirtschaft von Vorteil ist.

Die Quelle tar hat die folgenden Eigenschaften:

- Enthärtung Temperatur "Ring und Kugel" 34 ° C;

- Penetration 10 -1 mm, 177 bei 25 ° C und 68 ° C für 0;

- Das Verhältnis von Penetrationswerte bei 25 und 0 ° C beträgt 2,6;

- Dehnung (5 cm / min) 65 cm bei 25 ° C.

Durch Variation der Verfahrensbedingungen, vor allem die Dauer der Behandlung ist es möglich, bituminösen Materialien mit unterschiedlichen Werten der Erweichungstemperatur und andere Eigenschaften, die für ihre Verwendung als Bindemittel für den Straßenbau, Isolierung und andere Arbeitsbereiche zu erhalten.

FORDERUNGEN

1. Verfahren für das Recycling von Altreifen durch thermische Behandlung und Luftbehandlungskrümelgummi, erhalten durch Reifen, hochsiedende Erdölrückständen Schleifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung durchgeführt wird und die Prozessluft in dem Temperaturbereich in Verbindung 250-300 ° C bei einem Verhältnis von Kautschukkrume: Masut 10: 90-40: 60.

2. Verfahren zum Recycling von Altreifen durch thermische Behandlung und Luftbehandlung Gummikrumen durch Schleifen Reifen, hoch siedende Erdölrückständen erhalten, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in zwei Stufen durchgeführt wird: die erste Stufe - Wärmebehandlung bei 280-320 ° C, die zweite Stufe - Behandlung Luft bei 230-270 ° C bei einem Verhältnis von Krümelgummi: Ölrückstand 10: 90-40: 60.

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Erscheinungsdatum 10.12.2006gg