1. Аналитическая часть

• Название: 1. Аналитическая часть
• Дата: 02.06.2021
• Размер: 1.26 Mb.
• Имя файла: bibliofond.ru_606074.docx
• Тип: Документы; #213047
• страница: 7 из 12

3.3 ИК-спектры продуктов деструкции

Для образцов 2,3,4, элементный состав которых представлен в таблице 10, были сняты ИК-спектры (в KBr) в интервале 500-4000 см^-1, приведенные на рисунках 5, 6, 7. Их анализ позволяет заключить, что по мере увеличения длительности обработки резины серной кислотой наблюдается уменьшение числа полос поглощения, что говорит об изменении вещественного состава образцов, а именно:

- в образце 4 отсутствует полоса поглощения ν_с-н = 3299 см^-1, широкая (рисунок 7), что говорит о практически полном дегидрировании материала;

- интенсивные полосы поглощения, отвечающие структурам R-S-R (675-700 см^-1, 1108 см^-1) и R-S-S-R (400-520 см^-1) на рисунке 5 исчезают в спектре образца 4 (рисунок 7), что говорит о полном окислении сульфидной серы;

полосы поглощения в области 3500-3616 см^-1 (рисунок 5) отвечают структуре R-SO₃H. Таким образом, подтверждается, что начальная стадия деструкции резины сопровождается образованием сульфокислот, однако в дальнейшем, происходит их разрушение и в образцах 3 и 4 сульфокислоты отсутствуют (рисунки 6, 7);

наряду с образованием сульфокислот, начальный период деструкции резины сопровождается также образованием сульфоксидов R-SO-R (1037 и 1150 см^-1) и сульфонов R-O-SO₂-O-R (1384 см-1), см. рисунок 5. Эти сульфопроизводные более устойчивы, чем сульфокислоты и сохраняются даже в образце 4 (рисунок 7).


Рисунок 5 - ИК-спектр образца 2


Рисунок 6 - ИК-спектр образца 3


Рисунок 7 - ИК-спектр образца 4

4. Конструкторская часть

4.1 Измельчение отработанных резинотехнических изделий

Утилизация изношенных шин является в настоящее время технической и экологической проблемой из-за скопления значительного количества таких шин и нерентабельности существующих технологий их переработки из-за больших затрат.

Известно устройство для переработки изношенных автопокрышек (патент РФ №2080261 C1 6 B 29 B 17/02), содержащее детонационную трубу, соединенную с рабочей камерой, в которой размещено основание для укладки шин, и заполняемую горючей смесью, систему наполнения горючим газом, датчик давления и блок поджига. Устройство для осуществления известного способа, отличающееся простотой конструкции, во-первых, не позволяет эффективно осуществлять процесс измельчения, а во-вторых, не отвечает требованиям безопасности и экологии.

Известен способ разрушения изношенных покрышек и устройство для его осуществления (SU 2057014 C1, МПК6 B 29 B 17/00), включающий воздействие на изношенные покрышки взрывом, осуществляемое в замкнутой кольцевой системе с образованием направленного циркулирующего потока. Дополнительное измельчение осуществляют путем повторной обработки взрывом фрагментов покрышек, полученных в результате взрывного разрушения шин. Устройство выполнено с разрушающими элементами и трубопроводами, образующими с камерой кольцевую систему. Камера выполнена с участком в виде усеченного конуса, на котором установлены разрушающие элементы и узел фиксации взрывчатого вещества. Конический участок камеры меньшим диаметром сообщен с одним концом замкнутого трубопровода через клапан, а большим - с другим концом трубопровода. Указанный способ позволяет не только разрушать изношенные шины, но и измельчать их. Для осуществления способа используется простое оборудование, а процесс подготовки взрывных работ состоит из простых операций. Однако процесс измельчения не отличается эффективностью вследствие значительных потерь энергии взрывного потока на местные сопротивления при его циркуляции по замкнутому трубопроводу. Кроме того, процесс не отвечает требованиям экологии и безопасности проведения взрывных работ.

В предлагаемом методе измельчения изношенных шин подготавливают шины путем их деформирования сжатием с получением компактного блока и сохраняют деформации сжатия до взрыва. Затем измельчают с помощью взрыва. Воздействие взрывом производят в размещенной внутри рабочего корпуса вихревой камере вращающимися вокруг ее оси вихревым потоком, образованным направляющим аппаратом, выполненным в виде закрепленных на стенках вихревой камеры рядов лопаток. Устройство для измельчения изношенных шин содержит камеру с загрузочным и разгрузочным узлами, элементы для размещения и разрушения шин и узел фиксации взрывчатого вещества. Устройство снабжено вихревой камерой, имеющей форму тела вращения с увеличивающейся вдоль ее продольной оси площадью поперечного сечения и выполненной с направляющим аппаратом в виде закрепленных на ее стенках рядов лопаток. Вихревая камера размещена внутри корпуса рабочей камеры с образованием компенсационной камеры в виде зазора между их стенками. Загрузочный узел выполнен с подвижным герметизирующим шлюзом с отделениями для шин. Элемент для размещения шин образован вырезами в верхних частях лопаток направляющего аппарата с образованием опорных ребер. Данный метод позволяет не только разрушать покрышки, но и измельчать их, а также снизить энергозатраты и себестоимость процесса.

Преимущества заявленного способа для измельчения изношенных шин и устройства для его осуществления по сравнению с известными заключаются в том, что его реализация позволяет в течение одного цикла (взрыва) получать фракции преимущественно в диапазоне 0,2-2,0 мм при обеспечении требований экологии и безопасности проведения взрывных работ [10].