China: reciclagem de cloreto de vinila – novas tecnologias? 

Quando você ouve falar de “novas tecnologias?” no que diz respeito à reciclagem de PVC, quero verificar imediatamente onde estão os verdadeiros desenvolvimentos e onde estão apenas a reembalar ideias antigas para subvenções. Há muito barulho na indústria, mas o resultado final muitas vezes se resume à pirólise e à reciclagem química – a questão é a eficiência e a economia do processo, especialmente para resíduos complexos como o cloreto de vinila.

Onde estão as principais dificuldades?

O problema não é decompor termicamente o PVC - isso já é feito há muito tempo. A dificuldade está no cloro. Quando aquecido, ele se separa, formando ácido clorídrico, que corrói os equipamentos e requer sistemas complexos de limpeza de gases. Muitas ?inovações? Nos últimos anos, eles têm tentado resolver esse problema: ou remover seletivamente o cloro em um estágio inicial, ou convertê-lo em sais seguros imediatamente no reator. Mas os resultados do laboratório muitas vezes desmoronam quando ampliados. Lembro-me de um projeto com leito fluidizado circulante que nunca atingiu um ciclo contínuo devido a problemas de erosão de elementos internos - o cloro fez o seu trabalho.

Outro ponto é a heterogeneidade das matérias-primas. Na prática, os resíduos de cloreto de vinila raramente são limpos. Podem ser misturas com plastificantes, cargas e outros polímeros. A tecnologia de PVC puro pode produzir rendimentos imprevisíveis em um fluxo real de resíduos. Portanto, muitos desenvolvimentos incluem agora uma etapa de pré-classificação ou modificação do processo para processamento “sujo”. matérias-primas. Isto aumenta os custos de capital, o que se torna crítico para muitas fábricas.

E, claro, a economia. O método mais avançado não custa nada se o custo de eliminação de uma tonelada de resíduos exceder o custo das matérias-primas primárias ou as penalidades pela eliminação. Na China, isto é interessante: a regulamentação ambiental está a tornar-se mais rigorosa e muitas empresas procuram soluções que não sejam “as mais avançadas”, mas sim eficazes e, ao mesmo tempo, económicas. Isto estimula o surgimento de sistemas híbridos, onde, por exemplo, a pirólise é combinada com a produção de HCl comercial ou o resíduo sólido é utilizado em materiais de construção.

Experiência de trabalho de design: do desenho ao workshop

Na nossa prática, emTecnologia Co. de Chengdu Yizhi.(este é um instituto de design criado pela Huaxi Technology), muitas vezes você se depara com um pedido de “ciclo completo”: não apenas vender uma instalação, mas projetar um sistema para os resíduos específicos do cliente. Um dos projetos mais recentes é a modernização de uma linha de reciclagem de um fabricante de isolamento de cabos. Havia um compósito complexo: PVC, polietileno, vestígios de cobre. A pirólise padrão produziu óleo de baixa qualidade e problemas com a purificação do gás.

Tivemos que combinar: separação mecânica para remover o metal, depois pirólise de baixa temperatura em dois estágios com fornecimento de aditivos que ligam o cloro à fase sólida no primeiro estágio. Isso permitiu reduzir a corrosão e obter um óleo de pirólise mais limpo a partir do segundo estágio. Mas a chave não foram os equipamentos, mas os modos - eles foram selecionados durante quase seis meses na instalação piloto. Às vezes, informações sobre essas abordagens integradas podem ser encontradas em materiais sobrehttps://www.yzkjhx.ru, onde compartilhamos alguns estudos de caso não confidenciais.

Nem todas as tentativas são bem-sucedidas. Houve experiência com a introdução da hidrocloração catalítica para obtenção de clorobenzeno a partir da fase gasosa. A tecnologia é linda, mas o catalisador revelou-se extremamente sensível às impurezas de enxofre nos resíduos. O projeto foi congelado na fase de testes de semi-fábrica - os cálculos econômicos não convergiram mais. A propósito, tais fracassos são mais importantes do que muitos relatórios bem-sucedidos. Eles mostram onde estão os limites de aplicabilidade do “papel”. tecnologias.

O que há de realmente novo no mercado?

Se você filtrar o marketing, várias áreas parecerão promissoras. O primeiro são os processos combinados, onde a reciclagem do PVC é integrada num processo técnico mais amplo, por exemplo, em fornos de cimento ou metalurgia. Aqui o cloro não é um problema, mas sim um recurso. Mas isto requer sinergia entre diferentes indústrias, que está a ser gradualmente desenvolvida na China através de parques eco-industriais.

O segundo são os métodos seletivos de solvente. Existem desenvolvimentos em que, utilizando determinados solventes a temperaturas moderadas, o PVC é extraído seletivamente de plásticos mistos ou desclorado. Isto é mais eficiente em termos energéticos do que processos de alta temperatura. Até agora, trata-se sobretudo de trabalho de laboratório, mas vários grupos científicos chineses, incluindo colaborações com institutos como o nosso, já estão a realizar testes-piloto.

E a terceira coisa são os números. Não a reciclagem em si, mas a sua gestão. A implementação de sistemas IoT para monitoramento de parâmetros de processo em tempo real (temperatura, pressão, composição de gases) permite otimizar os modos de troca de matérias-primas. Esta não é uma revolução na química, mas um passo sério em direção à estabilidade e à rentabilidade. Em alguns projetos utilizamos tais sistemas para controlar reatores de pirólise - isso reduz a porcentagem de rejeitos (óleo de qualidade inferior ou resíduo).

Nuances práticas sobre as quais raramente se escreve

A implementação de qualquer tecnologia esbarra em limites “baixos”. matéria. Por exemplo, preparação de matérias-primas. Os resíduos de PVC geralmente vêm em grandes pedaços ou rolos. Eles precisam ser esmagados até obter uma fração homogênea. Trituradores e trituradores para PVC são uma história diferente: o plástico é viscoso, as facas se desgastam rapidamente, principalmente se houver cargas abrasivas. Os fornecedores de equipamentos raramente se concentram nisso, mas é um item direto dos custos operacionais.

Outra pergunta sobre sobras. Mesmo após uma pirólise eficaz, permanece um resíduo de carbono (coque). Precisa ir a algum lugar. Idealmente usado como sorvente ou enchimento. Mas para vendê-lo, ele deve atender aos padrões. Na prática, muitas vezes é simplesmente enviado para aterro como resíduo inerte, que consome parte do lucro da eliminação. Projetos reais consideram a economia levando em conta essa “cauda”.

E o fator humano. Os operadores da planta não são engenheiros. O mapa tecnológico deve ser extremamente claro. Houve casos em que um turno, tentando aumentar o rendimento do óleo, aumentou arbitrariamente a temperatura no reator. O resultado é uma liberação repentina de cloreto de hidrogênio e o sistema de limpeza de gás está fora do ar para reparos. Portanto, agora novos projetos incluem não apenas hardware, mas também regulamentos detalhados e simuladores para operadores.

Olhando para o futuro: para onde a indústria está caminhando

Acho que nos próximos 5 a 10 anos não veremos nenhum “avanço”. tecnologia que resolverá tudo. Haverá evolução e adaptação dos métodos existentes. O foco mudará para fábricas flexíveis, modulares e de capacidade média que possam ser colocadas perto da fonte de resíduos, reduzindo a logística. Isto é especialmente verdadeiro para a China, com a sua indústria dispersa.

A segunda tendência é o processamento profundo de resíduos. Não apenas o óleo de pirólise como combustível, mas a sua purificação em matérias-primas químicas. Ou o uso da fase gasosa para síntese. Isso aumenta a margem de todo o processo.Tecnologia Co. de Chengdu Yizhi, Ltd.Com seu capital social de 120 milhões de yuans e a experiência de sua controladora Huaxi Technology em tecnologia química, ela está precisamente orientada para projetos complexos e prontos para uso. - do laboratório à produção operacional.

Finalmente, o reforço das regulamentações ambientais será um factor impulsionador. Não apenas proibições de sepultamento, mas também normas para emissões de dioxinas e furanos no processamento de resíduos contendo cloro. Isto eliminará automaticamente os métodos artesanais e criará um mercado para tecnologias com pureza garantida do processo. Aqueles que investem agora em investigação e linhas-piloto definirão os padrões amanhã. O principal não é perseguir a grande palavra “novo”, mas considerar todo o ciclo de vida da tecnologia, desde o carregamento da matéria-prima até o destino do último grama de resíduo.