Industrializacion de plasticos neumaticos y aceites lubricantes

UTILIZACION INDUSTRIAL DEL MATERIAL RECICLADO DE PLASTICOS,ACEITES LUBRICANTES Y NEUMATICOSJenny Alvarez Loli

MATERIALES PLÁSTICOS

DEFINICIÓN DE PLÁSTICOS

Para la fabricación de plásticos se emplea petróleo bruto .

Materiales formados por moléculas muy grandes llamadas polímeros, formadas por largas cadenas de átomos que contienen carbono

Aplicaciones múltiples en transporte, envases y embalajes, construcción.

Las materias primas necesarias para la fabricación de los plásticos son productos naturales ,como celulosa, carbón ,petróleo y gas natural

CLASIFICACIÓN Por su estructura interna

◦ Termoplásticos◦ Termoestables◦ Elastómeros

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TERMOPLÁSTICOS Se ablandan con el calor, pudiéndose

moldear con nuevas formas que se conservan al enfriarse. son cadenas libres que a temperaturas de ambiente se presentan en estado solido ,funden por el calor y por tanto se pueden moldear repetidas veces.

CLASIFICACIÓN INTERNACIONAL DE LOS PLÁSTICOS

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PET POLIETILENO TEREFTALATO

PEAD ( o HDPE) POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD

PVC POLICLORURO DE VINILO

LDPE POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD

PP POLIPROPILENO

PS POLIESTIRENO

OTROS OTROS PLÁSTICOS

existen más de cien tipos de plásticos, los más comunes son sólo seis

TERMOESTABLES son cadenas entre ligadas

químicamente ,lo que comporta que sus piezas ,una ves moldeadas ,no se pueden modificar sin destruir la estructura molecular con la consiguiente alteración e propiedades ,es decir una vez moldeados por la acción el calor ,no pueden cambiar su forma. Por tanto su utilización y reciclado queda limitado Enumeración:

1. Poliuretano2. Resinas fenólicas3. Melamina

ELASTÓMEROS Plásticos que se caracterizan por su

gran elasticidad, adherencia y baja dureza. Estructuralmente son intermedios entre los termoplásticos y los termoestables.

Enumeración:1. Caucho natural2. Caucho sintético3. Neopreno

TIPOS DE PLASTICOS : EN LOS DIFERENTES CAMPOS

Agricultura Automoción Construcción Domestico. Electricidad y electrónica Domestico PLASTICOS EN AUTOMOCION PLASTICOS EN LA CONSTRUCCION PLASTICOS AGRICOLAS

TIPOS DE RECICLADO DE LOS PLASTICOS:

RECICLADO DE PLÁSTICOS AGRÍCOLAS  RECICLADO QUIMICO RECICLADO MECANICO RECICLADO MECANICO/ENERGETICO

USOS DE LOS PLASTICOS Polipropileno (PP)Industria del automóvil ,películas o tapones

envases,filmes,rafia,cordelería Poliestireno ( PS)Aislantes, vasos, tarrinas, embalajes,

electrodomésticos, teléfonos, artículos de un solo uso ,juguetes ,estuches de CD y casetes ,espuma para embalajes y aislamiento.

USOS DE LOS PLASTICOS

TÉCNICAS DE CONFORMACIÓN

1. Extrusión2. Moldeo

a. Por compresión b. Por sopladoc. Por inyecciónd. Por transferencia

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1.EXTRUSIÓNTermoplásticos y espumas plásticas

Método más utilizado para conformar materiales plásticos

Piezas largas de sección transversal constante

Precalentamiento

Consistencia líquida

Presión necesaria

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A. MOLDEO POR COMPRESIÓN

Proceso más antiguo

Termoestables y elástomeros

Calor y presión

Figura 8.1 Moldeo por compresión

Funcionamiento automático: (precalentamiento...extracción de la pieza conformada)

Tiempos entre 40s y 5minutos

Problemas: en el curso de las reacciones de polimerización de muchos termoestables, se generan gases como subproductos que pueden quedar atrapados en el interior de la pieza y generar huecos internos.

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B. SOPLADO Y MOLDEO ROTACIONALPiezas huecas sin costuras

Soplado piezas pequeñas

Aspecto principal a controlar: la uniformidad del espesor del producto

Muy alta productividad

Termoplásticos

Piezas huecas sin costuras

Moldeo rotacionalpiezas grandes

Utiliza la fuerza centrífuga generada en un molde giratorio para conformar la masa plástica

Termoplásticos

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RECICLAJE DE PLÁSTICOS

RECICLAJE DE PLÁSTICOS

Los plásticos pueden ser sometidos a un reciclado químico para recuperar los materiales constituyentes originales y obtener materiales nuevos.

LA INDUSTRIA DE PLÁSTICOS EN EL PERÚ:

En el Perú, dada la inexistencia de una industria petroquímica, la industria de productos plásticos se encarga de procesar los diferentes tipos de plásticos y transformarlos en productos finales.

ACTUALIDAD:

Actualmente se ha formado la asociación europea bioplastica,a partir de la ampliación de la asociación Internacional de fabricantes de productos Biodegradables ,esta asociación define los bioplasticos como aquellos polímeros biodegradables y aquellos no biodegradables.

COMPOSICION

-CauchoSustancia natural o sintética caracterizada por su elasticidad, repelencia al agua, y resistencia eléctrica.

- El negro de humo, formado de partículas muy pequeñas de carbono, que aumenta la tenacidad y la resistencia a la tracción, a la torsión y al desgaste.(Colorante)

- Fibras reforzantes: textiles y de acero, usualmente en forma de hilos, que aportan resistencia a los neumáticos: algodón, nylon y poliéster. La cantidad de acero y fibras sintéticas reforzantes en los neumáticos varía según el fabricante.

COMPONENTES:

RECICLADO DEL NEUMATICO

Reciclado químico: transformación en monómeros u otros materiales de bajo peso molecular. (Ejemplo: fabricación de gas de síntesis)

Reciclado energético: valorización energética. (Ejemplo: combustible en hornos de cemento)

Varios: relleno de terraplenes, construcción de diques taludes etc.

SISTEMAS TRATAMIENTO

VERTEDEROS

Provocan problemas medio ambientales:

-Reproducción Mosquitos (agua estancada)-Proliferación de roedores

-Fuegos (emisiones de gases contaminantes )

Una directiva europea prohíbe a partir del 2003 el tirar neumáticos enteros, y a partir de 2006 ni troceados. Ocupan un volumen inmenso

en vertederos cuando están enteros.

DISPOSICIÓN FINAL

REUTILIZACION(Recauchutado)

-CONSISTEEn aplicar nueva capa de caucho retirando la capa gastada, mediante calor, presión y

temperatura.-SE REALIZA EN

- Un 95% con neumáticos de aviones, camiones y autobuses (Caros)

-VENTAJAS( económicas y medioambientales) - Solamente emplea el 30% de la energía de fabricación de uno nuevo.

- Sus prestaciones de seguridad y durabilidad son iguales a las de los nuevos.

-PASOS A SEGUIRInspección, retirada de la capa desgastada, reparación del substrato, recauchutado,

curado o vulcanización, inspección final

EXISTEN DOS PROCEDIMIENTOS PARA EMPLEAR EL POLVO DE NEUMÁTICO PARA CAPA ASFÁLTICA:

La “vía húmeda” que admite a su vez dos variantes y en la cual se modifican previamente el betún que sirve de ligante a la mezcla bituminosa.

La “vía seca”, en la que el polvo de neumático se añade directamente a la mezcla bituminosa como si fuese un filler de aportación.

1. CORTADO O GRANULADOEn este concepto está la fragmentación del neumático en gránulos (trituración mecánica)(GTR, Caucho de Ruedas Granulado) y separación de los contaminantes (acero y fibras) .

MANERAS DE RECICLADO:

TIPOS DE TRITURACION Trituración criogénica: el neumático es un cuerpo

elástico, pero si se somete a abaja temperatura, operación que s e efectúa son nitrógeno liquido y se logra una temperatura de -60ºC, se torna quebradizo y se desintegra fácilmente en molinos de martillos convencionales. El inconveniente que tiene es el gran consumo de nitrógeno

Trituración convencional: se trata de molinos clásicos, el acero se separa por medio de separadores magnéticos y textil por la mesa densimetría.

Trituración avanzada: se trata de un método, en periodo de pruebas, que consiste en generar impulsos eléctricos que provocan potentes descargas eléctricas a través de la cuerda metálica interna lo que favorece la separación de componentes gracias al choque magnético.

PIRÓLISIS

Los productos obtenidos después del proceso de pirólisis son principalmente: GAS similar al propano que se puede emplear para uso industrial / - Aceite industrial liquido que se puede refinar en Diesel. / Coke / Acero.obteniéndose básicamente los siguientes componentes comerciales o valorizables:

Gases: CO, CO2, CH4 C2H4 e hidrocarburos livianos.Líquidos: cetonas, ácidos acético, compuestos aromáticos y fracciones pesadas.Solido negro: residuo negro carbono (RNC) apto para el empleo como combustible o para la fabricación de negro de humo)

GASIFICACION El neumático se transforma en: humo negro, un material que

se utiliza precisamente para construir las ruedas. Un 20 por ciento del producto resultante será gas pobre, que se

utilizará en motores de generación eléctrica.

Generación de calor por los motores, puede ser aprovechado. La chatarra se agrupará en bloques para venderla a fábricas de

metales.

TERMÓLISIS. 

Se trata de un sistema en el que se somete a los materiales de residuos de neumáticos a un calentamiento en un medio en el que no existe oxígeno. Las altas temperaturas y la ausencia de oxígeno tiene el efecto de destruir los enlaces químicos. Aparecen entonces cadenas de hidrocarburos. Es la forma de obtener, de nuevo, los compuestos originales del neumático, por lo que es el método que consigue la recuperación total de los componentes del neumático.

Usos Pistas deportivas, planchas para revestimientos alfombras de

automoción, productos moldeados de bajas especificaciones técnicas

Gránulos vulcanizados como rellenos en neumáticos:Michelín y Ford indicaron que el uso de hasta un 10% de GTR en los

neumáticos no altera sus prestaciones y calidad. Hoy en día los neumáticos contienen un 5% de material reciclado. Hay opiniones que dicen que podrían contener hasta un 30%.

Neumáticos convertidos en energía eléctrica

Los residuos de neumáticos una vez preparados, puede convertirse también en energía eléctrica. Los residuos se introducen en una caldera donde se realiza su combustión. El calor liberado provoca que el agua existente en la caldera se convierta en vapor de alta temperatura y alta presión que se conduce hasta una turbina. Al expandirse mueve la turbina y el generador acoplado a ella producirá la electricidad, que tendrá que ser transformada posteriormente para su uso directo.

USOS DE GRANULADOS NFUS

En los propios automóviles formando parte de las esterillas, volantes, carcasas de baterías, paneles, etc.

En el ferrocarril, en las vías de trenes y tranvías para absorber el ruido y las vibraciones

En superficies deportivas al aire libre y en interiores para crear superficies que amortigüen el impacto de los golpes.

En forma de baldosas aglomeradas con polímeros. Con ello se logran suelos antideslizantes, resistentes ala gua, antibacterianas y anti moho.

Materiales para tejados. Ya sea en forma de tejas o láminas impermeabilizadas y resistentes a ala radiación ultravioleta.

Moqueta para interiores que atenúan el impacto sonoro y mejoran el aislamiento térmico.

En piezas de calzado. Objetos para mobiliario urbano e interiores, sistemas de señalización.

Circuitos de velocidad. En ingeniería: construcción de taludes de lata seguridad. Laminas de

impermeabilización. Suelos drenantes. Arrecifes artificiales y barreras para embarcaderos

RECICLAJE DE NEUMATIOS

ACEITES LUBRICANTES

ACEITES LUBRICANTES: Los aceites lubricantes se componen de

aceites básicos provenientes principalmente de la refinación del petróleo, a los cuales se le agrega un paquete de aditivos para darle ciertas propiedades deseadas.Lubricante = Aceite básico (80 a 95%) + aditivos (20 a 5%)

COMPOSICIÓN Y CONTAMINANTES

Hidrocarburos clorados Tricloroetano 18-1.800 microgramos/ litro Tricloroetileno 18-2.600 microgramos/ litro Percloroetileno 3-1.300 microgramos/ litroMetales Bario 60-690 microgramos/ litro Zinc 630-2.500 microgramos/ litro Aluminio 4-40 microgramos/ litro Plomo 3.700-14.000 microgramos/ litroAditivos S, N, disolventes clorados, etc. Fuente Ing. Qca 335 - 97

Aceites Lubricantes Características y obtención 1 Materia Prima – Los aceites lubricantes se obtienen en las refinerias

a partir del petróleo crudo reducido , mezcla de hidrocarburos

que queda en el fondo de la torre de destilación luego de

la extracción de gases y combustibles. – Parafínicos : Alta viscocidad y enturbiamiento, estables y de poco olor – Nafténicos : Baja viscocidad y enturbiamiento, estables y de olor moderado – Olefínicos y Aromáticos : No son adecuados para obtener lubricantes

TECNOLOGÍAS PARA EL RECICLADO Reprocesados:Remoción de contaminantes insolubles y

productos de la oxidaciónTratamiento térmico, filtrado, sedimentación,

decantación,deshidratación, cetrifugación, etc.

USO: Mezclas o cortes (Blending) con o sin el agregado de aditivos

CARACTERISTICA: Producto de calidad similar o equivalente al original

RECUPERADOS:

Separación de sólidos y agua Calentamiento, filtración, deshidratación y

centrifugación. USO: Combustible tipo fuel CARACTERISITICA: Menor calidad, el proceso

en general no elimina metales pesados, PCBs, aditivos (vg: inhibidores de la corrosión), etc

REGENERADO:

Remoción de contaminantes (metales pesados) productos de la oxidación y aditivos

Re-refinado ( Predestilación, tratamiento ácido, extracción con solventes, desalfaltado, deshidratación)

USO: Aceites bases para nuevos lubricantes CARACTERISITICA: Alta calidad, el proceso en

similar al original

CLASIFICACIÓN DE ACEITES LUBRICANTES

La clasificación fue desarrollada en conjunto por los fabricantes de motores, la industria petrolera, de aditivos y organismos de estandarización.

API (USA) S Vehículos nafteros C Vehículos gasoleros (no autos particulares) Mejor Calidad SJ y CG-4 ACEA (UE) A Vehículos nafteros (Uso AR) B Vehículos gasoleros (autos) E Vehículos gasoleros (Transporte y carga) Mejor calidad A2, A3 – B1, B2, B3 – E1,E2,E3

GENERADORES

Fuentes fijas y móviles (en puntos de recolección)

Difícil de identificar y controlar el 100 % Muy dispersos en su localización Dispuestos a evadir su responsabilidad El residuo es un problema a derivar a otro Deficiente acopio del residuo

RECICLADO DE ACEITES LUBRICANTES

Separación magnética Este proceso es utilizado para la extracción

de partículas metálicas desde el aceite usado. Son diversos los extractores magnéticos o filtros magnéticos

Filtración La filtración se define como la separación de

sólidos de un liquido y se quedan detenidos en la superficie del medio filtrante.

PARA ELLO DEBERÁ CONTAR CON CARACTERÍSTICAS COMO: Se quiere obtener aceite para lubricación de

cadenas de transmisión y transporte y en general para cualquier aplicación que requiera de un aceite que cumpla con los requerimientos de lubricación de cadenas de transmisión y transporte. Para esta aplicación basta un aceite monogrado SAE 30 con solvente el cual le permite penetrar en el mecanismo y crear una película de lubricante qu proteje a los mecanismos internos de la cadena (casquillo, pasador).

PROCEDIMIENTO DE RECICLADO - Deshidratación en vació: Proceso en el cual se evapora el agua desde el aceite

a 50ºC a una presión constante de 123,380 mbar. - Decantación centrifuga: Proceso en el cual se extraen los sólidos en

suspensión por centrifugación

DESARROLLO DEL PROCESO

1. - El proceso comienza con la alimentación de aceite al estanque de proceso del deshidratador en vació cuando el aceite alcanza el nivel máximo de 300 litros se enciende el calefactor el cual calienta el aceite a 50º C por una hora, evaporando el agua la cual es descargada por la bomba de vació a la atmósfera, cumpliéndose la condición de T= 50ºC y t= 1hora el calefactor se apaga y se acciona la bomba de descarga vaciando el aceite desde el deshidratador hacia el estanque de acumulación, cuando se termina de vaciar el deshidratador la bomba queda fuera de servicio y se reinicia el ciclo.

2. - La centrifuga se alimenta del estanque de acumulación a través de una bomba de alimentación que esta incorporada al equipo.

USOS DE RECICLADO DE ACEITES LUBRICANTESDestino y reutilización de los aceites usados Si bien el Servicio Nacional de Salud es claro respecto a la disposición de los aceites

usados, en la practica la normativa no es cumplida por parte de todas las fuentes de emisión, y los aceites usados toman como destino vertederos, alcantarillados o son reutilizados sin un debido tratamiento trayendo consigo todas estas alternativas un alto costo en términos medioambientales.

uso como combustible en calderas El poder calorífico de los aceites usados es similar a los combustibles Fuel Oil 5 y 6 para

calderas tradicionales, y para utilizarlo no es necesario efectuar modificaciones relevantes en los quemadores de estas.

Adulteración Esta práctica es desarrollada principalmente por comerciantes minoristas de reventa y

recolección que solo someten al aceite usado a un filtrado rudimentario, para posteriormente mezclarlo con aceites lubricantes baratos y comercializarlo en envases de alguna marca conocida. Los principales consumidores de estos aceites son los vehículos de la locomoción colectiva y taxis.

Tratamiento de caminos (matapolvo) Comunmente se utiliza aceite usado en el tratamiento de caminos para evitar que se

levante excesivo polvo, esta practica es muy frecuente en áreas mineras, agrícolas y forestales. Generando un grave daño ambiental en la tie y las napas subterraneas.

 Otros  Volúmenes significativos de aceites usados son empleados inapropiadamente en la

impregnación de postes y estacas usadas en los predios agrícolas y forestales, en la lubricación de cadenillas de moto sierras, en la quema para proteger los predios frutales de las heladas, como desmoldador de concreto en la construcción, etc.

OTRAS ALTERNATIVAS

Rehuso –Combustible Alternativo • Hornos Ladrilleros, Cementeros,

Incineradores Membranas Asfálticas Pinturas y breas asfálticas Caminos de ripio y mejorados Control de malezas en vías férreas Uso agrícola

RECUPERACIÓN ENERGÉTICA

Uso como combustible alternativo – Combustión en instalaciones de alta potencia térmica,

alta temperatura y alto consumo de combustible (con alta producción de

gases de escape) Requieren de tratamiento previo y controles aanlíticos

que permitan desclasificarlos como residuos tóxicos y peligrosos Uso como combustible homologado – En instalaciones de menor potencia térmica o para

motores de combustión interna y calderas para producción de

energía eléctrica Requieren de tratamientos físico-químicos más

complejos y seguros

PROBLEMAS PARA EL USO COMO COMBUSTIBLE ALTERNATIVO

Contaminantes que se generan en la combustión (Sox,

Cox, Nox, hidrocarburos aromáticos, metales, etc)

Benzopireno y benzoantraceno (Cancerígenos)

PCB – PNA (clorobifenilos y nucleares) Dioxinas y Furanos (Combustión a > 300-600

°C) Metales pesados Productos de la combustión incompleta

BIBLIOGRAFÍA

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