Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Разработка экологически безопасной технологии утилизации углепластиков

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Разработка экологически безопасной технологии утилизации углепластиков"

■г* г з и л

О 3 ФЕВ пРавах рукописи

КАРМАНОВ Вадим Владимирович

РАЗРАБОТКА ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ УТИЛИЗАЦИИ УГЛЕПЛАСТИКОВ (НА ПРИМЕРЕ ЛИКВИДАЦИИ КОНСТРУКЦИЙ СОПЛОВЫХ БЛОКОВ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ)

11.00.11 - Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1996 г.

Работа выполнена в Пермском государственном техническом университете на кафедре охраны окружающей среды

Научный руководитель:

1. Доктор мед.наук, профессор Вайсман Я.И.

2. Доктор технических наук, доцент Пальчиковский В.Г.

Официальные оппоненты:

1. Доктор химических наук, профессор Тарасов В.В.

2. Кандидат технических наук, Абрамов Н.Ф.

Ведущая организация: Научно-исследовательский технологический институт углеродных сорбентов (НИТИУС, г.Пермь).

Защита состоится _1996г. в час.

в ауд. ^с-^'р. ^¿-^сл на заседании диссертационного совета Д 053.34.11 в Российском химико-технологическом университете ик Д.И. Менделеева по адресу: 125047, Москва, А-47. Миусская пл., д.!

С диссертацией можно ознакомиться в Научно-информационно центре РХТУ им. Д.И.Менделеева.

Автореферат разослан " /У " 1996г.

Ученый секретарь

диссертационного совета И.Н.Каменчук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В связи с подписанием договора об ограничении и сокращении стратегических наступательных вооружений между Советским Союзом и Соединенными Штатами Америки, потребовалась ликвидация большого числа различных ракетно-космических систем, как современных, так и снимаемых с вооружения по сроку эксплуатации.

Проблема ликвидации ракетно-космических систем связана с широким использованием в их конструкциях композиционных пластиковых материалов, в том числе и углепластиков, для которых в настоящее время не разработаны технологии утилизации.

Углепластики используются в конструкциях сопловых (выходных) блоков ракетных двигателей на твердом топливе ( ВБ РДТТ) наряду с другими материалами.

В настоящее время область применения композиционных углепластиковых материалов - военная и гражданская авиация, ракето- и автомобилестроение, судостроение и медицина.

Однако, несмотря на новизну углепластикового материала и достаточно ограниченную область его применения, на ряде промышленных предприятий России и зарубежных стран возникла проблема его утилизации. Особенно актуально это для предприятий, производящих элементы конструкций ракетно-космической техники, участвующих в программе сокращения стратегических наступательных вооружений (СНВ).

Актуальность проблемы заключается еще и в том, что подобные широкомасштабные операции по утилизации изделий возлагаются военными заказчиками, как правило, на предприятиях - изготовителях этой продукции. Отсутствие технологии утилизации этих элементов приводит к их скоплению и изъятию из производственных нужд больших площадей, а применение таких методов, как сжигание на открытом воздухе и неорганизованное захоронение неэффективно с эколого-экономической точки зрения.

Основанием для проведения работ явилось постановление Совета Министров СССР от 23.08.90 г. № 883-17 о создании базы ликвидации ракетных средств СНВ и необходимости разработки новых технологий, обеспечивающих выполнение процедуры ликвидации элементов ракетных средств СНВ и дающих максимальный эколого-экономический эффект.

' ■ Анализ литературы, проведенные предварительные исследования и имеющийся опыт переработки природных и искусственных органических материалов методом пиролиза, с целью получения карбонизата, являющегося сырьем для производства активированных углей, позволили предположить возможность решения проблемы утилизации углепластика в конструкциях выходных блоков РДТТ методом низкотемпературного пиролиза с последующей активацией продукта.

Цель работы.: Научно обосновать и разработать экологически безопасную технологию утилизации углепластиков на примере ликвидации конструкций выходных блоков ракетных двигателей на твердом топливе.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать конструкции выходных блоков ракетных двигателей на твердом топливе, с учетом возможности поэлементной утилизации материалов.

2. Экспериментально исследовать возможность утилизации углепластика методом низкотемпературного пиролиза с целью получения сырья для производства активных углей.

3. Определить основные параметры процесса утилизации углепластика и потребительские свойства получаемого продукта.

4. Разработать технологическую схему утилизации углепластика в конструкциях выходных блоков.

5. Спроектировать опытно-промышленную установку карбонизации углепластикового материала конструкции, ВБ РДТТ отвечающую требованиям программы ликвидации элементов РКТ, а также экологической безопасности процесса.

б'. Наработать опытную партию углепластикового карбонизата и активного угля с целью проведения работ по их сертификации и определения возможных областей их применения.

7. Оценить эколого-экономическую эффективность разра-' ботанной технологии.

Научная новизна работы. Впервые экспериментально установлена возможность утилизации методом низкотемпературного пиролиза композиционных углепластиков, являющихся основным конструкционным материалом в сложных, неразборных, высокопрочных конструкциях сопловых (выходных) блоков

РДТТ без предварительного трудоемкого механического воздействия.

Проведены исследования состава выделяющихся пиролиз-пых газов методом хроматомасс-спектромегрии, на основании которых разработан эффективный с эколого-экономической точки зрения способ их обезвреживания.

Выявлены особенности характера терморазложения углепластика в инертной среде, определены пики основного газовыделения, а также изучена зависимость основных характеристик материала от параметров процесса пиролиза (конечной температуры. скорости нагрева).

Исследовано влияние параметров процесса пиролиза на формирование физико-механических свойств и пористую структуру углепластикового карбонизата как материала, используемого для производства углеродных сорбентов.

Определены оптимальные условия парогазовой активации углепластикового карбонизата, обеспечивающие получение высококачественных активных углей.

Впервые изучена пористая структура и адсорбционные свойства полученных углепластиковых адсорбентов.

Практическое значение и внедрение результатов работы.

Разработана технология ликвидации выходных блоков РДТТ с утилизацией углепластикового материала методом низкотемпературного пиролиза.

В НПО "Искра" (г.Пермь) в рамках "Федеральной целевой программы промышленной утилизации вооружений и военной техники" смонтирована опытно-промышленная установка, позволяющая производить поэлементную разборку конструкции соплового блока и последующую утилизацию углепластикового материала методом низкотемпературного пиролиза.

По проведенным работам получено положительное решение о выдаче патента по заявке на изобретение № 5030292/04/010186 от 29.09.92 г. МКИ С10В53/00. Способ утилизации крупногабаритных изделий из высокопрочных органических пластиков.

Результаты проведенных исследований использованы при разработке технических условий на углепластиковые активные угли (ТУ 6-00209591-456.0П-95) и определении возможных областей их использования.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Анализ возможных методов утилизации композиционных пластиковых материалов.

2. Концепция поэлементной утилизации сложных клеенных конструкций, включающих композиционные углепласти-ковые материалы, методом низкотемпературного пиролиза на примере выходного блока РДТТ.

3. Параметры процессов пиролиза и парогазовой активации углепластиковых материалов, технические характеристики и свойства получаемых материалов.

4. Конструкция, принцип действия и основные технологические параметры опытно-промышленной установки пиролиза.

5. Принципиальная технологическая схема процесса ликвидации конструкций выходного блока РДТТ.

6. Оценка эколого-экономической эффективности предлагаемой технологии.

Апробация работы. Основные материалы работ докладывались на международной конференции "Проблемы охраны окружающей среды на урбанизированных территориях", г.Пермь, 4-6 апреля, 1995 г., Всероссийской научно-технической конференции "Научно-технические проблемы конверсии промышленности Западного Урала", г.Пермь, 27-30 ноября 1995 г..

Публикация результатов. Материалы диссертации изложены в подготовленных в соавторстве 6 публикациях в виде тезисов докладов, а также одной заявке на изобретение, по которой получено положительное решение ВНПИГПЭ о выдаче патента и одном авторском свидетельстве.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 145 страницах машинописного текста. Диссертация содержит 12 рисунков, 13 таблиц, введение, литературный обзор, теоретический анализ проблемы, раздел разработки технологии утилизации ВБ РДТТ, экспериментальный раздел, результаты экспериментов и их обсуждение, эколого-экономическую оценку эффективности предлагаемого технологического решения, общие выводы, список использованной литературы, состоящий из 94 библиографических наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность проблемы и сформулирована цель исследования.

1, Состояние проблемы утилизации высокопрочных, композиционных пластиковых материалов на органической основе, используемых в народном хозяйстве. Композиционные пластики являются современными конструкционными материалами, которые в последнее время находят применение в различных отраслях народного хозяйства. К таким материалам относятся стеклопластики, органопластики, углепластики, боропластики и другие разновидности композиций.

Одними из основных используемых методов утилизации данных материалов являются захоронение, сжигание и измельчение с повторным использованием материала. В работе отмечены недостатки выявленных методов.

Проблемы утилизации пластиковых материалов не касаются проблем утилизации именно углепластиков. Этот факт объясняется относительной новизной данного материала. Однако уже сейчас наблюдается тенденция постепенной замены металлов и устаревших пластиковых материалов на углепластики, что неизбежно приведет к одновременному образованию больших количеств отходов и возникновению проблемы их утилизации.

В данной работе решается конкретная проблема утилизации углепластиковых материалов, используемых в конструкциях сопловых (выходных) блоков ракетных двигателей на твердом топливе.

Проблема ликвидации элементов ракетно-космической техники коснулась оборонных предприятий России и связана с подписанием договоров об ограничении и сокращении стратегических наступательных вооружений между Советским Союзом и Соединенными Штатами Америки (ОСНВ-1).

Отсутствие технологий по ликвидации элементов конструкций ракетно-космической техники приводит к скоплению данных элементов на промышленных площадях предприятий. Высокие затраты на ликвидацию вооружений, обуславливают выбор наиболее эффективных с экономической точки зрения методов, при условии экологической чистоты и безопасности проведения работ.

Обзор литературы и проведенные патентные исследования показали отсутствие эффективных с эколого-экономической

точки зрения технологий утилизации композиционных пластиковых материалов. Утилизация углепластика усложняется там, что в конструкциях ВБ РДТТ применяются неразборные клеевые соединения и возникает проблема отделения углепластиковых элементов от остальных, используемых в данной конструкции.

Исследование свойств углепластикового материала, возможных способов его переработки, а также конструктивных особенностей ВБ РДТТ, позволило выбрать метод термической деструкции материала в бескислородной среде, с целью поэлсментой разборки конструкции и дальнейшей утилизации углепластика.

Данные о свойствах активных углей полученных из текстолита, являющегося также аналогичным пластиком позволили выбрать направление дальнейшего использования углепластикового карбонизата в качестве сырья для производства активированных углей. В данном направлении и были проведены дальнейшие исследования.

2. Описание объекта ликвидации, как источника вторичного сырья. В данной главе описаны типичная конструкция ВБ РДТТ, материалы, используемые в современных конструкциях, а также основные конструктивные подходы при создании данного элемента РДТТ.

3. Исследование процессов утилизации композиционного углепластикового материала методом низкотемпературного пиролиза и последующей активации карбонизата. Исследование проведено с целью определения возможности использования углепластикового материала, образующегося в процессе ликвидации ракетно-космической техники, в качестве сырья для производства активированных углей.

Работы проводились на оборудовании и при консультировании ведущих специалистов Испытательного центра "Сорбо-техн" (г.Пермь).

Для анализа исходного материала, карбонизата и активированного материала использованы стандартные методики, применяемые в производстве активных углей.

Кроме того, для оценки пористой структуры, размеров кристаллитов и адсорбционных констант активных углей привлекались рентгено-структурный анализ, электронная микроскопия и вакуумноадсорбционный метод.

С использованием физико-химических методов исследования (дериватография, рентгеноструктурный анализ, электронная микроскопия, снятие изотерм сорбции адсорбционным методом)

проведено изучение образцов углепластика как сырья для получения активированных углей.

Для определения характера терморазложения и формирования пористой структуры в процессе термообработки использовали дериватографический метод анализа. Образцы углепластика нагревали в инертной атмосфере до температуры 850 °С с темпом нагрева 2,5; 5,0; 10,0 град/мин и активировали в среде диоксида углерода до обгара 50 % массовых. Затем образцы охлаждали до комнатной температуры без доступа воздуха и исследовали пористую структуру адсорбционным методом снятия изотерм адсорбции по диоксиду углерода и бензолу. Формирование макроструктуры изучали с использованием электронной микроскопии, а кристаллическую (образование кристаллитов) структуру определяли по данным рентгеноструктурного анализа. На рис.1 представлена дериватограмма образца углепластика в инертной среде при терморазложении.

Для углепластика в зависимости от темпа нагрева практически никаких изменений не наблюдается, за исключением температур основного разложения в области более низких значений при уменьшении скорости нагрева. Для него характерен один пик разложения с максимумом в пределах 510-530 °С, а содержание летучих веществ не зависит от темпа нагрева и составляет 18 % масс., т.е. практически скорость нагрева не влияет на характер удаления летучих веществ углепластика.

Оценку формирования структуры образцов углепластика на стадии карбонизации до 850 °С в зависимости от скорости нагрева определяли по изменению кажущейся плотности (5«), выходу по массе ( Хт ), по объему ( Xv) и изменению суммарной пористости (Vs), (табл. 1).

Таблица 1.

Изменение структурных параметров образцов углепластика

при карбонизации.

Темп на- öo исх., 5„ Х,п Xv d„

грева УП, 850 °С, 850 ®С, 850 °С, 850 °С, vx

град/мин г/см3 г/см3 % % г/см3 см3/ см3 см3/г

10,0 1,28 1,09 0,80 0,94 1,95 0,44 0,40

5,0 1,28 1,10 0,80 0,95 1,95 0,44 0,40

2,5 1,28 1,10 0,80 0,95 1,95 0,44 0,40

Рис.1 Дериватограмма образца углепластика в инертной среде при терморазложении.

На дериватографе проведено исследование реакционной способности образцов углепластика по отношению к диоксиду углерода и получены образцы с 50% обгаром для определения режимов активации и адсорбционных характеристик.

Скорость активации углегшастиковых углей по сравнению с промышленными активными углями небольшая. Разница в суммарной пористости в зависимости от темпа нагрева не наблюдается.

На дальнейшем этапе была проведена отработка режимов карбонизации и последующей активации углепластикового материала.

Карбонизация проводилась в печи с внешним электрообогревом. В табл. 2 представлены условия карбонизации и характеристики карбонизага.

Таблица 2.

Условия карбонизации и характеристики карбоиизатов.

Темп Выход Суммарный Механич-я Массовая Масс, до-

наг- весовой. объем пор, прочность, доля зо- ля лету-

рева УП, лы, чих,

град/мин % см3/г % % %

4-5 74 0,23 92 6,2 2,7

4-5 75 0,23 91 6,0 2,6

8-10 79 0,22 92 5,9 8,2

8-10 81 0,23 93 5,9 8,6

Из данных таблицы следует, что карбонизаты с необходимым для последующей переработки содержанием летучих веществ были получены при темпе подъема температуры 10 град/мин.

Активацию углепластикового карбонизата проводили во вращающейся печи с электронагревом при температуре В50 ± 5 °С. В качестве активирующего агента использовали перегретый водяной пар.

Сравнение свойств полученных экспериментальных образцов углепластиковых углей (УП) с характеристиками промышленных марок активных углей приведено в табл. 3,4.

Сравнение свойств экспериментальных образцов с приведенными в таблицах характеристиками промышленных марок активных углей показывает, что углепластиковые образцы значительно превосходят как по сорбционной активности, так и по механической прочности.

Таблица 3.

Характеристика активных углей.

Марка 06- Вес Зола, Механ Сум- Активность Динам.

углей гар, лит- % .проч- ная по йоду, % акт-ть

ра ть, порис-ть по бензолу,

% г/дм3 % см3/г в зерне в порошке мин.

УП 51,1 510 9,8 89 0,57 65 80 52

УП 60,3 420 11,2 82 0,78 72 108 63

КАД-йодн. г. 450 16- 18 18-20 60 _ 55 _ _

КАД-мол. 80 _

АГ-3 — — — 75 0,8-1,0 — — 40

Таблица 4.

Пористая структура активных углей._

Марка углей Обгар, % Объем пор, см3/г

У„„ V« Ума

УП 51,1 0,57 0,31 0,08 0,39 0.18

УП 60,3 0,79 0,42 0,14 0,56 0,23

КАД-йодн. ___ 0,6-0,7 0,26-0,29 0,04-0,06 0,30-0,35 0,30-0,40

АГ-3 — 0,83-0,98 0,24-0,28 0,08-0,10 0,32-0,38 0,51-0,60

4. Разработка технологии ликвидации конструкции сопловых (выходных) блоков ракетных двигателей на твердом топливе. При разработке установки карбонизации учитывались следующие факторы:

1. Ретортное пространство должно вмещать любую конструкцию выходного блока, подлежащего утилизации.

2. Процесс пиролиза должен проходить без контакта пироли-зуемой массы с кислородом воздуха.

3. Установка должна обеспечивать необходимые температурные режимы, определенные при лабораторных исследованиях, рабочие параметры.

4. Установка должна иметь минимальную стоимость и отвечать требованиям экологической безопасности.

Исходя из вышеуказанных требований была разработана опытно - промышленная установка пиролиза.

Разработанная установка карбонизации является устройством контейнерного типа с внешним нагревом пиролизуемой массы без доступа воздуха. Утилизируемый материал загружается в контейнер. Нагрев массы производится продуктами сгорания жидкого топлива, образующимися в топке. Для обеспечения необходимой температуры теплоносителя в конструкции предусмотрен газоохладитель, в котором при помощи разбавления атмосферным воздухом происходит снижение температуры топочных газов. С такой температурой газы подаются в печь. Далее газы собираются коллектором и выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу. Пиролизные газы, из контейнера, через специальный клапан и магистраль отводятся в топочный объем на сжигание. Производительность опытно-промышленной установки - одна конструкция ВБ в смену при проведении деструкции клеевых швов и карбонизации углепластика. Технологические характеристики этапов утилизации представлены в таблице 5.

На основании проведенных исследований была разработана технологическая схема процесса утилизации конструкции ВБ РДТТ. Особенностью разработанного процесса утилизации универсальность технологического оборудования. Установка карбонизации позволяет проводить процесс деструкции клеевых соединений, а также карбоиизовать углепластик. Причем деструкция клеевых швов происходит при температуре 350 °С, далее производится охлаждение и разборка конструкции выходного блока и отделение углепластика. Карбонизация углепластика производится при других режимах. Данная технологическая схема наиболее эффективна.

Таблица 5.

Технологические характеристики этапов утилизации

углепластикового материала п конструкции ВБ РДТТ.

Технологические характеристики Н аименование этапов

- I II III IV

Нагрев констр. до 350°С Выдерж -ка при 350 °С Нагрев УП до 350 "С Нагрев УП до 600 »С, карбониз

1 2 3 4 5

• Количество газов карбонизации, нм3/час 33

• Расход топлива, кг/час 35 12 50 10

1 2 3 4

• Расход воздуха на сжигание топлива, нм3/час 470 160 670 135

• Расход воздуха на сжигание газов пиролиза, нм3/час 700

• Расход воздуха на снижение температуры дымовых газов до 1200 °С, нм3/час 75 25 110 325

• Расход воздуха на охлаждение дымовых газов в газоохладителе , нм3/час 393 695 247

• Количество дымовых газов, поступающих из газоохладителя в печь, нм3/час Состав, % объема: со2 н.ю N2 сь сь БСЬ 973 5,8 6,0 76,3 11,9 0,008 200 9,7 10,0 74,3 5,7 0,013 1523 5,3 5,5 76,6 12,6 0,007 ¡462 7,2 7,45 75,85 9,43 0,07 0,0014

Температура дымовых газов «С: • в зоне горения топки • на выходе из топки • на входе в газоохладитель • на выходе из газоохладителя • на входе в печь • на выходе из печи

1200 1036 1020 566 1200 745 729 440 1200 1073 1057 566 1200 1110 1094 866

550 385 424 373 550 334 850 611

Продолжительность процесса, час. 1,17 1,0 1.17 1.83

5. Экономическая оценка разработанной технологии ликвидации конструкции ВБ РДТТ основанной на методе пиролиза углеластикового материала. В данной главе проведен ориентировочный расчет экономической эффективности исходя из "Программы" утилизации 1590 конструкций.

Экономическую эффективность была оценена в сравнении с известными методами захоронением и сжиганием.

В результате расчета выявлено, что при выполнении "Программы" утилизации конструкций выходного блока, с ис-

пользованием разработанного способа утилизации углепластика на опытно - промышленной установке экономический эффект в фиксированных ценах весны 1995 г. составит 3532,84 млн. рублей.

6. Оценка экологической эффективности разработанной технологии ликвидации конструкции ВБ РДТТ. На основании проведенных исследований определен состав пиролизных газов. В основном это углеводородные соединения, которые обезвреживаются сжиганием в топке. Проведение процесса сжигания топлива с ав = 1,05 -г 1,1 к значительному образованию оксидов азота в топочном пространстве не приводит. Проведенные расчеты подтвердили достаточность предложенной системы обезвреживания пиролизных газов для обеспечения выбросов, соответствующих нормам.

7. Внедрение результатов работы. Для подтверждения и уточнения результатов лабораторных работ по исследованию опытных образцов активных углей из углепластиков бы ли проведены работы по отработке режимов карбонизации и активации на опытной установке.

С этой целью было переработано 50 кг углепластика. Сравнительные характеристики опытных и промышленных образцов углей представлены в таблице 6.

Таблица 6.

Характеристика активных углей _

Наи- 06- Вес. Сум- Ме- Зола, Актив- Ак- Динамич.

мено- гар, лит- марн. ха- о/ /0 ность тив. активность

вание О/ /0 ра порис- нич. по по

актив- г/дм3 тость. про йоду, % мети

ных см3/г чно лено

углей сть, % вой-голу бой, мг/г

в в по бен- Толу-

зерне рош ке зола, мин ола, г/дм3

2 3 4 5 6 1 8 9 10 11 12

АУ- 50 505 0,59 91 7,8 63 80 - 50 150

УП

АУ- 60 420 0,80' 83 9,6 80 108 320 65 -

УП

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

КАД-йодн. 55 450 - 60 16-18 55 - - - -

АГ-3 60 - 0,8-1,0 75 16-18 60 - - 40 -

АР-А 55 550 - 65 16-18 - - - - 145

ОУ-А 65 - 1,9-2,0 - 1,0 - 100 225 - -

КАД-молот й 16-18 80

КАУ 55 450 0,82 81 8-10 80 102 280 - -

Уголь серии УП с обгаром 60% в порошкообразном состоянии не уступает активным углям, полученным из растительных полимеров марки КАУ (фруктовая косточка). Активные угли с такими характеристиками нашли применение в медицине в качестве энтеросорбентов и других медпрепаратов.

По результатам проведенных работ были разработаны технические условия на уголь активированный углепластиковый (ТУ 6-00209591 -456. ОП-95).

По заданию Министерства обороны нами была разработана и смонтирована на территории строящейся базы утилизации элементов РДТТ опытно-промышленная установка пиролиза. Производительность установки отвечает требованиям "Программы" ликвидации РДТТ.

ВЫВОДЫ.

1. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность утилизации углепластикового материала методом низкотемпературного пиролиза.

2. Исследования характеристик карбонизатов позволили определить оптимальные температурные режимы карбонизации. Карбонизат получен при темпе нагрева 10 град/мин. Весовой выход - 81 %. Суммарный объем пор - 0,23 см3/г, механическая прочность - 93 %, массовая доля золы - 5,9 %, массовая доля летучих -8,6 %.

3. Парогазовая активация углепластикового карбонизата до обгара 60 % от массы позволяет получать высококачественный сорбент. Вес литра - 420 г/дм3, массовая доля золы - 11,2 %, механическая прочность - 82 %. Суммарная пористость - 0,78 см3/г, активность по йоду в зерне - 72 %. Сравнение свойств экспериментальных образцов с характеристиками промышленных марок активных углей показывает, что углепластиковые угли значительно

их превосходят как по адсорбционной активности, так и по механической прочности.

4. Разработана опытно - промышленная установка, позволяющая выделять элементы и производить утилизацию угле-пластикового материала методом низкотемпературного пиролиза без доступа воздуха, включающая печь пиролиза с контейнером, топку, газоохладитель, системы подачи воздуха, топлива и систему КИП и А. Производительность установки отвечает требованиям "Программы" утилизации и позволяет утилизировать одну конструкцию ВБ в смену (250 кг/смену по углепластику).

5. Разработана эффективная технологическая схема утилизации конструкции ВБ РДТТ, включающая деструкцию клеевых соединений при Т = 350 °С, механическую разборку конструкции на элементы, пиролиз углепластикового материала, поэлементную утилизацию металлов и захоронение неметаличесих элементов. Конечным этапом является парогазовая активация карбони-зата.

6. По проведенным работам получено положительное ¡решение о выдаче патента по заявке на изобретение № 5030292/04/010186 от 29.09.92 г. Способ утилизации крупногабаритных изделий из высокопрочных органических пластиков. МКИ С10В53/00. Разработанная технология внедрена в НПО "Искра" (г.Пермь). На территории стендовой испытательной базы смонтирована опытно - промышленная установка и проводятся работы по пуско-наладке.

7. Предложенный метод наиболее эффективен с эколого-экономической точки зрения в сравнении с альтернативными -сжигание, захоронение. Экономический эффект в фиксированных ценах весны 1995 г. составит 3532,84 млн.рублей.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1. A.C. N 1791442, С 10 В 1/06, 1992. - Печь для пиролиза древесины. - В соавт. с Вайсманом ЯМ., Коротаевым В.Н. и др..

2. Вайсман Я.И., Карманов В.В., Коротаев В.Н. Опытная установка карбонизации углепластикового материала в конструкциях выходных блоков ракетно-космической техники. // Материалы международной конференции "Проблемы охраны окружающей среды на урбанизированных территориях", Пермь., 4-6 апреля 1995 г.,-с. 18-19.

3. Вайсман Я.И., Петров В.Ю., Карманов В.В., Коротаев В.Н. Проблемы обезвреживания и утилизации твердых бытовых и промышленных отходов на Западном Урале. // Тезисы докладов

XXYI1I научно-технической конференции автодорожного факультета ПГТУ, Пермь, 1995 г.,-с. II.

4. V. Karmanov, V. Korotaev, Y. Vaisman Technology of plastic composition elements utilization of rocket-cosmic with ecological security and product of utilization uze in people economy. // The 1995 International Co-Conference on Environmental Pollution (ISEP' 95) and Neuroimmuno Interactions and Environment (ICONE' 95).- 17-24 July 1995, St.Petersburg, Russia, p.67.

5. Карманов B.B. Получение активных углей из углепластиков. // Материалы Всероссийской научно-технической конференции "Научно-технические проблемы конверсии промышленности Западного Урала", Пермь, 27-30 ноября 1995 г., - с.9.

6. Карманов В.В. Решение проблемы утилизации элементов конструкции ракетно-космической техники с учетом эколого-экономической эффективности. // Материалы Всероссийской научно-технической конференции "Научно-технические проблемы конверсии промышленности Западного Урала", Пермь, 27-30 ноября 1995 г.,-с. 11.