Experimente zum Thema Kunststoff-Müll mit "Hausmitteln" ...

... wenn ich so nochmal übers "Selberfräsen" einer Druckkammer nachdenke - für Spritzgußversuche hatte ich das auch schon mal mit Alu gemacht ...

Die beiden Hälften für die "Spritzguß-Form" aus Alu gefräst - unten die eigentliche Form, oben nur die Einspritz-Öffnung, außenrum Löcher und Gewinde für die Schrauben:



Dann habe ich die Form auf einer Heizplatte auf etwa 120°C vorgewärmt und den Kunststoff mit einem "Draeder Injectiweld" bis zur maximalen Befüllung (bis nix mehr ging) reingedrückt -- das Draeder-Teil erzeugt einen Druck von bis zu 1000 bar!!!

Beim Spritzgießen reicht eine direkte Pressung oder kleine Scheidkante - bei Dampfdruck würde ich noch eine umlaufende Nut fräsen und einen Hochtemperatur-O-Ring einlegen oder was aus HT-Silikon in eine passende Form gießen -- das Zeug kann kontinuierlich bis 300°C (einige auch bis 350°C) und kurzfristig auch bis 450°C.

Ansonsten habe ich auch schon mal was mit "Prestogum-Auspuff-Reparaturpste" gemacht - das kann dann jeweils vor dem Versuch als Paste in die Dichtungsnut reingedrückt werden, wird dann beim Erhitzen hart und nach dem Vesuch ggf. herausgebröckelt, falls das für die nächsten Versuche nicht mehr dicht genug sein sollte ...

Edited 1 time(s). Last edit at 01/18/2019 06:36AM by VDX.

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Viktor
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... hier noch die nächste "Iteration" - wenn eine "Druck-Dose" aus massivem Aluminium oder einem anderen Metall über 50bar Druck abkann, dann brauche ich überhaupt keine Heizung dranzubauen.

Mit der Induktionsplatte kann ich von 60°C bis 240°C in 20°-Schritten bei jeweils konstanter Temperatur heizen - ich muß dann nur bei Alu noch eine Eisenplatte untendrunter schrauben, damit das induktive System das regeln kann.

Das Einzige, was dabei zu beachten ist - es muß in jedem Fall ein Hohlraum über dem flüssigen Inhalt bleiben, damit sich eine Dampf-Phase bzw. ein Gleichgewicht zwischen Fluid- und Dampf-Aggregatzustand entwickeln kann - ohne ausreichendem Hohlraum kann der Medium-Druck im Fluid deutlich höher ansteigen!!

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Viktor
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Ja hab so einen, wie auf dem Bild von mir oben bestellt.
Der Vorteil war für mich war, das er durch die Schelle und der Öffnung eng und gleichmäßig anliegt (so wenigstens der Plan)

Ein Paar Keramische Widerstände hab ich auch noch Liegen bin schon am Überlegen ob ich mir daraus was Baue.
Allerdings habe ich noch keine Fräse.
So schön wie bei Dir auf den Bildern mit der 3 Seitigen Wärmeübertragung wird das dann nicht.
Maximal 2 seitig, wenn ich sie in die Ecke eines Aluwinkels klemme.


Wenn die ersten versuche mit der Rohr "Lösung" positiv verlaufen werde ich mal einen Bekannten fragen.
Die stellen diese riesigen Tanks für Ölraffinerien und Chemieparks her aber auch öffters kleinere Druckfeste Tanks.
Sie haben vor 3-4 Jahren auch mal für die Kaffeekasse was für priv. oder gute zwecke gemacht.
Könnte mir vorstellen das er mir 2 dickwandige Behälter aus Reststücken schweißen würde. Die wären dann je nach Material und Wandstärke zwischen 80-220Bar druckfest.
Hab mir die Behälter in etwa so vorgestellt: Ein dickwandiges Rohr mit oben und unten einem angeschweißten Flansch. Diese dann mit einer Dicken Platte verschlossen und verschraubt. Auf einer der Platten evtl 2 dünnere Rohre oder Gewindebohrungen, wo man auch mal ein Manometer oder Thermometer einschrauben kann.
Man könnte dann auf der unteren Metallplatte eine weitere mit der Heizung schrauben.
Volumen würde ich denke ich so um die 2L nehmen.
Hoffe mal er oder sein alter Chef Arbeiten noch da.

Gruß Micha

... eventuell lohnt es sich auch etwas intensiver über "Dampf-Synthese" nachzudenken - soviel ich weiß, gibt es eine Metode der Diamant-Synthese aus Acetylen-Gas, bei der eine Heizkammer mit dem Gas mit Wasserstoffzugabe auf etwa 900°C geheizt wird und in der Kammer eine Platte auf etwa 700°C "gekühlt".

Bei der Temperatur von 900°C cracken das Acetylen und der Wasserstoff zu Radikalen und Einzel-Atomen ... und auf der "kühlen" Platte fängt eine "Kondensation" von Kohlenstoff mit verschieden Bindungsarten von Graphit/Graphen bis Diamant an.

Während Graphit-Bindungen von Wasserstoff-Radikalen wider "weggefressen" werden, bleiben Diamant-Bindungen stabil.

Mit der Zeit wächst also nur Diamant auf der kühleren Platte auf!

So haben sie wohl plane Scheiben aus Diamant wachsen lassen und für veschiedene Einsatzwecke getestet - eins der Ziele sollte eine perfekte Wärme-Isolierung für Silizium in Chip-Gehäusen sein, um schnellere und besser kühlbare CPU's herstellen zu können.

Bei weiteren Versuchen haben sie normales Acetylen durch welches mit gleichem Kohlenstoff-Isotop ausgetauscht und damit auch "isotpenreine" Diamantscheiben hinbekommen, deren Wärmeleitfähigkeit und Stabilität nochmal deutlich besser war!

Ich kann mir vorstellen, daß dieses Verfahren auch noch für andere "Synthese-Arten" verwendet werden kann -- vor Allem auch, da einige der "Jugend-Forscht"-Versuche auch noch gezeigt hatten, daß bei Pyrolyse von Kunststoffen diese ohne Probleme zu Basis-Kohlenwasserstoff-Molekülen wie Methan, Ethan oder Propan aufgebrochen werden können

Edited 1 time(s). Last edit at 01/18/2019 10:07AM by VDX.

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Viktor
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Hallo,

nehmt doch gleich solche Rohre aus dem Hydraulikdereich:
Einschweiß-Schottverschraubung
Die sind bis 300 oder auch bis 600 Bar zugelassen.
Passende Deckel gibt es auch noch dazu, die auch dicht sein müssten.
Man könnte dann eventuell auch noch ein Manometer anschließen, mit ein bisschen Leitung dazwischen, damit es nicht zu warm wird.

Ich weiß jetzt nicht in wie weit man das Privat bekommt, eventuell könnte ich euch etwas besorgen (auch mit montierten Schneidringen), müsste ich aber erst mal fragen.


Zur Sicherheit könnte man sich noch etwas aus Itemprofilen und PC-Scheiben bauen.

Je nach Experimente könnte ihr sonst auch mal Techtastisch anfragen, der könnte auch eventuell helfen und hat einiges an Chemikalien und Equipment da.
Techtastisch Youtube

Edited 1 time(s). Last edit at 01/18/2019 10:52AM by Physikgamer.

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Gruß
Physikgamer

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Mein Drucker: Riesen Stahl Core-XY
Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit, aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher. _{Albert Einstein}
Wer noch nie einen Fehler gemacht hat, hat sich noch nie an etwas Neuem versucht. _{Albert Einstein}
Albert Einstein Zitate

... ich will jetzt in der "Vor-Phase" noch gar nicht soviel selber machen oder aufbauen, da ich nur wenig freie Zeit habe und auch einige ander Einschränkungen - ich denke, ich komme mit einer gefrästen "Druck-Dose" und einer Eisenplatte auf meiner Induktions-Kochplatte bis 240°C am schnellsten hin.

Dieser "Experimente-Thread" ist vor Allem dafür gedacht, Ideen und Basis-know-how zu sammeln, um auch Anderen die Möglichkeit zu geben, selber was auszuprobieren.

Dabei soll aber auch und vor Allem die Sicherheit und mögliche Gefahren beachtet werden!

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Viktor
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Moin,

Hier und hier oder hier mal drei Interesannte Artikel zur Pyrolyse von Kunststoffen.
Obwohl ich denke das wir uns auf ein Verfahren beschränken sollten.
Bei HTC sehe ich aktuell irgendwie mehr Verbesserungspotenzial was Katalysatoren, Temperaturen usw. betrifft.

Gruß Micha

Edited 1 time(s). Last edit at 01/18/2019 12:52PM by Michael K..

Hi Micha,

bei den bisherigen Pyrolyse-Methoden geht es vor Allem darum, aus dem Kunststoff wieder kurzkettige Kohlenwasserstoffe bzw. die ursprünglichen Monomere zu bekommen, um sie als "Roh-Öl" wieder in der Produktion oder für die Verbrennung nutzen zu können ... da ist auch nichts gegen zu sagen - würde zumindest zur Refinanzierung auf den "Inseln" als Wertebasis für den Extern-Handel helfen.

Mein "Fernziel" ist aber vor Allem, eine Methode zu finden, den wild gemischten Kunststoff in "massive Kohle" umzuwandeln, ohne CO2 oder andere Gase abzugeben.

Das Grund-Konzept für die Inseln sieht ja vor, aus dem gesammelten Material ersmal "Baumaterial" für den Unterboden und die Ränder der Flöße bzw "Insel-Module" zu machen, was beim unvermeidlichen "Abrieb" über die Zeit nicht wieder als Mikroplastik ins Meer kommt.

Die größeren Mengen sollte dann aber evtl. nur sortenrein vorsortiert (oder auch "wild gemischt") in Vorrats-Hohlräume innerhalb der Module verpakt werden, um einmal das Volumen schneller aufbauen zu können, aber auch, um das für später, wenn bessere/effizientere Verfahren fürs Recycling oder Umwandlung zur Verfügung stehen ...

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Viktor
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... hmmm ... ein leichter bis mittlerer Rückschlag

Hab' vorhin ausprobiert, ob ich die kleine "Druck-Dose" auf dem Induktionsfeld heizen kann ... direkt drauf ist sie zu klein, die Steuerung geht nicht an.

Hab' also ein paar Eisen-Plättchen auf das Induktionsfeld gelegt und eingeschaltet -- ging zunächst gut!

Dann die Energie auf Maximal (für 240°C) erhöht, was auch gut hochgeheizt hat ... dann ein Knall und die Keller-Sicherung flog raus!

Die Platte rausgezogen, Sicherung wieder eingeschaltet ... wenn Platte in Steckdose, fliegt wieder die Sicherung! - muß mal schauen, ob ich die Platte wieder hinbekomme



Übrigens hat's ein paar von den Eisenplättchen am Rand verschweißt

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Viktor
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... so ... hab' mir auf jeden Fall schonmal bei ebay ein neues 2kW-Induktions-Kochfeld für 27€ bestellt

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Viktor
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Quote
VDX
... eventuell lohnt es sich auch etwas intensiver über "Dampf-Synthese" nachzudenken - soviel ich weiß, gibt es eine Metode der Diamant-Synthese aus Acetylen-Gas, bei der eine Heizkammer mit dem Gas mit Wasserstoffzugabe auf etwa 900°C geheizt wird und in der Kammer eine Platte auf etwa 700°C "gekühlt".

Dieses Verfahren nennt sich chemische Gasphasenabscheidung (englisch chemical vapour deposition = CVD) nach dem was ich darüber gefunden habe. Eine Untergruppe davon nennt sich HFCVD (hot filament CVD) damit werden unter anderem Diamant, amorpher Kohlenstoff, Kohlenstoffnanoröhren "gezüchtet". Das läuft in einem Bereich von 150–1100 °C und 0,01–200 mbar ab.
Das wäre so wie ich das sehe ein zweiter Verarbeitungsschritt nach der eigentlichen Pyrolyse und der Abscheidung destillierfähiger Gase.

Als guten Ansatz der Experimente der Pyrolyse habe ich das Hamburger Verfahren gefunden was schon um die 1970er Jahre entwinkelt wurde. Der größten vorteil sehe ich darin das das Verfahren für Experimente, durch die Druckfreiheit, einiges sicherer scheint.

Quote
VDX
Mein "Fernziel" ist aber vor Allem, eine Methode zu finden, den wild gemischten Kunststoff in "massive Kohle" umzuwandeln, ohne CO2 oder andere Gase abzugeben.

Da sehe ich eigendlich mehr Potenzial im HTC Verfahren. Da dort bereits direkt Kohle erzeugt werden kann.

Aber über beide Verfahren nachdenken können wir gerne mal.
Ich habe glaube ich im meinem Leben bisher weniger über Kohlenstoffe und Chemie gelernt, als in den Letzten Tagen, da ich nachlesen und Nachschlagen mußte um Dir zu folgen.

Gruß Micha

Edited 1 time(s). Last edit at 01/18/2019 08:21PM by Michael K..

... heute kam die neue induktive 2kW-Heizplatte an.

Hab' probiert, die kleine Dose mit Wasserglas als "Dichtung" und etwas PLA-Graulat drin mit 160°C aufzuheizen - geht so direkt noch nicht -- das Wasserglas ist zwar zunächst im Gewinde fest geworden, dann hat's das Wasser innendrin mit wieder angelöstem Wasserglas aber trotzdem "halbflüssig" durch das Gewinde gedrückt, so daß das zwar auf 160°C aufgeheizt wurde, innendrin aber kein Druck aufgebaut wurde - am PLA keine Veränderung


Was da wie Schaum ausschaut, ist solides Silikat - hat so bei 160°C über eine halbe Stunde Hitze überstanden und ist "glas-hart", aber auch spröde geworden:




Muß mir also was anderes als Gewinde-Dichtung überlegen, was bis 250°C aushält, bis 50bar Druck abkann und trotzdem wieder auseinandergeschraubt werden kann ...

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Viktor
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Dann musst du mal das Zeug in eine Solartherme packen. Meine wird bis zu 180°C heiß, aber nicht über 3Bar

Edited 1 time(s). Last edit at 01/25/2019 05:35AM by Fridi.

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Liebe Grüße aus Kaltenkirchen.
Frithjof
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... Hitze ist kein Problem - mit Widerstandsdraht oder simplen 5W-Widerständen habe ich schon über 600°C geheizt und mit PT100 Sensoren und eigenen Programmen auch geregelt.

Schwieriger wird es, mit "Hausmitteln" bzw. für Versuche "mal auf die Schnelle" was mit über 20bar Druck aufzubauen, was im Falle eines Falles nicht gleich die Wand zum Nachbarn durchlöchert ...

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Viktor
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VDX
Muß mir also was anderes als Gewinde-Dichtung überlegen, was bis 250°C aushält, bis 50bar Druck abkann und trotzdem wieder auseinandergeschraubt werden kann ...

Warum eigentlich kein PTFE Gewindedichtband? Dichtet bis zu 240-260°C und bis zu 20-30Bar
Selbst Hanf kann bis zu 160°C mit Hochdruckfermit oder ohne bis zu 20 Bar ab.

In Extremfällen dann Aluminiumhanf 640°C ohne, oder mit mit Grafitpaste, welche bis 300 °C standhält

Ich persönlich tendiere zum Hanf + Grafitpaste. Gehört bei mir zu den Heimwerker-Hausmitteln, hab ich also da.
Auch der Sicherheit wegen tendiere ich zum Hanf, ich habe lieber eine weggebrannte Dichtung, als ein in stücke gerissenes Rohr.
Welches den Druck wesentlich plötzlicher und heftiger nachgibt und splitter durch den Raum sausen könnten.

Gruß Micha

Ich drücke euch Daumen, dass da nichts passiert. Ich habe als Jugendlicher mit Unkrautex und Puderzucker hantiert. Ne Mischung gemacht und in eine Mutter . Von beiden Seiten eine Schraube rein und mit nem Hammer drauf. Ich habe Gott sei Dank wohl die falsche Mischung gehabt. Jedenfalls ist nichts passiert.

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Liebe Grüße aus Kaltenkirchen.
Frithjof
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... wegen der Gefahr einer Explosion habe ich für die "undefinierten" Vesuche ja überhaupt diese kleinen "Rohr-Dosen" besorgt - die wären bis 10bar geprüft und sollten bis 15bar abkönnen.

Nach dem Bild mit Druck-vs-Temperatur steigt der Wasser-Dampfdruck bei 200°C auf knapp 16bar - deswegen bleibe ich bei unter 180°C und packe die Dose in den Schnellkochtopf (mit nur aufliegendem Deckel) rein ... wenn das Gewinde nachgeben oder das Rohr reißen sollte, puffert der Schnellkochtopf noch einiges ab, auch wegen dem relativ geringen Dampf-Volumen, was dabei freiwird - da sollten also keine Splitter in der Gegend herumfliegen ... höchstens ein lauter (dumpfer) Knall und evtl. eine Delle im Topf oder im Deckel.

PTFE-Band habe ich da und werde das beim nächsten Test damit versuchen ...

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Viktor
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... hab' am WE probiert die große Dose mit Teflon-Band abzudichten.

Da keinen ausreichend großen Maulschlüssel zur Hand, habe ich die nur etwas mehr als "handfest" zugedreht ... hat noch nicht ganz gereicht, das Wasser wurde bei 160°C (dürften um die 6.2 bar zu erwarten sein) am unteren Gewinde herausgedrückt (das obere im Dampf-Bereich scheint aber gehalten zu haben!), also kein Druckaufbau

Die PLA-Kunststoffpellets zeigen bei 160°C "trocken" über 1 Stunde auch keine Veränderung ...

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Viktor
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