AT524680B1 - Vorrichtung und Verfahren zur Aufbereitung von Kunststoffabfällen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Aufbereitung von Kunststoffabfällen Download PDF

Info

Publication number
AT524680B1
AT524680B1 ATA50213/2021A AT502132021A AT524680B1 AT 524680 B1 AT524680 B1 AT 524680B1 AT 502132021 A AT502132021 A AT 502132021A AT 524680 B1 AT524680 B1 AT 524680B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
zone
starting material
reactor
compacted
loose
Prior art date
Application number
ATA50213/2021A
Other languages
English (en)
Other versions
AT524680A4 (de
Original Assignee
Gaw Tech Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gaw Tech Gmbh filed Critical Gaw Tech Gmbh
Priority to ATA50213/2021A priority Critical patent/AT524680B1/de
Priority to DE102022000990.0A priority patent/DE102022000990A1/de
Application granted granted Critical
Publication of AT524680A4 publication Critical patent/AT524680A4/de
Publication of AT524680B1 publication Critical patent/AT524680B1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/0026—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics by agglomeration or compacting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/66—Recycling the material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/74—Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7461—Combinations of dissimilar mixers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/74—Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7476—Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants
    • B29B7/748—Plants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
    • B29B7/94—Liquid charges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/16—Auxiliary treatment of granules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
    • B29B7/06—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/10—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/12—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
    • B29B7/16—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with paddles or arms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/40—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
    • B29B7/42—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with screw or helix

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Verarbeitung eines losen Ausgangsgutes (4) wie Kunststoffabfälle, insbesondere zur kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Aufbereitung von Kunststoffabfällen in einem Reaktor (7), umfassend eine erste Zone (2) und eine zweite Zone (3), wobei das Ausgangsgut (4) von der ersten Zone (2) in die zweite Zone (3) bringbar ist, wobei eine Atmosphäre der zweiten Zone (3) von der jener der ersten Zone (2) getrennt haltbar ist, wobei in der ersten Zone (2) eine Komprimiereinrichtung (5) zur Verdichtung des losen Ausgangsgutes (4) und Einführung des Ausgangsgutes (4) in die zweite Zone (3) angeordnet ist, wobei das Ausgangsgut (4) die zweite Zone (3) gegen die erste Zone (2) abdichtet, und wobei in der zweiten Zone (3) eine Zerkleinerungseinrichtung (6) für das verdichtete Ausgangsgut (4) und nach der Zerkleinerungseinrichtung (6) ein stromabwärts angeordneter Reaktor (7) für das zerkleinerte Ausgangsgut (4) vorgesehen sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren mit einer entsprechenden Vorrichtung (1).

Description

15
20
25
30
Vorrichtung und Verfahren zur Aufbereitung von Kunststoffabfällen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verarbeitung eines losen Ausgangsgutes wie Kunststoffabfälle, insbesondere zur kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Aufbereitung von Kunststoffabfällen in einem Reaktor, umfassend eine erste Zone und eine zweite Zone, wobei das Ausgangsgut von der ersten Zone in die zweite Zone bringbar ist, wobei eine Atmosphäre der zweiten Zone von jener der ersten Zone getrennt haltbar ist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verarbeitung eines losen Ausgangsgutes wie Kunststoffabfälle, insbesondere zur kontinuierlichen oder quasikontinuierlichen Aufbereitung von Kunststoffabfällen in einem Reaktor, umfassend eine erste Zone und eine zweite Zone, wobei das Ausgangsgut von der ersten Zone in die zweite Zone gebracht wird, wobei eine Atmosphäre der zweiten Zone von jener der ersten
Zone getrennt gehalten wird.
Kunststoffe sind ein außerordentlich wichtiges Ausgangsmaterial für die Herstellung einer Vielzahl von Gegenständen des täglichen Lebens, beginnend von einfachen Objekten wie Verpackungsmaterialien bis hin zu High-Tech-Objekten wie Verbundmaterialien oder integrierten Schaltkreisen. Allen Objekten ist gemein, dass diese eine endliche Gebrauchsdauer bzw. Standzeit aufweisen und danach entsorgt oder wiederverwertet werden müssen. Eine Wiederverwertung der eingesetzten Kunststoffe ist unter ökologischen Gesichtspunkten und insbesondere unter Berücksichtigung der CO2Problematik gegenüber einer Verbrennung von nicht mehr benötigten Kunststoffabfällen
ein bevorzugter Weg.
Kunststoffe werden häufig in Extrudern verarbeitet. Auch zum Zwecke einer Aufbereitung von Kunststoffabfällen können Extruder Anwendung finden, wie in der
DE 20 2007 016 421 U1 offenbart. Im Zusammenhang mit der Verarbeitung von Kunststoffen sind auch Extrudersysteme zum Entgasen von Kunststoffen bekannt, wobei die Extrudersysteme so ausgelegt sind, dass entlang eines Extrusionsweges gegeneinander abdichtende getrennte Kompartimente vorliegen, was durch eine Verjüngung im Extruder mit anschließender Erweiterung erreicht wird, wie dies in der
US 2004/00908058 A1 offenbart ist. In der zuletzt genannten Druckschrift ist des Weiteren
15
20
25
30
auch offenbart, dass eine Extruderschnecke so aufgelegt ist, dass in einem ersten Abschnitt verdichtetest und damit abdichtendes Material in einem zweiten Abschnitt wieder zerkleinert wird. Eine gasdichte Trennung einzelner Abschnitte in Extrudern im Zusammenhang mit einer Entgasung von Kunststoffen ist auch in DE 38 18 003, DE10 2008 048 598 A1 oder DE 24 51 886 angesprochen.
Für das Recycling von Kunststoffabfällen sind verfahrenstechnische Lösungen bekannt, in welchen angefallene Kunststoffe bereits relativ sortenrein einem Reaktor zugeführt werden, in welchem mit einem Lösungsmittel ein oder mehrere Kunststoffe extrahiert werden (siehe beispielsweise www.creacycle.de). Nach der Extraktion wird in einem weiteren Schritt das Lösungsmittel wieder abgezogen, sodass der extrahierte Kunststoff gewonnen und weiterverarbeitet werden kann, beispielsweise zu einem Granulat oder dergleichen. Möglich ist es in diesem verfahrenstechnischen Prozess auch, mehrere verschiedene Kunststoffe sequenziell oder gemeinsam zu extrahieren. Das oder die abgezogenen Lösungsmittel werden wieder in den Prozess rückgeführt.
Beim vorstehend erläuterten Prozess tritt im Reaktor und gegebenenfalls in der Versorgungsstrecke für die aufzuschließenden Kunststoffe eine Dampfphase des oder der Lösungsmittel auf. Da zum Lösen der Kunststoffe organische Lösungsmittel erforderlich sind, welche leicht brennbar sind, ist der Reaktor und gegebenenfalls ein Teil der Förderstrecke zu diesem von jenem Teil der Vorrichtung getrennt zu halten, über welchen die Kunststoffe zugeführt werden. Diese atmosphärisch getrennte Zone wird
fachsprachlich die sogenannte Ex-Zone genannt.
In diesem Prozess werden die Kunststoffe für eine effektive Aufbereitung in der Regel als Kunststoffflocken zugeführt. Die Flocken können einen Durchmesser von mehreren Millimetern aufweisen und mehrere 100 Mikrometer bis zu einem Millimeter dick sein. Durch die flockenmäßige Ausbildung der Kunststoffe steht für das Lösungsmittel eine große Angriffsfläche zur Verfügung. Um die erforderliche atmosphärische Trennung zur Ex-Zone zu erreichen, ist im Zuführbereich nach dem Stand der Technik eine Schleuse vorgesehen, über welche chargenweise Kunststoffflocken aufgegeben werden können. Ein Batch wird hierfür in die Schleuse eingebracht, die Schleuse stromabwärts geschlossen, mit Stickstoff bzw. allgemein einem inerten Gas beaufschlagt, die Schleuse
stromabwärts zum Reaktor hin geöffnet und die Charge Kunststoffflocken dem Reaktor
15
20
25
30
zugeführt. Anschließend wird dieser Prozess der batchweisen Aufgabe von Chargen von
Kunststoffflocken wiederholt.
Beim Stand der Technik ist nachteilig, dass lediglich ein geringer Durchsatz erreicht werden kann, weil die Kunststoffflocken über ein Schleusensystem chargenweise zugeführt werden. Darüber hinaus ist es nachteilig, dass die Zuführungen relativ groß bauen, womit sich eine relativ große und kostenintensive Anlage ergibt. Auch besteht ein weiterer Nachteil darin, dass die Schleusensysteme zu einem relativ hohen Verbrauch an
Stickstoff oder allgemein Inertgas führen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit welcher die vorstehend erläuterten Probleme beseitigt oder zumindest
verringert werden können.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem die vorstehend erläuterten Nachteile des Standes der Technik
zumindest teilweise beseitigt oder verringert werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, wenn bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art in der ersten Zone eine Komprimiereinrichtung zur Verdichtung des losen Ausgangsgutes und Einführung des Ausgangsgutes in die zweite Zone angeordnet ist, wobei das Ausgangsgut die zweite Zone gegen die erste Zone abdichtet, und wobei in der zweiten Zone eine Zerkleinerungseinrichtung für das verdichtete Ausgangsgut und nach der Zerkleinerungseinrichtung ein stromabwärts angeordneter Reaktor für das zerkleinerte
Ausgangsgut vorgesehen sind.
Mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann in besonders einfacher und effektiver Weise eine Zuführung von Kunststoffflocken oder gegebenenfalls auch anderen Abfällen aus Kunststoff, beispielsweise partikelförmigen Kunststoffen in eine zweite Zone erfolgen, in welcher ein Reaktor angeordnet ist. Das lose Ausgangsgut kann mit der Komprimiereinrichtung verdichtet werden. Die Verdichtung erfolgt dabei so, dass das mit der Komprimiereinrichtung verdichtete und anschließend in die zweite Zone eingeführte Ausgangsgut während der vorzugsweise kontinuierlichen oder gegebenenfalls quasi-
kontinuierlichen Zuführung in die zweite Zone diese gegenüber der ersten Zone
15
20
25
30
atmosphärisch abdichtet. Somit ist es nicht mehr erforderlich, ein Schleusensystem und damit auch eine aufwendige Stickstoffspülung vorzusehen. Vielmehr fungiert das zugeführte verdichtete Ausgangsgut als Dichtung gegenüber der ersten Zone. Mit der in der zweiten Zone angeordneten Zerkleinerungseinrichtung kann das verdichtete Ausgangsgut unmittelbar nach dessen Eintritt in die zweite Zone wieder zerkleinert werden, sodass der oder die Kunststoffe von dem Lösungsmittel effektiv gelöst werden können bzw. für das Lösungsmittel wieder eine große Oberfläche zur Verfügung steht. Dabei kann eine Verkleinerung wieder auf etwa die gleiche Größe von Kunststoffflocken oder Kunststoffpartikeln oder dergleichen erfolgen. Zwar ist im Vergleich mit dem Stand der Technik eine Zerkleinerungseinrichtung erforderlich, allerdings entfällt ein aufwendiges und großvoluminöses Schleusensystem, das darüber hinaus auch für die Zufuhr eine Stickstoffspülung erfordert. Letztere entfällt aufgrund der dichtenden Funktion
durch das komprimierte Ausgangsgut ebenso.
Darüber hinaus erlaubt die Vorrichtung auch eine kontinuierliche Verfahrensführung, indem über die Komprimiereinrichtung stetig verdichtet und beispielsweise als Strang verdichtetes Ausgangsgut über eine entsprechende Öffnung in die zweite Zone zugeführt wird. Auch eine quasi-kontinuierliche Verfahrensführung ist möglich, wenn bei der Verfahrensführung dafür Sorge getragen wird, dass verdichtetes Ausgangsmaterial stetig die Atmosphäre der ersten Zone gegenüber jener der zweiten Zone abdichtet. In diesem Fall kann auch vorgesehen sein, dass das verdichtete Ausgangsmaterial blockweise
zugeführt wird, wobei die einzelnen Blöcke Stoß an Stoß aneinander anliegen.
Die Komprimiereinrichtung kann grundsätzlich als beliebiges Mittel ausgebildet sein, welches in der Lage ist, zugeführte Kunststoffflocken, Kunststoffpartikel oder dergleichen ausreichend zu verdichten. Grundsätzlich erfolgt eine Zufuhr von Kunststoffflocken, welche wie erwähnt Durchmesser von mehreren Millimetern bei variabler Dicke von bis zu einem Millimeter aufweisen können. Das oder die Verdichtungsmittel sollten dabei so ausgelegt sein, dass eine Verdichtung der zugeführten Kunststoffabfälle auf die zumindest fünffache Dichte, vorzugsweise zumindest siebenfache Dichte, insbesondere eine zwanzigfache oder dreißigfache Dichte, jeweils bezogen auf die Schüttdichte des losen Ausgangsgutes, möglich ist. Hierfür eignen sich insbesondere Stopfpressen. Bei einer Stopfpresse kann zugefügtes Kunststoffmaterial als loses Ausgangsgut mit einer
Schnecke gegen eine Verjüngung gefördert werden, sodass sich durch die
15
20
25
30
Komprimierung einer Verdichtung im gewünschten Ausmaß ergibt, die beispielsweise auch das Achtfache bis Zwölffache der ursprünglichen Dichte betragen kann. Am Ende einer Stopfpresse als Komprimiereinrichtung wird vorzugsweise kontinuierlich ein Strang ausgetragen, dessen freier Durchmesser weitgehend einem freien Durchmesser einer Öffnung der aufnehmenden zweiten Zone entspricht, sodass durch den ausgetragenen Strang eine Abdichtung der Atmosphäre der ersten Zone gegenüber jener der zweiten Zone bzw. umgekehrt gegeben ist. Dadurch ist die zweite Zone, welche in der Regel Dämpfe eines leicht entflammbaren Lösungsmittels aufweist, ausreichend sicher gegen unerwünschten Sauerstoffeintritt geschützt und eine Brand- und/oder Explosionsgefahr
verringert.
Auch andere Komprimiereinrichtungen sind einsetzbar, beispielsweise übliche hydraulische Pressen, mit denen Pakete aus verdichtetem Ausgangsgut erstellt werden können. Die einzelnen Blöcke können Stoß an Stoß in einem quasi-kontinuierlichen
Verfahren der zweiten Zone unter gleichzeitiger Abdichtung derselben zugeführt werden.
Bei der Zerkleinerungseinrichtung, die in der zweiten Zone vorzugsweise unmittelbar in Nähe eines Eintrittes des zugeführten verdichteten Ausgangsgutes platziert ist, kann es sich um ein Brechwerk oder dergleichen handeln. Mit Vorteil wird eine Zerkleinerungseinrichtung eingesetzt, welche rotierende Schneiden aufweist, welchen das verdichtete Ausgangsgut zugeführt und damit bei Kontakt zerkleinert wird. Vorzugsweise erfolgt eine Zerkleinerung des verdichteten Ausgangsgutes auf eine Größe einzelner Teile, die etwa jener vor der Verdichtung des Ausgangsgutes durch die
Komprimiereinrichtung entspricht.
In der zweiten Zone ist nach der Zerkleinerungseinrichtung stromabwärts ein vorzugsweise vertikal unterhalb der Zerkleinerungseinrichtung angeordneter Reaktor vorgesehen. In dem Reaktor befindet sich ein Lösungsmittel oder ein Gemisch aus Lösungsmitteln, mit welchem das nach dem Zerkleinern wieder lose Ausgangsgut in Kontakt tritt. Dabei ist für eine einfache Ausbildung der Vorrichtung mit Vorteil vorgesehen, dass der Reaktor vertikal unterhalb der Zerkleinerungseinrichtung angeordnet ist. Das durch die Öffnung der zweiten Zone zugeführte verdichtete
Ausgangsmaterial wird dann von der Zerkleinerungseinrichtung zerteilt und kann unter
15
20
25
30
Ausnutzung der Schwerkraft ohne weitere Fördereinrichtung entlang einer Förderstrecke
kontinuierlich dem Reaktor zugeführt werden.
Für mögliche Störfälle kann eine Sperreinrichtung vorgesehen sein, mit welcher eine fluide Verbindung zwischen der Zerkleinerungseinrichtung und dem Reaktor unterbrechbar ist. Diese Sperreinrichtung kann sich mit Vorteil zwischen der Zerkleinerungseinrichtung und dem Reaktor befinden und entlang der Förderstrecke zwischen diesen Einheiten angeordnet sein. Mit der Sperreinrichtung ist dann der Reaktor gegenüber jenem Volumen, in dem sich die Zerkleinerungseinrichtung und auch die Zuführung über die Komprimiereinrichtung befindet, abschließbar. Dies ist bei Störfällen grundsätzlich ausreichend, da die Gefahr insbesondere im Bereich des Reaktors selbst
am größten ist.
Es kann auch eine Pumpe zur Erzeugung eines Vakuums oder Unterdrucks in der zweiten Zone vorgesehen sein, wenn besonders sicher gearbeitet werden soll. Möglich ist es ergänzend oder alternativ auch, dass Mittel zur Erzeugung einer vorbestimmten Atmosphäre in der zweiten Zone, insbesondere zur Einstellung eines Überdruckes und/oder einer inerten Atmosphäre, vorgesehen sind. Durch die Erzeugung eines Überdruckes, beispielsweise mit einem für das oder die Lösungsmittel inertem Gas wie Stickstoff, wird die zweite Zone unter leichtem Überdruck gehalten, sodass bei einer möglichen Undichtheit im Bereich der Öffnung bzw. Zuführung inertes Gas von der zweiten Zone nach außen bzw. in die erste Zone strömt, sodass umgekehrt keine Luft und
insbesondere kein Sauerstoff eintreten kann.
Der Komprimiereinrichtung ist üblicherweise zumindest ein Vorratsbehälter vorgeordnet. Der Vorratsbehälter kann als Trichter ausgebildet sein, über welchen eine kontinuierliche Befüllung der Komprimiereinrichtung möglich ist. Der als Trichter ausgebildete Vorratsbehälter selbst kann über eine Förderstrecke mit einem weiteren, größeren Vorratsbehälter in Verbindung stehen, beispielsweise einem oder gegebenenfalls auch
mehreren Silos.
Das weitere Ziel der Erfindung wird erreicht, wenn bei einem Verfahren der eingangs genannten Art das lose Ausgangsgut in der ersten Zone verdichtet wird, wonach das
verdichtete Ausgangsgut in die zweite Zone eingeführt wird, wobei das Ausgangsgut die
15
20
25
30
zweite Zone gegen die erste Zone abdichtet, und wobei in der zweiten Zone das verdichtete Ausgangsgut zerkleinert und einem stromabwärts angeordneten
Reaktor zugeführt wird.
Mit einem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf besonders einfache Weise erreicht, dass Ausgangsgut einer zweiten, sogenannten Ex-Zone zugeführt werden kann, ohne dass gesonderte Dichtungsmaßnahmen erforderlich sind. Durch die Sequenz von Verdichtung und nachfolgender Zerkleinerung des Ausgangsgutes wird darüber hinaus sichergestellt, dass das zwischenzeitlich funktional als Dichtung arbeitende Ausgangsgut nach der Zerkleinerung in einer Form vorliegt, die eine große Oberfläche aufweist und
damit für das oder die Lösungsmittel eine besonders gute Angriffsfläche bietet.
Das Verfahren wird bevorzugt so geführt, dass das Ausgangsgut auf eine zumindest fünffache Dichte, vorzugsweise zumindest siebenfache Dichte, insbesondere eine zwanzigfache oder dreißigfache Dichte, jeweils bezogen auf die Schüttdichte des losen Ausgangsgutes, verdichtet wird. Je höher die Verdichtung, umso besser ist eine Dichtwirkung im Bereich der Öffnung der zweiten Zone bzw. der Zuführung. Eine rund zehnfache Verdichtung, beispielsweise im Bereich einer achtfachen bis zwölffachen Verdichtung, ist in der Regel ausreichend, um die gewünschte Dichtfunktion zu erreichen. Verdichtungen darüber hinaus können sich als nachteilig erweisen, wenn dadurch ein Angriff durch das oder die Lösungsmittel erschwert wird bzw. dadurch die Reaktionszeiten
für das Lösen des oder der Kunststoffe nachteilig erhöht wird.
Das Ausgangsgut kann zur Verdichtung mit einem Vortriebsmittel durch eine Verjüngung gefördert werden. Als Vortriebsmittel kommt insbesondere eine Schnecke in Betracht. Durch die Schnecke wird das lose Ausgangsgut vorwärts gefördert und gegen die Verjüngung gepresst und damit verdichtet. Am Ende einer entsprechenden Komprimiereinrichtung kann insbesondere ein strangförmiges, verdichtetes Ausgangsgut abgenommen werden, welches dann der zweiten Zone über eine Öffnung derselben
zugeführt wird.
Das Verfahren wird vorzugsweise kontinuierlich geführt. Dabei kann das verdichtete Ausgangsgut mit einer Förderrate von zumindest 20 m*/h, insbesondere zumindest
25 mh, in die zweite Zone gefördert werden. Durch eine entsprechend hohe
15
20
25
30
Beschickung kann das Verfahren besonders effizient geführt werden. Im Unterschied zum
Stand der Technik weist das Verfahren somit einen höheren Durchsatz auf.
Das verdichtete Ausgangsmaterial kann in der zweiten Zone grundsätzlich durch eine beliebige Bearbeitung zerkleinert werden, beispielsweise durch eine Brecheinrichtung oder dergleichen. Mit Vorteil erfolgt ein spannabhebender Prozess, beispielsweise durch
rotierende Schneiden.
Das Ausgangsgut kann grundsätzlich in beliebiger Form vorliegen. Vorzugsweise wird als loses Ausgangsgut Kunststoffabfall in Form von Flocken verwendet. Es ist aber auch möglich, andere Partikelformen von Kunststoffabfällen einzusetzen, beispielsweise Späne, Fäden oder dergleichen. Vorzugsweise sollte die Form der Kunststoffabfälle insgesamt aber so beschaffen sein, dass ohne weitere Zusätze gearbeitet werden kann, um die erforderliche Verdichtung des losen Ausgangsgutes zu erreichen.
Im Rahmen der Erfindung ist es grundsätzlich denkbar, beim Verdichten zumindest in geringen Mengen ein Bindemittel beizumengen, welches eine Verdichtung des losen Ausgangsgutes erleichtert. Wenn ein Bindemittel beim Komprimierungsschritt eingesetzt wird, sollte dieses so beschaffen sein, dass sich dieses in der weiteren Prozesskette leicht vom zu extrahierenden Kunststoff oder den Kunststoffen trennen lässt. Vorzugsweise wird ein erfindungsgemäßes Verfahren aber so geführt, dass kein Bindemittel erforderlich ist und ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung so ausgebildet, dass das zugeführte lose
Ausgangsgut sich ohne Hilfsstoffe auf die erforderliche Dichte kompaktieren lässt.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäße
Vorrichtung.
In der einzigen Fig. 1 ist ein Teil bzw. Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Aufbereitung eines losen Ausgangsgutes 4 aus Kunststoffabfällen dargestellt. Die Kunststoffabfälle liegen dabei üblicherweise in Flockenform vor. Typische Abmessungen derartiger Flocken liegen in einem Durchmesser von einigen Millimetern bei einer Dicke
von maximal einem Millimeter.
15
20
25
30
Mit der Vorrichtung 1 werden die Kunststoffabfälle einer Verwertung zugeführt, indem aus dem losen Ausgangsmaterial in einem hierfür vorgesehenen Reaktor 7 das
Ausgangsgut 4 mit einem oder mehreren Lösungsmitteln in Kontakt gebracht wird, welche aus dem Ausgangsgut 4 einen oder mehrere Kunststoffe herauslösen. In der Folge wird das oder werden die Lösungsmittel, die mit einem oder mehreren Kunststoffen angereichert sind, in einem weiteren Schritt vom extrahierten Material getrennt. Das oder die Lösungsmittel können dann in den Reaktor 7 zur weiteren Verwendung rückgeführt werden. Der abgetrennte Kunststoff ist relativ rein und kann beispielsweise zu einem Granulat verarbeitet werden, das in der Folge für die Extrusion eines Kunststoffformteiles
eingesetzt werden kann.
Bei der Vorrichtung 1 erfolgt die Zuführung des losen Ausgangsgutes 4 über einen Trichter, an den nach unten hin eine Komprimiereinrichtung 5 anschließt. Die Komprimiereinrichtung 5 kann als Stopfpresse ausgebildet sein. Die Stopfpresse weist eine innenlaufende Schnecke auf, die über einen Motor angetrieben wird. Von oben kommen über den Trichter über die Schwerkraft Kunststoffflocken als loses Ausgangsmaterial in den Bereich der Schnecke und werden von dieser vorwärtsgetrieben, und zwar gegen eine Verjüngung. Dadurch entsteht ein Druck auf das Ausgangsgut 4, sodass dieses auf etwa zehnfache Dichte verdichtet wird. Das so verdichtete lose Ausgangsmaterial wird als Strang 8 einer zweiten Zone 3 zugeführt. In dieser zweiten Zone 3 besteht eine Öffnung, in welche der Strang 8 bzw. das verdichtete Ausgangsgut 4 eintritt. Diese zweite Zone 3 umfasst eine Zerkleinerungseinrichtung 6, die beispielsweise mit rotierenden Schneiden ausgebildet sein kann, welche das zunächst verdichtete Ausgangsgut 4 wieder in loses Ausgangsgut 4 zerteilt. Unterhalb dieser Zerkleinerungseinrichtung 6 ist eine Förderstrecke 10 vertikal nach unten verlaufend angeordnet, welche in den Reaktor 7 mündet. Dadurch wird das wieder lose
Ausgangsgut 4 ohne weitere Hilfsmittel passiv durch Schwerkraft nach unten befördert.
Die zweite Zone 3 ist von der ersten Zone 2 atmosphärisch getrennt. Dies wird durch einen vorzugsweisen kontinuierlichen Austrag des verdichteten Ausgangsgutes 4 aus der Komprimiereinrichtung 5 und Einführung in die zweite Zone 3 erreicht. Um die Sicherheit zu erhöhen, kann eine Spülgaseinrichtung 11 vorgesehen sein, mit welcher die zweite Zone 3 mit einem Spülgas wie Stickstoff unter einem leichten Überdruck gehalten werden
kann, sodass auch dann, wenn eine Abdichtung über das verdichtete Ausgangsgut 4 nicht
perfekt funktioniert, eine ausreichende Systemstabilität gegeben ist. Als weitere Sicherungsmaßnahme kann ein Schieber 9 im Bereich der Förderstrecke 10 zwischen Zerkleinerungseinrichtung 6 und Reaktor 7 vorgesehen sein. Sollte über Sensoren festgestellt werden, dass möglicherweise Sauerstoff in die zweite Zone 3 eindringt, kann die Verbindung zwischen Zerkleinerungseinrichtung 6 und Reaktor 7 mit dem Schieber 9 gesperrt werden. Möglich ist es selbstverständlich auch, dass die zweite Zone 3 mit Unterdruck betrieben wird, wofür gegebenenfalls entsprechende Pumpen vorgesehen
sind.

Claims (14)

15 20 25 30 10 Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zur Verarbeitung eines losen Ausgangsgutes (4) wie Kunststoffabfälle, insbesondere zur kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Aufbereitung von Kunststoffabfällen in einem Reaktor (7), umfassend eine erste Zone (2) und eine zweite Zone (3), wobei das Ausgangsgut (4) von der ersten Zone (2) in die zweite Zone (3) bringbar ist, wobei eine Atmosphäre der zweiten Zone (3) von jener der ersten Zone (2) getrennt haltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Zone (2) eine Komprimiereinrichtung (5) zur Verdichtung des losen Ausgangsgutes (4) und Einführung des Ausgangsgutes (4) in die zweite Zone (3) angeordnet ist, wobei das Ausgangsgut (4) die zweite Zone (3) gegen die erste Zone (2) abdichtet, und wobei in der zweiten Zone (3) eine Zerkleinerungseinrichtung (6) für das verdichtete Ausgangsgut (4) und nach der Zerkleinerungseinrichtung (6) ein stromabwärts angeordneter Reaktor (7)
für das zerkleinerte Ausgangsgut (4) vorgesehen sind.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Komprimiereinrichtung (5) als Stopfpresse ausgebildet ist.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Zerkleinerungseinrichtung (6) mit rotierenden Schneiden ausgebildet ist.
4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (7) stromabwärts vertikal unterhalb der Zerkleinerungseinrichtung (6)
vorgesehen ist.
5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sperreinrichtung vorgesehen ist, mit welcher eine fluide Verbindung zwischen der
Zerkleinerungseinrichtung (6) und dem Reaktor (7) unterbrechbar ist.
6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pumpe zur Erzeugung eines Vakuums oder Unterdrucks in der zweiten Zone (3) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
Mittel zur Erzeugung einer vorbestimmten Atmosphäre in der zweiten Zone (3),
15
20
25
30
11
insbesondere zur Einstellung eines Überdruckes und/oder einer inerten Atmosphäre,
vorgesehen sind.
8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
der Komprimiereinrichtung (5) zumindest ein Vorratsbehälter vorgeordnet ist.
9. Verfahren zur Verarbeitung eines losen Ausgangsgutes (4) wie Kunststoffabfälle, insbesondere zur kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Aufbereitung von Kunststoffabfällen in einem Reaktor (7), umfassend eine erste Zone (2) und eine zweite Zone (3), wobei das Ausgangsgut (4) von der ersten Zone (2) in die zweite Zone (3) gebracht wird, wobei eine Atmosphäre der zweiten Zone (3) von jener der ersten Zone (2) getrennt gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass das lose Ausgangsgut (4) in der ersten Zone (2) verdichtet wird, wonach das verdichtete Ausgangsgut (4) in die zweite Zone (3) eingeführt wird, wobei das Ausgangsgut (4) die zweite Zone (3) gegen die erste Zone (2) abdichtet, und wobei in der zweiten Zone (3) das verdichtete Ausgangsgut (4)
zerkleinert und einem stromabwärts angeordneten Reaktor (7) zugeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsgut (4) auf eine zumindest fünffache Dichte, vorzugsweise zumindest siebenfache Dichte,
verdichtet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsgut (4) zur Verdichtung mit einem Vortriebsmittel durch eine Verjüngung
gefördert wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das verdichtete Ausgangsgut (4) mit einer Förderrate von zumindest 20 m?/h, insbesondere
zumindest 25 mh, in die zweite Zone (3) gefördert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das verdichtete Ausgangsmaterial in der zweiten Zone (3) durch spanabhebende Bearbeitung
zerkleinert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als
Ausgangsgut (4) lose Flocken aus Kunststoffen eingesetzt werden.
ATA50213/2021A 2021-03-25 2021-03-25 Vorrichtung und Verfahren zur Aufbereitung von Kunststoffabfällen AT524680B1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50213/2021A AT524680B1 (de) 2021-03-25 2021-03-25 Vorrichtung und Verfahren zur Aufbereitung von Kunststoffabfällen
DE102022000990.0A DE102022000990A1 (de) 2021-03-25 2022-03-22 Vorrichtung und Verfahren zur Aufbereitung von Kunststoffabfällen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50213/2021A AT524680B1 (de) 2021-03-25 2021-03-25 Vorrichtung und Verfahren zur Aufbereitung von Kunststoffabfällen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT524680A4 AT524680A4 (de) 2022-08-15
AT524680B1 true AT524680B1 (de) 2022-08-15

Family

ID=82781950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA50213/2021A AT524680B1 (de) 2021-03-25 2021-03-25 Vorrichtung und Verfahren zur Aufbereitung von Kunststoffabfällen

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT524680B1 (de)
DE (1) DE102022000990A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2451886A1 (de) * 1974-06-07 1975-12-18 Koehring Co Verfahren zum entgasen von hygroskopischem kunstharzmaterial und entgasungsextruder zur durchfuehrung des verfahrens
DE3248659A1 (de) * 1982-12-30 1984-07-05 Peroxid-Chemie GmbH, 8023 Höllriegelskreuth Entgasungseinrichtung an einem schnecken-extruder oder dergl.
DE3818003A1 (de) * 1988-05-27 1989-11-30 Kwm Kunststoffmaschinen Gmbh Vorrichtung zum kontinuierlichen entgasen eines gemisches aus polymeren bindemitteln und fuellstoffen und/oder fasern
US20040090858A1 (en) * 2002-11-12 2004-05-13 Gruber Systems, Inc. Apparatus and method for deaerating and degassing mixtures
DE202007016421U1 (de) * 2006-11-22 2009-04-02 Morschett, Peter Anlage zur Behandlung und Aufbereitung von Abfallstoffen aus Verbundmaterialien, insbesondere Verbundkartons (Tetrapacks)
DE102008048598A1 (de) * 2008-09-23 2010-03-25 Adm-Isobloc Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Entgasen eines Gemisches insbesondere aus polymeren Bindemitteln

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2451886A1 (de) * 1974-06-07 1975-12-18 Koehring Co Verfahren zum entgasen von hygroskopischem kunstharzmaterial und entgasungsextruder zur durchfuehrung des verfahrens
DE3248659A1 (de) * 1982-12-30 1984-07-05 Peroxid-Chemie GmbH, 8023 Höllriegelskreuth Entgasungseinrichtung an einem schnecken-extruder oder dergl.
DE3818003A1 (de) * 1988-05-27 1989-11-30 Kwm Kunststoffmaschinen Gmbh Vorrichtung zum kontinuierlichen entgasen eines gemisches aus polymeren bindemitteln und fuellstoffen und/oder fasern
US20040090858A1 (en) * 2002-11-12 2004-05-13 Gruber Systems, Inc. Apparatus and method for deaerating and degassing mixtures
DE202007016421U1 (de) * 2006-11-22 2009-04-02 Morschett, Peter Anlage zur Behandlung und Aufbereitung von Abfallstoffen aus Verbundmaterialien, insbesondere Verbundkartons (Tetrapacks)
DE102008048598A1 (de) * 2008-09-23 2010-03-25 Adm-Isobloc Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Entgasen eines Gemisches insbesondere aus polymeren Bindemitteln

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022000990A1 (de) 2022-09-29
AT524680A4 (de) 2022-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1135245B1 (de) Verfahren zur aufbereitung eines thermoplastischen polykondensats
EP3648946B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur extrusion von thermo-mechanisch verformbaren materialien in schüttgutform und schneckenextruder kompakter bauform
DE102017004563A1 (de) Entgasen beim Extrudieren von Polymeren
AT512212A1 (de) Vorrichtung zum aufbereiten von kunststoffmaterial
WO2016037959A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur herstellung eines gefüllten polymeren kompositmaterials
EP3974144B1 (de) Verfahren und wiederaufbereitungsanlage zur wiederaufbereitung von folien-abfallmaterial
EP4169689B1 (de) Verfahren zur herstellung eines partikulären rezyklats aus quarzkomposit
EP4096815B1 (de) Verfahren zum stofflichen wiederverwenden von celluloseacetathaltigem material und mit diesen verfahren hergestelltes granulat
EP3077132A1 (de) Verfahren und anlage zur herstellung von pressbolzen
DE10012532A1 (de) Verfahren zum Spritzpressen von Kunststoffmischungen, insbesondere Kunststoffmischungen aufweisend mindestens eine thermoplastische Plyesterkomponente und mindestens eine Modifierkomponente, insbesondere deren Recyclate sowie Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
AT524680B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Aufbereitung von Kunststoffabfällen
DE1929232C3 (de) Verfahren zum Zerkleinern von Schrott
DE10156735C2 (de) Verfahren zum Heißgranulieren von metallhaltigen Stoffpartikeln, wie Eisenschwamm, Hüttenstäube, Hüttenreststoffe etc.
WO2012136344A1 (de) Förderelement zum fördern eines guts und verfahren zur durchführung eines pyrolytischen prozesses unter verwendung eines solchen förderelements
AT523082B1 (de) Vorrichtung zur Verarbeitung von Material, insbesondere von Kunststoffmaterial
EP3115166A1 (de) Verfahren zum verarbeiten eines ungetrockneten, in partikelform vorliegenden polymers oder polymergemischs mittels eines ein- oder mehrwelligen extruders, und extruder hierfür
DE102012002009A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von porenfreien Profilen aus Trennresten mittels Strangpressen
AT526268A1 (de) Plastifiziereinheit und/oder Einspritzeinheit für eine Formgebungsmaschine
DE3807017A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines umwandlungsproduktes aus haufwerk von pflanzenabfaellen, insbesondere von aufgesammeltem laub
EP3642373B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von stückigem aufgabegut aus metall
AT528143A1 (de) Extruder zur Bearbeitung von Polymermaterialien
DE102022127193A1 (de) Verfahren zum dechlorieren einer polymerverbindung sowie entsprechende kunststoffverarbeitungsanlage
AT525834A1 (de) Vorrichtung zur Bearbeitung von Materialien
WO2012037932A2 (de) Verfahren zur herstellung dreidimensionaler gegenstände aus recycelten kunststoffabfällen durch druckintrusion
AT528144A1 (de) Extruder zur Bearbeitung von Polymermaterialien