CZ20041032A3 - Zpusob chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu - Google Patents
Zpusob chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20041032A3 CZ20041032A3 CZ20041032A CZ20041032A CZ20041032A3 CZ 20041032 A3 CZ20041032 A3 CZ 20041032A3 CZ 20041032 A CZ20041032 A CZ 20041032A CZ 20041032 A CZ20041032 A CZ 20041032A CZ 20041032 A3 CZ20041032 A3 CZ 20041032A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- stage
- hydrolysis
- terephthalic acid
- water
- pet
- Prior art date
Links
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 title claims abstract description 48
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims abstract description 12
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 48
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 claims abstract description 6
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 18
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 claims description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 5
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 238000005915 ammonolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 230000034659 glycolysis Effects 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 229920000151 polyglycol Polymers 0.000 description 2
- 239000010695 polyglycol Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 150000003504 terephthalic acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229920006280 packaging film Polymers 0.000 description 1
- 239000012785 packaging film Substances 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
- C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
- C08J11/10—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
- C08J11/14—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with steam or water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
Zpusob chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu (PET) pomocí vícestupnové hydrolýzy odpadního PETu za úcelem jeho depolymerace a následujícího postupného oddelování v prubehu vícestupnové hydrolýzy vznikajících produktu, pri nemz se vícestupnová hydrolýza provádí alespon ve dvou stupních, pricemz z výsledného produktu prvního stupne vícestupnové hydrolýzy se nejprve za soucasného vzniku zbytkového matecného louhu oddeluje tuhý krystalický podíl, tvorený vyloucenými krystaly kyseliny tereftalové spolu s meziprodukty, který se poté zavádí spolecne s vodou do druhého stupne dvoustupnové hydrolýzy, nacez se po jejím ukoncení z jejího konecného produktu za soucasného vzniku druhotnéhomatecného louhu odseparují vyloucené krystaly surové kyseliny tereftalové. Ethylenglykol se muze získávat oddelením vody ze zbytkového a druhotného matecného louhu.
Description
(57) Anotace:
Způsob chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu (PET) pomocí vícestupňové hydrolýzy odpadního PETu za účelem jeho depolymerace a následujícího postupného oddělování v průběhu vícestupňové hydrolýzy vznikajících produktů, při němž se vícestupňová hydrolýza provádí alespoň ve dvou stupních, přičemž z výsledného produktu prvního stupně vícestupňové hydrolýzy se nejprve za současného vzniku zbytkového matečného louhu odděluje tuhý krystalický podíl, tvořený vyloučenými krystaly kyseliny tereftalové spolu s meziprodukty, který se poté zavádí společně s vodou do druhého stupně dvoustupňové hydrolýzy, načež se po jejím ukončení z jejího konečného produktu za současného vzniku druhotného matečného louhu odseparují vyloučené krystaly surové kyseliny tereftalové. Ethylenglykol se může získávat oddělením vody ze zbytkového a druhotného matečného louhu.
o nrlnnHmi b»zo τλριΊ trz^ z C \_/<A sy CA \_4XX J- X isj j ·
Způsob chemické recykZ tip .ent ~o -F b :
, C i. 01 itu
ΛΑΤ~\Ί o o b bQ/ibr)-! vryj. uu c L· o V/llxl-x- J^-_y
Vynález se týká způsobu chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu (PET), založeného na dvoustupňovém chemolytickém rozkladu odpadního polyethylentereftalátu (PET), získaného například separací z netříděné drtě použitých polyethylenteref talátových vymtik zejměna upotřebených nápojovýcl a/nebo ethylenglykol.
Dosavadní stav techniky fy
Z českého patentového spisu 288622 je známý jako principiálně nový a komplexní způsob chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu tereftalovou a ethandiol resp (PET) na kyselinu •~r Ί rto r,CÍ j-sJ^fexx^ xxux dvoustupňové hydrolýze odpadního polyethylentereftalátu za ebN^rl QOOrl -irV*/—\T účelem jeho patentu je u tohoto způsobu i netříděná drť. polyethylenteref talátových depolymerace. skutečnost, že
Základem řešení dle vstupní surovinou může být výrobků, jako jsou ji:
v ν' z v · . z s ·
ΓΛ S> f»m 1 n <\yiz> V-tZ-V 1 ry -i f- Z> TO vt -o ZOT r oc Ltniiíciic ρ» cj Li zu-L L cp iicxμ/w j Lj v
PET lahve a pod., které přitom mohou obsahovat až 30 % hmot/.
rrj znečišťujících příměsí, papíru a adhesiv.
např. polyolefiny, PVC, zbytky
V prvním kroku způsobu polyethylentereftalátová dle tohoto patentu se separuje .ozka vstuoni hrubozrnné částice znečišťujících vzájemně oddělí proséváním.
nejprve se provádí její převedení do křehké formy krystalizaci a následné mletí. Rozemletá surovina pak obsahuje jemnozrnné částice polyethylentereftalátu a velmi
Iz b zo τζ» z> z> z~> b zo
XV U. CP i. O OC £>CJL-CP
V dalším kroku pak následuje kontinuální hydrolýza polyethylentereftalátu, prováděná v první™ σ!_ néstirikcm vodni jOsxry χ?θ v extrůzním reaktoru,
- ? -
ζΤ τ τ/“\ί ι Ο Ι“ΐτηη ro SA v VUO L. t_Aj</AAsJ v CL
Γ» L- 1 Ί V~\ VI t i OL-U^uix *irryri-i r h A τοττ την γτζτΊ ιητ,οτπ >«%,* SA
- O L- Cl V O.
3ϊ1ζ extruderu a na jeho výstupu navazujícího statického mixeru.
ohirnno -ι nmi
...... J .-· ·
Produkty hydrolýzy prvního studné ,ου τη rni-iim v 2 o L. u reaktoru zavedeny do reaktoru druhého s přebytkem vodného roztoku hydroxidu amonného sůl kyseliny tereftalové a ethandiol. Ve vodě nerozpustné cti vrrro o n ~l —Λ ΤΎΊ Z~\ V» VI Ol 1 aicx antouiiivu.
příměsi odděluj:
Vít τχΊ ν'Ζλ! X 7 Γ7Τ 7 lij· <ιχ. o-u y a-· _y
I-ví > Ví r\ V» o π I- 11v\ ·η r A. U1ACA1V OCUpin f il t;
V dalším kroku způsobu podle zmíněného srážení kyseliny tereftalové :
. V Lici-L
T TO Z~i V O Ví O V O ΓΤ7 4— /'lízl 1 V\ ν' O /^11 lz* fr- 1
V OOiliCAAU aUZjUVJVU J<AJ- OO.U.JVO l hydrolýzy druhého oddělení filtrací stupně anorganickou kyselinou a její oddělení ethandiolu z stupně po oddělení dvoustupňovou rektifikaci.
v posledním kioku. ss psk pnovédi filtrátu produktů hydrolýzy druhého
Ή 55 1 ο·τ το V οτη ř· -í TT1 ? 3 Ί '
Izi τη r> 1 π ni r Avjý ociiiiy
JWAl t__U A A U.ČARychlost pnoccsn chemické Tecyklnce PST 3. jeho enencjetickon náročnost pak blíže řeší způsob a zařízení podle české přihlášky vynálezuS/Pí přihlášky 'vynálezu zde
T)orl η t O h 3 'zvn i c~* oku AT OU.O U- Cl L·. d AjyU.iOUJO 1 kontinuální dvoustupňové spočívá vv\z AiJ d-U \S-L- 2 I tom,
PO ex t met e 1 u akumuluje se zpracovávaný PET ve formě taveniny prubezne při současném doběhu probíhajících reakcí PET, tavenina v akumulovaném objemu přetlačí do reaktoru druhého který se předem naplní vodným roztokem amoniaku, po ukončení amonolýzy se reaktor druhého stupně stupně, přičemž vyprázdní a proces se surovina se může dávkovat reakci, ethylenglykol ! \_/SJ.AA31A . , O O O r, AACl V_. to Zj o koncentraci 50 až 97 % hmotnostních a/nebo současně opakuje. Upravená vstupní PET do extruderu zároveň s přídavkem ethylenglykolu v množství 3 až 15 % hmotnostních, načež se v extruderu podrobuje současně s hydrolýzou i glykolýzní s vodou jako samostatnou složkou. Teplota a akumulované taveniny zpracovávaného PET procesu v rozmezí zpracovávané
Ξ/-\ ύ τ hr\mtr>
ΚΞ v ovotnov kontinuální dvoustupňové hydrolýzy
H rn b áb n ž 38C^C předehřívá na teplotu lí
220
T“\olm 7Ή11 -i o
CJ f 1 ΤΤΊΤΊ O CJ O
3 O^C, přičemž akumulováná tavenina zpracovávaného PET se do reaktoru d přetlačuje pod tlakem 1,5 až 18,0 MPa.
v-iibAVirl· π Ηίιτ-λπΧ J_ UliCiiU OUHyiiC
Příslušné zařízení podle této přihlášky z
Vj^aíS 1Θ ZU SSStdVH sxtruderu pro provádění prvního stupně dvoustupňové hydrolýzy a reaktoru amonolyzy pí druhého stupně kontinuální dvoustupňové hydrolýzy, přičemž / . v ' mezi extruderem a reaktorem je uspořádán akumulátor, který je napojen jednak na vyústění extruderu^ a jednak potrubím přes tlakově nastavitelnou trysku s reaktorem, přičemž je opatřen vytlačovacím pístem. Tepelná energie vložená do zpracovávaného materiálu v průběhu reaktivní extruze se tak jen s minimálními ztrátami přenáší až do reaktoru amonolýzy. Následně dodávanou tepelnou energií je nutné pouze pokrýt termoizolační ztráty akumulátoru a spojovacích • · ’ · Μ-»- v <-A\_£K armatur. Rozdíl mezi teploto;
tán:
odbouraného PET a jeho teplotou krystalizace z taveniny je možné využít k částečnému ohřevu reakční směsi amonolýzy.
V zájmu dalšího zvýšení energetických úspor a zkrácení reakční doby probíhající hydrolýzy odpadního PET byl dále vyvinut způsob jeho babické hydrolýzy dle české patentové pr pl 2-iiC JLj-žu.
kyseliny
2004-748, založený rovněž na chemolytického rozkladu na sůl tereftalové a ethylenglykol, přičemž v prvním stupni se odpadní polyethylentereftalát odbourává simultánně probíhající extruzní hydrolýzou a glykolýzou, prováděnou kontinuálním způsobem v extruderu na oligomerní produkty. Podstata řešení dle této přihlášky spočívá v tom, že ve druhém stupni se tavenina oligomerních produktů reaktivní extruze PET, vystupující z prvního stupně, v kontinuálním
PV \ 1 TI ri Ί Til dvoustupňového sledu za průběžného dávkování vodného roztoku hydroxidu alkalického kovu a/nebo hydroxidu amonného, s výhodou přehřátého na teplotu vyšší než je teplota krystalizace oligomerního polyethylentereftalátu, babicky hydrolyzuje na výsledné složky, t^j. na příslušnou sůl kyseliny tereftalové a ethylenglykol. V průběhu babické hydrolýzy -Lb reakční směs taveniny oligomerních produktů reaktivní extruze PET a vodného roztoku hydroxidu při vstupu do druhého stupně pod tlakem uvádí do vířivě spirálového pohybu, v němž se podrobuje souvislému promíchávání.
Úkolem zde předkládaného vynálezu je dále optimalizovat celý základní proces chemické recyklace odpadního PET, a to zejména v oblasti provádění jeho dvoustupňové hydrolýzy, a v dalším zpracování jejích produktů.
Podstata vynálezu
Tento úkol řeší způsob chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu (PET) pomocí vícestupňové hydrolýzy odpadního PETu za účelem jeho depolymerace a následujícího postupného oddělování v průběhu dvoustupňové hydrolýzy vznikajících produktů, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vícestupňová hydrolýza se provádí alespoň ve dvou stupních, přičemž z výsledného produktu prvního stupně vícestupňové hydrolýzy se nejprve za současného vzniku zbytkového matečného louhu odděluje tuhý krystalický podíl, tvořený vyloučenými krystaly kyseliny tereftalové spolu s meziprodukty např. oligomerů a esterů. Tento tuhý krystalický podíl se poté zavádí společně s vodou do druhého stupně vícestupňové hydrolýzy, načež se po jejím ukončení z jejího konečného produktu za současného vzniku druhotného matečného louhu odseparují vyloučené krystaly surové kyseliny tereftalové.
provádět vícestupňovou
Obvykle je plně dostačující hydrolýzu pouze ve dvou stupních, nicméně ji lze provádět obdobným způsobem i ve třech i více stupních.
V případě potřeby lze tímto způsobem získávat zároveň i ethylenglykol, a to oddělením vody ze a druhotného matečného louhu s tím, že zbytkový matečný louh lze výhodně zpracovávat současně.
Q T T-T 7½ /*»/1 Ζ“Μ 1
O V j ilUU-WLl z £) t k, o v s h. o ař\ i Ή nb tot τ \_ij_ U.11V
Při provádění tohoto způsobu se odpadní PET, získaný např. po rekrystalizací, mletí a prosévání z použitých PET lahví, dávkuje do tlakového reaktoru prvního stupně dvoustupňové hydrolýzy společně s vodou v hmotnostním poměru 1 : 1 až 1 ve prospěch vody. Větší množství vody je již pro proces neekonomické. Suspenze se /
280^C po dobu až 60 minut, zahřívá na teplotu 220 až načež se ochladí rychlostí 60^C.
s výhodou 1 až SO^C/min. na Teplotou zahřívání suspenze v prvním stupni je dán i tlak v tlakovém reaktoru. Vyloučené krystaly kysliny tereftalové spolu se zbytky oligomerů a esterů se pak obvykle odstředěním za vzniku zbytkového matečného louhu podílu, obsahujícího cca 85 % hmotn. sušiny, krystalický podíl se opět dávkuje spolu s vodou ve stejném poměru jako v prvním stupni do hydrolyzéru druhého stupně, přičemž druhý stupeň dvoustupňové hydrolýzy se může provádět v podstatě za obdobných podmínek jako stupeň.
\7γ7 τί i Ir Ί tr v zuir-L první
Na rozdíl od dosud známých způsobů se tak i druhý stupeň vícestupňové hydrolýzy provádí vodou, což ve svých důsledcích značně přispívá i k ekologičnosti celé hydrolýzy. Nicméně hlavní výhodou způsobu podle vynálezu je docílení takových produktů hydrolýzy, které dalším a podstatně jednodušším zpracováním vedou k takovým konečným produktům, které jsou zejména z hlediska čistoty opětovně polymerace schopné.
Podstata vynálezu spočívá dále v tom, že v zájmu dosažení potřebné čistoty kyseliny tereftalové se ze druhého stupně dvoustupňové hydrolýzy získané krystaly surové kyseliny tereftalové s výhodou rozpouštějí ve čpavkové vodě za přidání sorbentu, např. aktivního uhlí, pro kleraci roztoku, načež po promíchání a adsorpci se roztok filtruje a ze vzniklého filtrátu se pak sráží anorganickou kyselinou, obvykle sírovou, nerozpustná kyselina tereftalové, která se poté promývá vodou a suší. Získaná kyselina tereftalové svým chemickým složením pak odpovídá kvalitě čisté kyseliny tereftalové. Matečný louh po separaci kyseliny tereftalové obsahuje amonnou sůl, obvykle síran amonný, který za varu konvertuje přídavkem vápenatého hydrátu na síran vápenatý, amoniak a vodu. Destilací se pak oddělí amoniakální voda a tsuspenze sádry se filtruje a případně promývá. Filtrát spolu s promývací vodou přitom tvoří odpadní vodu.
Při vlastním orovádění tohoto kroku závisí množství přidávaného sorbentu přímo úměrně na velikosti znečistění tereftalové kyseliny, vystupující ze druhého stupně hydrolýzy, přičemž se z ekonomického hlediska obvykle pohybuje do 0,1 % hmotnostních- vztaženo na množství kyseliny. Kromě výhodného rozpouštění ve čpavkové vodě lze použít i běžných louhů např. draselného či sodného.
Podstata vynálezu spočívá ethylenglykol ze zbytkového s výhodou vakuovou destilací obsahující estery, polyglykoly odstranit např. spalováním.
dále rovněž v tom, že a matečného louhu se čistí
Vzniklý destilační zbytek, a část barviva, lze /
Přehled obrázků na výkrese /
Vynález bude dále blíže objasněn blokovým schématem konkrétního příkladu provedení způsobu chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu podle vynálezu.
v »
Příklad provedení vynálezu
Způsob chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu (PET) na kyselinu tereftalovou a ethylenglykol pomocí dvoustupňové hydrolýzy odpadního PETu v tomto konkrétním příkladu provedení spočívá v tom, že z výsledného produktu prvního stupně dvoustupňové hydrolýzy se nejprve za současného vzniku zbytkového matečného louhu odděluje tuhý krystalický podíl, tvořený vyloučenými krystaly kyseliny tereftalové spolu se zbytky oligomerů a esterů. Tento tuhý krystalický podíl se poté zavádí společně s vodou do druhého stupně dvoustupňové hydrolýzy, načež se po jejím ukončení z jejího konečného produktu za současného vzniku druhotného matečného louhu odseparují vyloučené krystaly surové kyseliny tereftalové. Ethylenglykol se přitom získává oddělením vody ze zbytkového a druhotného matečného louhu.
V rámci tohoto způsobu se odpadní PET, získaný konkrétně po rekrystalizaci, mletí a prosévání z použitých PET lahví, dávkuje do tlakového reaktoru prvního stupně dvoustupňové hydrolýzy společné s vodou v hmotnostním poměru 1 : 2 ve γ
prospěch vody. Suspenze se zahřívá na teplotu 250^0 po dobu minut, tlak v tlakovém reaktoru činí 4,2 až 4,4 MPa,
Poté se suspenze rychle ochladí v krystalizátoru rychlostí γ γ
20j°C/min. na teplotu 40j^C. Vyloučené krystaly kyseliny tereftalové spolu se zbytky oligomerů a esterů se pak obvykle oddělují odstředěním za vzniku zbytkového matečného louhu a tuhého podílu, obsahujícího 85 % hmotn. sušiny. Vzniklý krystalický podíl se opět dávkuje spolu s vodou ve stejném poměru do hydrolyzéru, v němž se při teplotě opět
250ýC při setrvání na teplotě 30 minut provede druhý stupeň dvoustupňové hydrolýzy. Výsledný produkt se pak opět v krystalizátoru rychle ochladí a vyloučené krystaly surové kyseliny tereftalové se odstředí, čímž se separuje druhotný matečný louh.
* t
Ze druhého stupně dvoustupňové hydrolýzy získané krystaly surové kyseliny tereftalové se rozpouštějí v čpavkové vodě za přidání 0,08 % hmotnostních aktivního uhlí jako sorbentu pro kleraci roztoku, načež po promíchání a adsorpci se roztok filtruje a ze vzniklého filtrátu se pak sráží kyselinou sírovou na hodnotu Í>Ú^menší než 4 nerozpustná kyselina tereftalová, která se poté promývá vodou a suší. Získaná kyselina tereftalová svým chemickým složením pak odpovídá kvalitě čisté kyseliny tereftalové. Matečný louh po separaci kyseliny tereftalové obsahuje síran amonný, který za varu konvertuje přídavkem vápenatého hydrátu na síran vápenatý, amoniak a vodu. Destilací se pak oddělí amoniakální voda a horká suspenze sádry se filtruje a následně promývá. Filtrát spolu s promývací vodou přitom tvoří odpadní vodu, která se vypouští do recipientu.
Ethylenglykol ze zbytkového a matečného louhu se čistí destilací ve dvou stupních, přičemž alespoň v jednom stupni se jedná o destilaci vakuovou. Vzniklý destilační zbytek, obsahující estery, polyglykoly a část barviva se spolu s použitým sorbentem spaluje.
Blíže je tento konkrétní způsob zřejmý rovněž z blokového schématu s naznačenými vstupy a výstupy jednotlivých složek a meziproduktů. Kyselina tereftalová a ethylenglykol jako konečné produkty jsou označeny symboly KT a EG. Jak je z blokového schématu patrné, mohou být alespoň některé úseky tohoto způsobu prováděny v uzavřených okruzích s tím, že některé jeho vystupující meziprodukty, jako voda pro provádění hydrolýzy a čpavková voda pro kleraci, mohou být přímo nebo po úpravě zaváděny zpět do procesu.
Průmyslová využitelnost
Vynález je využitelný pro chemickou recyklaci polyethylenteref talátových výrobků, zejména nápojových lahví, obalových fólií a fotografických filmů, obsahující až 30 % znečišťujících příměsí na monomerní suroviny vhodné k polykondenzací na nový polyethylentereftalátový materiál (PET).
Claims (5)
- Ρ A Τ Ε Ν Τ Ο V É Ν Á ROKY1. Způsob chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu (PET) pomoci vícestupňové hydrolýzy odpadního PETu za účelem jeho depolymerace a následujícího postupného oddělování v průběhu vícestupňové hydrolýzy vznikajících produktů, vyznačující se tím, že vícestupňová hydrolýza se provádí alespoň ve dvou stupních, přičemž z výsledného produktu prvního stupně vícestupňové hydrolýzy se nejprve za současného vzniku zbytkového matečného louhu odděluje tuhý krystalický podíl, tvořený vyloučenými krystaly kyseliny tereftalové spolu s meziprodukty, který se poté zavádí společně s vodou do druhého stupně dvoustupňové hydrolýzy, načeš se po jejím ukončení z jejího konečného produktu za současného vzniku druhotného matečného louhu odseparují vyloučené krystaly surové kyseliny tereftalové.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že ze druhého stupně vícestupňové hydrolýzy získané krystaly surové kyseliny tereftalové se rozpouštějí ve čpavkové vodě za přidání sorbentu pro kleraci roztoku, načež po promíchání a adsorpci se roztok filtruje a ze vzniklého filtrátu se pak sráží anorganickou kyselinou nerozpustná kyselina tereftalové.
- 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že do čpavkové vody se jako sorbent přidává aktivní uhlí.
- 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, še ze zbytkového a druhotného matečného louhu se oddělením vody získává ethylenglykol.
- 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že ethylenglykol se čistí alespoň v jednom stupni vakuovou destilací.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20041032A CZ20041032A3 (cs) | 2004-10-13 | 2004-10-13 | Zpusob chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu |
| PCT/CZ2005/000076 WO2006039872A1 (en) | 2004-10-13 | 2005-10-11 | The mehod of chemical recycling of polyethylene terephthalate waste |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20041032A CZ20041032A3 (cs) | 2004-10-13 | 2004-10-13 | Zpusob chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ296280B6 CZ296280B6 (cs) | 2006-02-15 |
| CZ20041032A3 true CZ20041032A3 (cs) | 2006-02-15 |
Family
ID=35355250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20041032A CZ20041032A3 (cs) | 2004-10-13 | 2004-10-13 | Zpusob chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ20041032A3 (cs) |
| WO (1) | WO2006039872A1 (cs) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ300751B6 (cs) * | 2003-09-24 | 2009-07-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Protácecí zarízení pro protácení rotoru stroju |
| CZ299908B6 (cs) | 2007-07-13 | 2008-12-29 | Ústav chemických procesu Akademie ved CR | Zpusob chemické depolymerace odpadního polyethylentereftalátu |
| EP2719529B1 (en) | 2012-10-10 | 2017-01-11 | Armacell Enterprise GmbH & Co. KG | Prevention of depolymerization of polyalkylene terephthalate in laminated structures |
| CA2934544C (en) * | 2013-12-31 | 2022-07-12 | Bp Corporation North America Inc. | Method for forming an aromatic diacid and/or an aromatic diacid precursor from a polyester-containing feedstock |
| CZ307751B6 (cs) | 2018-03-12 | 2019-04-10 | JBPV s.r.o. | Způsob získání kyseliny tereftalové z odpadního polyethylentereftalátu |
| GB2598077A (en) * | 2019-08-13 | 2022-02-23 | Poseidon Plastics Ltd | Polymer recycling |
| GB2586249B (en) | 2019-08-13 | 2021-09-22 | Poseidon Plastics Ltd | Polymer recycling |
| JP2023544007A (ja) * | 2021-07-19 | 2023-10-19 | エルジー・ケム・リミテッド | リサイクルプラスチック合成用単量体組成物、その製造方法、並びにそれを用いたリサイクルプラスチック、成形品および可塑剤組成物 |
| CN116082541B (zh) * | 2022-11-03 | 2024-10-22 | 重庆市化工研究院有限公司 | 一种聚乙烯基膦酸二甲酯的水解方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4605762A (en) * | 1982-04-23 | 1986-08-12 | Celanese Mexicana S.A. | Depolymerization of condensation polymers |
| US5095145A (en) * | 1990-11-05 | 1992-03-10 | Amoco Corporation | Preparation of purified terephthalic acid from waste polyethylene terephthalate |
| CZ288622B6 (cs) * | 2000-03-17 | 2001-08-15 | Milan Ing. Šírek | Způsob chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu |
-
2004
- 2004-10-13 CZ CZ20041032A patent/CZ20041032A3/cs not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-10-11 WO PCT/CZ2005/000076 patent/WO2006039872A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ296280B6 (cs) | 2006-02-15 |
| WO2006039872A8 (en) | 2006-11-16 |
| WO2006039872A1 (en) | 2006-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2020257064B2 (en) | Processes for treating aqueous compositions comprising lithium sulfate and sulfuric acid | |
| US5787332A (en) | Process for recovering tantalum and/or niobium compounds from composites containing a variety of metal compounds | |
| US4224287A (en) | Process for the preparation of pure aluminum oxide | |
| CZ20041032A3 (cs) | Zpusob chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu | |
| AU2012230776A1 (en) | Sulfate-based electrolysis processing with flexible feed control, and use to capture carbon dioxide | |
| US3825655A (en) | Production of hydrogen fluoride and metal sulfates | |
| CN106029642A (zh) | 含果糖的原料向含hmf的产物的转化 | |
| CN102603593A (zh) | 通过与选择性溶剂络合来纯化羧酸 | |
| CN111235591B (zh) | 一种由锂辉石硫酸浸出液制备单水氢氧化锂的方法 | |
| CN111170350A (zh) | 一种针对石英-方解石型萤石矿的选矿方法 | |
| RU2526067C1 (ru) | Способ рециклинга отходов алюминированных упаковочных материалов и устройство для его осуществления | |
| CN113636576A (zh) | 一种煤化工杂盐处置及资源化利用的系统及方法 | |
| WO2000007945A1 (en) | Method for processing mineralised water | |
| US4277620A (en) | Byproduct recovery from a pentaerythritol waste stream | |
| CN108928825B (zh) | 从含氟粉尘中分离回收二氧化硅和氟硅酸铵的方法 | |
| CN112441600A (zh) | 一种工业混合钾盐的分离方法 | |
| CN119706878A (zh) | 一种从含盐废水中回收硫酸钠并制备硫酸铵和碳酸钠的方法 | |
| JPS58151303A (ja) | 次亜塩素酸カルシウムの製法 | |
| RU2701319C1 (ru) | Способ комплексной переработки алюмосодержащих солевых шлаков | |
| CN107902699B (zh) | 一种连续加压自热式液相氧化铬铁矿的分解方法 | |
| CZ299244B6 (cs) | Zpusob bazické hydrolýzy odpadního polyethylentereftalátu a zarízení k provádení tohoto zpusobu | |
| JP4588045B2 (ja) | 廃液の処理方法 | |
| RU2627431C1 (ru) | Способ получения фторида кальция из фторуглеродсодержащих отходов алюминиевого производства | |
| CN101613311A (zh) | 从重排混合物中回收己内酰胺的系统和方法 | |
| US5437849A (en) | Method of processing vanadium-containing residues |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20111013 |