DE2210223A1 - Verfahren zum Beseitigen von Abfall synthetischer Hochpolymerisate - Google Patents
Verfahren zum Beseitigen von Abfall synthetischer HochpolymerisateInfo
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Description
PATENTANWÄLTE 991 Π? 93
DR. E. WIEGAND DIPU-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT
TELEFON= 39 53M 2000 HAMBURG 50, 1· März 1972
W. 25187/72 8/Vo
Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha,
Hyogo (Japan)
Verfahren zum Beseitigen von Abfall synthetischer Hochpolymerisate
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beseitigen von Abfall synthetischer Hochpolymerlsate (nachstehend
auch mit Abfall synthetischer Harze oder mit Kunstharzabfall bezeichnet). Insbesondere bezieht sieh die Erfindung
auf ein Verfahren zum Beseitigen chlorhaltiger Harzabfälle in Vermischung mit anderen schmelzbaren Kunstharzabfällen.
Typische Beispiele solcher chlorhaltiger Harze sind Polyvinylchlorid, Mischpolymerisate von Vinylidenchlorid
und Vinylchlorid, wie die unter den Bezeichnungen 5lSaran'?
und "Kurehalon" bekannten Stoffe, Mischpolymerisate von Vinylchlorid
und Vinylacetat usw. Beispiele anderer schmelzbarer synthetischer Hochpolymerisate sind Polypropylen, Polyäthylen,
Polystyrol, Polyurethan usw.
Abfälle synthetischer Hochpolymerlsate, wie Polyäthylen und Polypropylen, sind bisher dadurch beseitigt worden,
daß sie einfach verbrannt wurden«, Bei sxner solchen Art der
Beseitigung treten jedoch verschieden© Schwierigkeiten auf, da diese Harzabfälle als festes Harz einen so hohen Wärmewert und eine so bemerkenswert niedrige Verbrennungsgeschwin-
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digkeit haben, daß sie bei der Verbrennung gewöhnlich
eine große Menge Ruß erzeugen, und die zu ihrer Verbrennung ■ verwendete Vorrichtung ist
wegen ihrer geringen Verbrennungsbelastung ziemlich unwirtschaftlich.
Ein weiteres Problem ergibt sich wegen der Notwendigkeit einer besonderen Sorgfalt während des Beseitigungsvorgangs, weil solche Harzabfälle, wenn sie als feste Harze
verbrannt werden, gewöhnlich in der ersten Stufe der Verbrennung schmelzen urid erweichen.
Zweck der Erfindung ist, ein Verfahren zur wirksamen Beseitigung der Abfallgemische synthetischer Hochpolymerisate
zu schaffen, durch welches die vorgenannten Schwierigkeiten vollständig behoben sind und während der Beseitigung
erzeugte schädliche Stoffe, wie insbesondere Chlorwasserstoff, vollständig entfernt werden können.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
a) zuerst der Polyolefingemischabfall bei einer relativ
niedrigen Temperatur in dem Bereich von 200 bis 5000C
erhitzt wird, um relativ thermisch stabile oder hitzebeständige synthetische Hochpolymerisate, wie z. B. in dem Abfallgemisch
enthaltenes Polypropylen und Polyäthylen, zu schmelzen und dadurch ein aus den geschmolzenen Harzen bestehendes
heißes Bad zu bilden, \
b) thermisch unstabile Harze, wie z. B. Polyvinylchlorid und ähnliche chlorhaltige synthetische Hochpolymerisate, in
dem auf einer Temperatur von 200 bis 5000C gehaltenen heißen
geschmolzenen Bad zersetzt werden, um dadurch Chlorwasserstoffgas zusammen mit einer gewissen Menge Kohlenwasserstoffgas
zu erzeugen, während sie von dem im wesentlichen aus Kohlenstoff bestehenden restlichen Material getrennt werden,
und
c) das erzeugte Chlorwasserstoffgas zusammen mit einer kleinen Menge Kohlenwasserstoffgas aus dem geschmolzenen Bad
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zur Außenseite des Systems abgegeben wird und gleichzeitig
der restliche Kohlenstoff aus dem System abgezogen wird.
Währenddessen wird ein Teil des Polypropylens, Polyäthylens
und ähnlichen Hochpolymerisatabfalls, die das heiße geschmolzene Bad bilden, thermisch in Cp-Cj,-Kohlenwasserstoffgas
zerlegt, indem dieser Teil bei einer Temperatur von 200 bis 500°C erhitzt wird, jedoch erfährt der
größere Anteil von ihm eine Degradierung und verbleibt in dem System als geschmolzene Flüssigkeit von geringerer Viskosität,
die einen so niedrigen Schmelzpunkt wie 80 bis 135°C aufweist.
Das so in dieser Stufe erzeugte Cg-C^-Kohlenwasserstoffgas
wird aus dem Heizofen zusammen mit dem aus dem Polyvinylchlorid erzeugten Chlorwasserstoffgas und mit Hexan-, Propylen-
und ähnlichen Kohlenwasserstoffgasen abgezogen.
Mittels des Verfahrens nach der Erfindung ist es jetzt möglich, eine kontinuierliche Beseitigung von Hochpolymerisatabfällen
dadurch auszuführen, daß sie fortlaufend in einen Heizofen eingeführt werden, wodurch die thermische Zersetzung
Von Polyvinylchlorid- und ähnlichen chlorhaltigen Kunstharzabfällen in dem heißen geschmolzenen Bad herbeigeführt wird,
während Chlorwasserstoffgas dissoziiert und restlicher Kohlenstoff erhalten wird, der frei von zurückbleibendem Chlor
ist.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird das Gemisch aus Hochpolymerisatabfällen erhitzt, um ein heißes geschmolzenes
Wärmemedium aus in dem zugeführten Harzgemisch enthaltenen schmelzbaren Harzen zu bilden, während gleichzeitig
die thermische Zersetzung der chlorhaltigen Kunstharzabfälle in dem heißen Wärmemedium bewirkt wird, was von einer Dehydrochlorierungsreaktion
und der Beseitigung der thermisch schmelzbaren synthetischen Hochpolymerisate, wie Polyäthylen und
Polypropylen, die als Wärmemedium wirksam verwendet worden sind, begleitet ist.
Das Abfallbeseitigungsverfahren gemäß der Erfindung
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weist folgende Vorteile auf:
a) Da das Verfahren in vollkommen flüssigem Zustand durchgeführt wird, kann das Abfallharzgemisch leicht gehandhabt
und behandelt werden, beispielsweise indem es mittels einer Üblichen Pumpe befördert wird, und es kann
mit einer hohen Verbrennungsbelastung, z. B. mittels Sprllhverbrennung,
in wirksamer Weise weggebrannt werden, und zwar ebenso leicht wie im Falle der Verbrennung gewöhnlicher
flüssiger Brennstoffe.
b) Da die Beseitigungsbehandlung in einer flüssigen Phase erfolgt, kann der zu beseitigende Kunstharzabfall in
eine Form eingegossen und in geeignete Gestalten und Größen geformt werden, und das geformte Harz kann entweder wiederverwendet
oder weggeworfen werden.
c) Da das Wärmemedium in dem heißen Bad kein Chlor mehr
enthält, kann es verbrannt werden, ohne daß irgendwelche schädlichen Gase, wie Chlorwasserstoff, erzeugt werden. Ferner kann es, da es kein Chlor enthält, sofort weggeworfen
oder als Kohlenwasserstoffquelle wiederverwendet werden. Außerdem kann es in Vermischung mit Stadtmüll verbrannt werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch auf die Beseitigung von Kunstharzabfällen, die vollständig aus chlorhaltigen Harzen, wie Polyvinylchlorid bestehen, sowie auch
auf die Beseitigung anderer Hochpolymerisatabfälle, die kein Chlor enthalten, wie z. B. solcher, die wärmehärtende Kunstharze enthalten, angewendet werden.
In Abhängigkeit von der Zusammensetzung der zu beseitigenden Kunstharzabfälle ist es auch möglich, heißes Bad bildende Materialien, wie Polyäthylen und Polypropylen beizumischen, um die Bedingungen, d. h. die Temperatur und die Viskosität des heißen Bades auf konstanten Werten zu halten.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert, die ein Fließschema des Verfahrens
wiedergibt. ,
• 209847/1019
Zu beseitigender Kunstharzabfall wird über eine Einlaßleitung 5 in einen wannenartigen Heizofen 1 eingeführt
und darin bei einer Temperatur zwischen 200 und 5000C, vorzugsweise
von etwa 375°C erhitzt, so daß ein heißes Bad aus geschmolzenen schmelzbaren. Abfallharzen, die in dem Beschickungsmaterial
enthalten sind, gebildet wird. Der untere Teil des Ofens 1 ist als Verbrennungskammer 2 ausgebildet,
in"welche das in dem Heizofen befindliche geschmolzene Harz
über eine Einlaßleitung 9 zusammen mit Luft fortlaufend eingeführt
und in der Kammer 2 als Brennstoff verbrannt wird, um dem Prozeß Wärme zuzuführen.
In dem Heizofen 1 durch thermische Zersetzung chlorhaltiger Harze erzeugter Chlorwasserstoff wird über eine Leitung
18 abgezogen und in einen Absorber 12 eingeführt, in welchem es als Salzsäure zurückgewonnen wird, die über eine
Leitung 13 abgegeben wird. In dem Absorber 12 nicht absorbiertes
Gas wird aus dem Absorber in einen Skrubber 14 eingeführt, in welchem nicht absorbierter Chlorwasserstoff mittels eines
aus einer Sprühvorrichtung 15 austretenden Sprühwasserstrahls als Salzsäure zurückgewonnen wird. Die rückgewonnene Salzsäure
wird über eine Pumpe 16 in den Absorber 12 zurückgeführt. Den Skrubber 14 verlassendes, nicht absorbiertes Gas,
das Kohlenwasserstoffe enthält, welche durch thrmisehe Degradierung
der Abfallharze erzeugt sind, wird über Leitungen 13
und 10 mittels eines Gebläses 17 zusammen mit Luft der Verbrennungskammer 2 zugeführt.
In der Zeichnung bedeuten ferner; 4 eine Zufuhrleitung
für Brennstoffgas, 5 einen Abwärmeboiler* 6 eine Abgasauslaßleitung,
7 einen Schornstein und 8 eine Abgabeleitung für restlichen Kohlenstoff.
Aus dem Heizofen austretendes ehlorw&sserstöffhalfciges
Gas kann nach Rückgewinnung von Kohlenwasserstoffen mittels
eines Kondensators als Brennstoff verwendet werden^ und der
in dem Absorber entstehende Chlorwasserstoff kann als Salzsäure zurückgewonnen werden, die entweder als
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Material verwendet oder nach Neutralisation mit Ca(OH)p,
NaOH o.dgl. weggeschüttet werden kann.
Der in dem Ofen gebildete restliche Kqhlcnstoff kann entweder als Brennstoff oder als Kohlenstoffquelle in anderen
Prozessen verwendet oder gewünschtenfalls, nachdem er durch Preßformen in geeignete Größen gebracht ist, weggeworfen
werden. Da das geschmolzene Wärmemedium bei einer Temperatur über 1500C leicht versprüht werden kann, kann
es fortlaufend als Brennstoff zum Erhitzen des Ofens sprühverbrannt werden.
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Claims (2)
1. Verfahren zum Beseitigen von Abfall synthetischer
Hochpolymerisate, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochpolymerisatabfall bei einer Temperatur zwischen 200 und
5000C erhitzt wird, um in dem Abfall enthaltene schmelzbare Materialien zu schmelzen, und dann der Hochpolymerisatabfall, insbesondere chlorhaltiges Hochpolymerisat, in einem aus dem thermisch schmelzbaren Material gebildeten
heißen geschmolzenen Bad bei einer Temperatur zwischen 200 und 5000C zersetzt wird.
5000C erhitzt wird, um in dem Abfall enthaltene schmelzbare Materialien zu schmelzen, und dann der Hochpolymerisatabfall, insbesondere chlorhaltiges Hochpolymerisat, in einem aus dem thermisch schmelzbaren Material gebildeten
heißen geschmolzenen Bad bei einer Temperatur zwischen 200 und 5000C zersetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des geschmolzenen Materials als
Brennstoff zum Erhitzen des Hochpolymerisatabfalls verbrannt wird.
Brennstoff zum Erhitzen des Hochpolymerisatabfalls verbrannt wird.
J. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß durch die thermische Zersetzung des chlorhaltigen Hochpolymerisatabfalls erzeugter Chlorwasserstoff als Salzsäure
zurückgewonnen wird.
k. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß durch thermische Degradierung des Hochpolymerisatabfalls gebildete Kohlenwasserstoffe als Brennstoff zum Erhitzen
des · Hochpolymerisatabfalls verbrannt werden.
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Le e rs e i t e
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