DE2804616A1

DE2804616A1 - Verfahren und vorrichtung zum pyrolytischen abbauen eines organischen materials

Info

Publication number: DE2804616A1
Application number: DE19782804616
Authority: DE
Inventors: Thomas Stephen Dwan
Original assignee: Beringer Co Inc
Current assignee: Beringer Co Inc
Priority date: 1977-06-06
Filing date: 1978-02-03
Publication date: 1978-12-07
Also published as: GB1562372A; CA1098072A; JPS543174A

Description

DR.-INS. DIPL-ING. M. SC 3IPL - PHVS. Γ Π. DIPL.-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT - GRiESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 42 704 b Anmelder: Beringer Co., Inc.

k - 163 Beringer Way

30.Januar 1978 Marblehead, Mass. 01945

USA

Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zum pyrolytischen Abbauens eines organischen Materials

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum pyrolytischen Abbauen eines organischen Materials, insbesondere eines Kunststoffmaterials , sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens .

Insbesondere befasst sich die Erfindung mit Verfahren zur pyrolytischen Trennung von polymeren organischen Verbindungen von Gegenständen oder Stoffen, welche durch die anzuwendenden Temperaturen im wesentliehen nicht beeinflusst werden. Derartige Verfahren sind in der KunststoffIndustrie nützlich, um verschiedene Kunststoffe von Gegenständen, wie Giessformen, Spritzköpfen, Prallflächen, Sieben und Filtern, Mehrlochspinnköpfen, Extruderschnecken, Pumpen, Düsen und anderen vergleichbaren Werkzeugen bzw. Bauteilen zu entfernen.

Dabei kommt es darauf an, dass die gereinigten Elemente erneut verwendet werden können. Verfahren der betrachteten Art sind auch nützlich, wenn es darum geht, bei der Rückgewinnung von Metallteilen diese von damit verbundenen Polymeren bzw. Kunststoffen zu trennen, wobei gegebenenfalls auch Bestandteile der Kunststoffe zurückgewonnen werden können.

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Es sind zahlreiche Verfahren bekannt, mit deren Hilfe Kunststoffe bzw. Kunststoffschichten von Metallteilen entfernt werden können. Mit Ausnahme derjenigen Verfahren, bei denen mit Lösungsmitteln oder mit Ultraschallreinigungseinrichtungen oder mit beiden gearbeitet v/ird, werden bei den bekannten Verfahren üblicherweise Temperaturen zwischen etwa 427 und etwa 482°C erzeugt, bei denen die Kunststoffe zerfallen. Bei diesem Zerfallen entstehen flüchtige Bestandteile, die im allgemeinen brennbar sind, während ein Rückstand zurückbleibt, der häufig überwiegend aus Kohlenstoff besteht. Wenn bei der Wärmebehandlung Sauerstoff vorhanden ist, dann oxidiert der Kohlenstoff, wobei als Rückstand ein anorganischer Staub bzw. ein Pulver zurückbleibt.

Zu den vorbekannten Reinigungsverfahren gehört beispielsweise das Bedecken der Teile mit geschmolzenem Salz, das Erhitzen der Teile in einem Ofen, und zwar in Luft, in einem inerten Gas oder in Dampf, das Eintauchen der Teile in ein Bett von erhitztem Aluminiumoxid und das Aufheizen der Teile mit einem Schneidbrenner oder auf einer heissen Platte. Jedes dieser bekannten Verfahren hat ein oder mehrere Nachteile. Beispielsweise muss das Salz bzw. ganz allgemein der Stoff, in den die zu reinigenden Teile eingetaucht werden, regelmässig ersetzt werden. Ausserdem ergibt sich eine Luftverschmutzung durch Rauch und/oder Dämpfe. Die Reinigung nimmt einen beträchtlichen Zeitraum in Anspruch; die Teile, von denen der Kunststoff entfernt werden soll, werden geglüht und/oder verformen sich; es bestehen Gefahren für das Bedienungspersonal, wenn das geschmolzene Salz aus seinen Behältern herausspritzt, überkocht oder dergleichen; auf den Metallteilen bleiben Rückstände von Salz

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oder Aluminiumoxid zurück, die eine weitere Reinigung erforderlich machen; es ergeben sich Einschränkungen hinsichtlich der Art und Menge der Kunststoffe, deren Entfernung möglich ist, und es ergeben sich Einschränkungen hinsichtlich der einwandfreien Reinigung von Teilen, welche komplizierte Formen aufweisen.

Viele der vorstehend aufgeführten Nachteile werden durch das spezielle Verfahren der ünterdruckpyrolyse vermieden, welches in der Zeitschrift "SPE Journal" July, 1973, Volume 29, Seite 25 in dem Aufsatz "Now: Remove Plastic Deposits from Extruder parts the modern way" beschrieben ist. Gemäss diesem Verfahren werden mit Kunststoff beschichtete bzw. verschmutzte Teile in eine Kammer eingebracht, welche mit Wärmestrahlern ausgerüstet ist und der eine Unterdruckpumpe zugeordnet ist, die zu einer Abgasleitung führt. Die Teile werden unter Unterdruck erhitzt. Wenn Temperaturen zwischen etwa 427 und 482 C erreicht werden, zerfällt das Kunststoffmaterial, wobei gewisse Bestandteile verdampfen, deren Dämpfe durch einen Kondensatscheider abgezogen werden, wo die meisten Feststoffe kondensieren, wenn sie in Kontakt mit Wasser gelangen. Die Dämpfe und das Wasser, welche den Kondensatscheider verlassen, treten in die Unterdruckpumpe ein. Das Wasser und die Dämpfe werden von der Pumpe zu einem weiteren Scheider transportiert, aus dem das Wasser zu einem Ablass gelangt oder zu der Unterdruckpumpe zurückgeleitet wird, während die Dämpfe über einen Entlüftungskamin entweder direkt oder über einen mit Gas beheizten Nachbrenner in die Atmosphäre abgeleitet werden.

In Ausgestaltung dieses Verfahrens wurde auch bereits mit einer

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zweiten unter Unterdruck stehenden Kammer bzw. mit einem Sammelgefäss gearbeitet, welches unter der ersten Kammer installiert war und mit diesem über ein Verbindungsrohr in Verbindung stand. Dabei wurde die zweite Kammer auf einer wesentlich niedrigeren Temperatur als die erste Kammer gehalten. Beim Aufheizen werden nun in der ersten Kammer bei erhöhter Temperatur gewisse Kunststoffe fliessfähig und fallen in einen Auffangbehälter, der über das Verbindungsrohr mit der zweiten Kammer verbunden ist, wo die Temperatur niedrig genug ist, um eine erneute Verfestigung zu verursachen. Die zweite Kammer besass dabei eine Auffangwanne und eine Tür zum Herausnehmen des gesammelten Kunststoffmaterials. Bei dieser Ausgestaltung des oben angegebenen Verfahrens kann ein beträchtlicher Teil des Kunststoffmaterials zurückgewonnen werden, ohne pyrolytisch abgebaut zu werden.

In einigen Fällen ergaben sich jedoch bei der beschriebenen Ausgestaltung des früheren Verfahrens Schwierigkeiten, da das geschmolzene Kunststoffmaterial nicht schnell genug aus der Unterdruckkammer abfloss, um einen pyrolytischen Abbau bei ansteigender Temperatur zu verhindern. Diese Schwierigkeit beruhte in erster Linie auf der Zähigkeit des geschmolzenen Kunststoffmaterials, die dessen Abfliessen behinderte und in vielen Fällen zu einem Blockieren des Verbindungsrohrs führte. Es wurden Versuche unternommen, dieses Problem dadurch zu bewältigen, dass das Verbindungsrohr mit einer Heizvorrichtung umgeben wurde, was sich jedoch nur teilweise als erfolgreich erwies.

Ausgehend vom Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe

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zugrunde, das Entfernen des geschmolzenen polymeren Materials aus der geheizten Unterdruckkammer so zu verbessern, dass dieses Material wirksam gesammelt und wieder verfestigt werden kann, ohne dass in einem beachtlichen Umfang ein pyrolytischer Abbau erfolgt.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art gelöst, welches durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist:

(a) Man schliesst das Material in einen ersten umschlossenen Raum ein;

(b) man erzeugt in dem Raum einen Unterdruck;

(c) man heizt den Raum auf eine in einem ersten Temperaturbereich liegende Temperatur auf, die ausreicht, um das Material zum Schmelzen zu bringen, ohne dass es in beachtlichem Umfang abgebaut wird, so dass ein Teil des Materials aus dem ersten Raum frei in einen damit in Verbindung stehenden zweiten Raum fallen kann, der auf einer wesentlich niedrigeren Temperatur gehalten wird, so dass der in ihn herabfallende Teil des Materials sich wieder verfestigen kann, und

(d) man erhitzt das in dem ersten Raum verbleibende Material auf eine in einem zweiten Temperaturbereich liegende erhöhte Temperatur, die ausreicht, um das Material thermisch abzubauen, wobei die flüchtigen Komponenten abgezogen v/erden, so dass nur ein aschenartiger Rückstand zurückbleibt.

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Das erfindungsgemässe Verfahren bietet den Vorteil, dass nur die bei Aufheizung auf die im ersten Temperaturbereich liegende Temperatur nicht abgeflossenen Teile des Materials, die im allgemeinen nur einen Bruchteil des Gesamtmaterials ausmachen, anschliessend bei erhöhter Temperatur pyrolytisch zersetzt werden, während der übrige Teil des Materials, insbesondere des Kunststoffmaterials, nach dem erneuten Erstarren aus der kühleren zweiten Kammer entnommen werden kann.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann dabei so ausgestaltet werden, dass nach dem Verdampfen der flüchtigen Komponenten der Rückstand, wenn er einen hohen Kohlenstoffgehalt auf v/eist, unter Luftzufuhr weiter verbrannt bzw. oxidiert wird, so dass sich ein staubförmiger bzw. pulverförmiger Rückstand ergibt, der im wesentlichen nur noch aus anorganischen Pigmenten oder Füllern besteht, die leicht von den behandelten Teilen entfernt werden können.

Einzelheiten und Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens werden nachstehend anhand einer Zeichnung noch näher erläutert, deren einzige Figur eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zeigt.

In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 12 eine Kammeranordnung, die dreiteilig ausgebildet ist und in der ein Unterdruck erzeugbar ist. Die Kammeranordnung 12 weist eine erste Kammer 14, eine zweite Kammer oder ein Sammelgefäss 16 und einen Verbindungsteil 18 auf, der vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, durch ein senkrechtes Rohr erheblichen Durch-

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messers gebildet wird, wie dies nachstehend noch beschrieben v/ird. Die erste Kammer 14 ist vorzugsv/eise mit rostfreien Stahl ausgekleidet, isoliert und mit ein oder mehreren elektrischen Heizstrahlern 20 ausgerüstet. Ausserdemsinc ein Temperaturfühler (nicht dargestellt), ein Rost 22, eine Tür 24 zum Einsetzen oder Herausnehmen des Rostes 22 und ein Auffangbehälter 26 vorgesehen. Der Auffangbehälter 26 besitzt eine zentral angeordnete Auslassöffnung 28, welche mit der Längsachse des Verbindungsteils 18 fluchtet, so dass aus dem Auffangbehälter 2 6 ausfliessender geschmolzener Kunststoff frei nach unten fallen kann, ohne die Wände des Verbindungsteils zu berühren und dabei zu einer Masse 30 von verfestigtem bzw. erneut erstarrtem Kunststoff in dem Sammelgefäss 16 gelangt.

Der Verbindungsteil 18 besitzt solche Abmessungen und ist so ausgerichtet, dass er das Sammelgefäss 16 thermisch von der ersten Kammer 14 isoliert, so dass die Temperatur in dem Sammelgefäss 16 beträchtlich unter derjenigen in der ersten Kammer 14 liegt. Dies ermöglicht ein Erstarren des Kunststoffes unmittelbar nach Erreichen des Sammelgefässes 16. Das Sammelgefäss 16 besitzt eine Tür 32 zum Herausnehmen des verfestigten Kunststoffes am Ende eines Arbeitszyklus.

Vorzugsv/eise ist die erste Kammer 14 mit Einrichtungen (nicht dargestellt) versehen, die es ermöglichen, den Rost 22 ausserhalb der Kammer 14 mit Teilen zu beladen, an denen Kunststoff haftet, /lie es ferner ermöglichen, den beladenen Rost 22 dann in die Kammer 14 einzusetzen. Ausserdem ist ein Luftventil 33 vorgesehen, dessen Zweck weiter unten noch erläutert wird.

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Ein Rohr 36 führt zu einem. Kondensat sehe id er 38 bzv/. einer Wasser-Sprühkammer, in der eine Düse 40 vorgesehen ist, die mit einer Wasserquelle verbunden ist und mit deren Hilfe ein Sprühnebel 41 erzeugbar ist. Der Sprühnebel trifft auf die Dämpfe auf, die aus der ersten Kammer 14 in den Kondensatscheider 38 gelangen.

Von dem Kondensatscheider 38 führt eine weitere Rohrleitung zu einer Unterdruckpumpe 44, die als Wasserringpumpe ausgebildet ist. Ein Pfeil 46 deutet an, dass der Unterdruckpumpe 44 Wasser von einem Rezirkulationstank 48, auf den unten noch näher eingegangen wird, zuführbar ist.

Eine Rohrleitung 50 verbindet die Unterdruckpumpe 44 mit einem Scheider 52, der einen Wassersack aufweist, in dem das Wasser, welches eingefangene Polymerpartikel trägt, von den verbleibenden Gasen getrennt wird. Das Wasser läuft über eine Rohrleitung 54 zu dem Rezirkulationstank 48, während die Gase über eine Rohrleitung 56 einem mit Gas betriebenen Nachbrenner 58 zugeführt wird. Dessen Abgase werden einem Kamin 60 zugeführt. In vielen Fällen kann der Nachbrenner 58 weggelassen werden, wenn die Schadstoffkonzentration in den Dämpfen in der Rohrleitung 56 unterhalb der von den örtlichen Behörden vorgeschriebenen Grenzwerte liegt.

Eine Quelle für Zusatzwasser ist mit dem Tank 48 über ein Ventil 62 verbunden. Der Tank 48 ist in üblicher Weise aufgebaut und dient dazu, von dem Wasser eingefangene Kunststoffpartikel auszufiltern, während das gereinigte Wasser, wie durch den Pfeil46 angedeutet, zu der Unterdruckpumpe 44 zurückgeleitet

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wird. Es sind geeignete Einrichtungen vorgesehen, um den Tank 48 in gewissen Abständen zu reinigen. Das Ventil 62 wird nur dann geöffnet, wenn es erforderlich ist, zusätzliches Wasser zuzuführen, um eine entsprechende Wassermenge zu ersetzen, die über eine Leitung 64 mit Siphon abgelassen v/urde. Die Menge des abgelassenen Wassers wird so geregelt, dass die Temperatur des zur Unterdruckpumpe 44 zurückgeleiteten Wassers unter etwa 30 C bleibt. Es hat sich gezeigt, dass die Wirksamkeit der ünterdruckpumpe 44 bei Wassertemperaturen unterhalb der angegebenen Obergrenze verbessert ist.

Wenn es erwünscht ist, können in dem System, vorzugsweise in der geschlossenen Schleife zwischen der ünterdruckpumpe 44 und dem Tank 48 Abschäumeinrichtungen, feine Siebe oder andere Filter verwendet werden.

Es besteht auch die Möglichkeit, das Abwasser unmittelbar aus dem Scheider 52 abzuleiten und auf den Tank 48 zu verzichten, wenn eine Rückführung des Wassers nicht erforderlich ist.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung kann auf unterschiedliche Arten betrieben werden, die nachstehend erläutert werden. Die im Einzelfall gewählte Betriebsart ist von Art und Menge des der Pyrolyse zu unterwerfenden Kunststoffmaterials abhängig. Dabei unterscheiden sich die Kunststoffe in zwei wichtigen Merkmalen, nämlich in ihrer Fähigkeit, bei einer Temperatur zu schmelzen, die unter derjenigen Temperatur liegt, bei der eine merkliche Verschlechterung eintritt, und in ihrer Eigenschaft, nach der zumindest weitgehenden Verdampfung all ihrer flüchtigen Bestandteile einen Rückstand mit hohem Kohlenstoff-

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gehalt zu bilden. Beispielsweise können Vinyl- und Gummiverbindungen nicht in einem solchen Umfang verflüssigt werden, dass sie bei Temperaturen fliessfähig sind, bei denen sich die genannten Verbindungen noch nicht zersetzen. Viele andere Verbindungen sind dagegen bei Temperaturen fliessfähig, die unter den Temperaturen liegen, bei denen eine Zersetzung beginnt. Zu diesen gehören beispielsweise Polystyrol-, Polyolefin-, Polykarbonat-, Nylon-, Polyester- und Polypropylen-Verbindungen, um nur einige der bekanntesten Beispiele zu nennen. Einige Polymere, wie z.B. die Polyolefine und Polystyrole, haben nach Verdampfung ihrer flüchtigen Bestandteile keinen Rückstand mit hohem Kohlenstoffgehalt, während bei anderen Polymeren, wie z.B. den Polyester-, Nylon-, Vinyl-, Polykarbonat-, und Gummiverbindungen, ein derartiger Rückstand entsteht.

In Betrieb kann die betrachtete Vorrichtung von Hand geregelt werden, wird jedoch vorzugsweise mittels eines automatischen Zeitgebers (nicht dargestellt) geregelt, um während automatischer Betriebszyklen eine automatische Anpassung an die typischen Eigenschaften des jeweiligen Kunststoffes bzw. Polymers und die von den Teilen 34 zu entfernenden Mengen desselben zu erreichen. Ein Arbeitszyklus besitzt im allgemeinen eine Dauer zwischen 60 und 90 Minuten, kann jedoch in einigen Fällen auch länger dauern.

Die nachfolgende Beschreibung ist verallgemeinert, um verschiedene Typen von üblicherweise verwendeten Kunststoffen zu erfassen. Bei den einzelnen Kunststoffen wird die Dauer jedes Behandlungsschrittes, die Höhe des aufrechterhaltenen Unterdrucks und die Temperatur in den einzelnen Teilen der Kammer-

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anordnung in geeigneter Weise eingestellt, um eine optimale Wirksamkeit, Sauberkeit der Rückstände und Schnelligkeit der Kunststoffentfernung zu erreichen.

Beim Arbeiten mit der in der Zeichnung gezeigten Vorrichtung werden zunächst die mit Kunststoff verschmutzten oder beschichteten Teile 34 auf dem Rost 22 in die erste Kammer 14 eingebracht, woraufhin dann die Türen 24 und 32 dichtend verschlossen werden. Ausserdem wird das Luftventil 33 geschlossen. Anschliessend wird dann die Unterdruckpumpe 44 eingeschaltet, um in der geschlossenen Kammeranordnung 12, dem Rohr 36 und dem Kondensatschexder 38 einen Unterdruck zu erzeugen. Typischerweise wird ein Unterdruck zwischen etwa 635 und 686 mm Hg aufrechterhalten. Gleichzeitig werden ein oder mehrere Heizstrahler 20 eingeschaltet, um eine Erhöhung der Temperatur in der ersten Kammer 14 einzuleiten.

Bei einer gegebenen Temperatur schmelzen einige der vorstehend genannten Kunststoffe, fHessen von den Teilen 34 herab, tropfen auf den schrägen Boden des Auffangbehälters 26 und fliessen durch dessen Auslassöffnung 28 ab. Das Material fällt dann durch den Verbindungsteil 18 in das wesentlich kühlere Sammelgefäss 16, wo es sich als Masse 30 verfestigt. Die Kammern und 16 und der Verbindungsteil 18 sind so angeordnet, dass die Temperatur in dem Sammelgefäss 16 vorzugsweise während eines Arbeitszyklus nicht über einen Maximalwert von etwa 66 C ansteigt Die Temperatur in der ersten Kammer 14 steigt dagegen, wie nachstehend noch erläutert, auf wesentlich höhere Werte. Man erkennt, dass aufgrund der Tatsache, dass sich der Auffangbehälter 26 in der beheizten ersten Kammer 14 befindet, das in

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den Auffangbehälter 26 abtropfende Kunststoffmaterial im wesentlichen auf der gleichen Temperatur bleibt, bis es durch die Auslassöffnung 28 abtropft. Nach dem Passieren der Auslassöffnung 28-gelangt der Kunststoff an keiner Stelle in Kontakt mit einem Wandbereich des" Verbindungstöils 18 und fällt unter dem Einfluss der Schwerkraft frei durch diesen Verbindungsteil in das kühlere Sammelgefäss 16.

Aufgrund der-beschriebenen Ausgestaltung der Kammeranordnung 12 wird das -von den Teilen 34 in der Kammer 14 herabschmelzende Kunststoffmaterial sehr schnell abgeführt, wodurch ein Verstopfen von Rohrleitungen und Kanälen vermieden wird und wodurch ferner verhindert wird, dass der Kunststoff solange in der ersten Kammer zurückgehalten wird, dass er bei ansteigender Temperatur in derselben beginnt zu zerfallen.

Der mindestens eine Heizstrahler 20 wird weiter mit Energie gespeist, um die Temperatur in der ersten Kammer 14 zu erhöhen, bis die Kunststoffreste auf den Teilen 34 zu zerfallen beginnen und dabei flüchtige Bestandteile freigeben. Diese thermische Zersetzung des Kunststoffs ist nicht von einem Verbrennungsvorgang begleitet, da in der Kammer 14 ein Sauerstoffmangel herrscht. Gewöhnlich liegen die für ein Verdampfen erforderlichen Temperaturen zwischen etwa 427 und 482 C, während die Vorrichtung vorzugsweise so ausgebildet ist, dass sie bis zu Temperatu:
werden kann.

zu Temperaturen von etwa 538°C in der Kammer 14 betrieben

Die bei der Zersetzung der Kunststoffe von den Teilen 34 ausgehenden Dämpfe gelangen über das Rohr 36 in den Kondensat-

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scheider 38, wo sie von dem Sprühnebel 41 erfasst werden. In dem Kondensatscheider 38 werden nahezu alle von den Dämpfen mitgeführten Feststoffpartikel durch das Wasser niedergeschlagen. Das mit den Feststoffen beladene Wasser passiert zusammen mit den verbleibenden Dämpfen die Unterdruckpumpe 44 und gelangt in den Scheider 52. Aus dem Scheider 52 werden nahezu alle Dämpfe über die Rohrleitung 56 dem Nachbrenner 58 zugeführt, wo alle brennbaren Bestandteile verbrannt werden können. In der Praxis ist der Nachbrenner 58 normalerweise nicht erforderlich, da die Dämpfe in der Rohrleitung 56 hinreichend sauber sind, um sie unmittelbar in die Atmosphäre ableiten zu können.

Das Wasser mit den Feststoffen gelangt über die Rohrleitung 54 zu dem Tank 48, wo im wesentlichen alle Feststoffe ausgefiltert werden, während das verbleibende Wasser zur Unterdruckpumpe 44 zurückgeleitet wird.

Die Wassermenge, welche über das den Siphon enthaltende Rohr 64 abgeleitet wird, ist im wesentlichen gleich der Wassermenge, welche durch die Düse 40 und das Ventil 62 fliesst, wodurch die Temperatur des zurückgeleiteten Wassers unter etwa 30°C gehalten v/ird.

Nach einem gewissen Zeitintervall haben sämtliche verdampfbaren Bestandteile des Kunststoffes - diese Bestandteile sind häufig brennbar - die erste Kammer 14 verlassen, v/o auf den Teilen 34 ein Rückstand zurückbleibt. In gewissen Fällen hat dieser Rückstand einen hohen Kohlenstoffgehalt. Beispielsweise enthält der Rückstand von Polyesterverbindungen etwa 86% Kohlenstoff.

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Während die Kammer 14 auf einer Temperatur zwischen etwa 427 und 482 C gehalten wird und die Unterdruckpumpe 44 v/eiterläuft, wird der Unterdruck allmählich verringert oder bis auf Atmosphärendruck ausgeglichen, indem man über das Luftventil 33 Luft einströmen lässt, mit deren Hilfe der Kohlenstoff zu Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid verbrannt werden kann. Zur Verbesserung der Reaktionsbedingungen kann die über das Luftventil 33 zugeführte Luft vorgeheizt v/erden, und es können ferner Einrichtungen vorgesehen sein, die die Luft gleichmässig über die Teile 34 verteilen. Die bei dem Verbrennungsvorgang entstehenden Gase werden über das Rohr 36 abgezogen und gelangen in den Kondensatscheider 38. Die nach der Verbrennung auf den Teilen 34 zurückbleiberden Rückstände sind im allgemeinen staub- oder pulverförmig und bestehen zum überwiegenden Teil aus anorganischen Pigmenten und Füllern. Sobald dieser Zustand eingetreten ist, können der Heizstrahler 20 und die Unterdruckpumpe 44 abgeschaltet und die Tür 24 geöffnet werden, um die Teile 34 zu entnehmen.

Es versteht sich, dass der vorstehend beschriebene Schritt der Luftzufuhr über das Luftventil 33 in gewissen Fällen entfallen kann, beispielsweise, wenn es sich bei dem Polymer bzw. Kunststoff um eine Polyvinylchloridverbindung handelt und wenn es erwünscht ist zu verhindern, dass durch die Verbrennung Salzsäuregas freigesetzt wird.

Die abschliessende Reinigung der Teile kann unter Anwendung irgendeines bekannten Verfahrens erfolgen, beispielsweise mit Hilfe eines Luftstrahls, durch Abwischen oder durch Abstrahlen mit Glas-, Holzmehl-, Kalk- oder Sodapartikeln unter niedrigem Druck.

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Obwohl bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung eine Kammeranordnung 12 mit einem vertikalen Verbindungsteil· 18 vorgesehen ist, können für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens auch konstruktiv abgewandelte Vorrichtungen eingesetzt werden. Beispielsweise kann eine einzige Kammer vorgesehen sein, deren Innenraum durch einen Hitzeschild in zwei übereinanderliegende Bereiche unterteilt ist. Der obere Bereich kann in diesem Fall den Rost enthalten sowie den Auffangbehälter 2 6 für das geschmolzene Kunststoffmaterial und den oder die Heizstrahler. Der Hitzeschild kann eine Öffnung aufweisen, durch die der geschmolzene Kunststoff frei in den unteren kühleren Bereich der Kammer fällt. Der Hitzeschild-kann mit Reflexionsflächen versehen sein, durch welche die Wärmestrahlung nach oben in Richtung auf die auf dem Rost befindlichen Teile reflektiert wird.

Das vorstehend beschriebene Verfahren wurde mit Erfolg angewandt, um Kunststoffe von Teilen mit komplizierten Formen zu entfernen. Insbesondere ist mit dem erfindungsgemässen Verfahren das Entfernen von Kunststoffen möglich, ohne dass sich die damit behafteten Teile verziehen oder ihre Oberflächenqualität wesentlich verschlechtern.

Weiterhin hat sich gezeigt, dass das Verfahren für die Arbeiter sicher ist und eine gute Steuerung der Abwasserqualität und der Luftverschmutzung ermöglicht.

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Claims

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Patentansprüche :

Verfahren zum pyrolytischen Abbauen eines organischen Materials, insbesondere eines Kunststoffmaterials, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

(a) Man schliesst das Material in einen ersten umschlossenen Raum ein;

(b) man erzeugt in dem Raum einen Unterdruck;

(c) man heizt den Raum auf eine in einem ersten Temperaturbereich liegende Temperatur auf, die ausreicht, um das Material zum Schmelzen zu bringen, ohne dass es in beachtlichem Umfang abgebaut wird, so dass ein Teil des Materials aus dem ersten Raum frei in einen damit in Verbindung stehenden zweiten Raum fallen kann, der auf einer wesentlich niedrigeren Temperatur gehalten wird, so dass der in ihn herabfallende Teil des Materials sich wieder verfestigen kann_r und

(d) man erhitzt das in dem ersten Raum verbleibende Material auf eine in einem zweiten Temperaturbereich liegende erhöhte Temperatur, die ausreicht,

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um das Material thermisch abzubauen, wobei die flüchtigen Komponenten abgezogen v/erden, so dass nur ein aschenartiger Rückstand zurückbleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die abgezogenen flüchtigen Komponenten und darin enthaltene Feststoffpartikel in einer Wassersprühkammer behandelt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man anschliessend an das Abziehen der flüchtigen Komponenten und unter Aufrechterhaltung der im zweiten Temperaturbereich liegenden Temperatur Luft in den ersten Raum einleitet, so dass der Kohlenstoff in dem Rückstand mit dem Luftsauerstoff zu gasförmigen Oxiden verbrannt wird, welche aus dem ersten Raum abgezogen werden, wo ein im wesentlichen anorganischer Rückstand zurückbleibt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die von dem Strom der gasförmigen Oxide mitgerissenen Feststoffpartikel in Wasser abscheidet.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man für den ersten Temperaturbereich eine Temperatur zwischen etwa 427 und 477 C wählt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den ersten und den zweiten Raum derart miteinander verbindet, dass der herabfallende Teil des Materials nicht in Kontakt mit Wandbereichen gelangt.

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7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kammeranordnung (12) mit einer beheizbaren ersten Kammer (14) und einer darunter angeordneten temperaturmässig gegenüber der ersten Kammer (14) abgeschirmten zweiten Kammer (16) vorgesehen ist, dass die beiden Kammern (14, 16) miteinander in Verbindung stehen und dichtend verschliessbar sind, dass eine ünterdruckpumpe (44) vorgesehen ist, mit deren Hilfe in der Kammeranordnung (12) ein Unterdruck erzeugbar ist, und dass in der Verbindungsleitung (36,42) zwischen der Unterdruckpumpe (44) und der Kammeranordnung (12) ein Kondensatscheider (38) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (14) einen Anschluss (33) zum Zuführen von Luft auf v/eist.

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