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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Rückgewinnen
von Polyvinylchlorid aus Polyvinylchlorid-haltigem Abfall.
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Verschiedene
Polymere werden in unserer Umgebung erzeugt und verwendet. Insbesondere wird
Polyvinylchlorid in verschiedenen Verwendungen angewendet, in ähnlicher
Weise wie es bei anderen Standardpolymeren, umfassend Polyester
und Polyolefine, wie Polyethylene und Polypropylene, angewendet
wird, da Polyvinylchlorid eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit aufweist
und kostengünstig
ist. Jedoch werden diese Standardpolymere nicht nur zur Anwendung
auf dem Gebiet der Grundgegenstände
mit einem langen Produktlebenszyklus, sondern auch zur Anwendung
auf dem Gebiet der kommerziellen Gegenstände, wie solcher Gegenstände für den täglichen
Bedarf, die eine kurze Verwendungsdauer haben, hergestellt. Folglich
wird eine große
Menge dieser Gegenstände
zu Abfall, was die Umwelt verschmutzt. Verbundgegenstände, die
aus Harz-enthaltendem Polyvinylchlorid und anderen Polymeren gebildet
sind, sind von größeren Problemen betroffen.
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Verschiedene
Techniken für
Polymerabfall-Recycling sind untersucht worden. Es hat eine ansteigende
Erwartung an die Nutzung von Polymerabfall als Wärmequelle für Hochöfen gegeben, weil die Entsorgungskosten
für den
dabei entstehenden Abfall gering sind. Wenn Polymerabfall, umfassend mit
Polyvinylchlorid verbundene oder gemischte Abfälle, verbrannt wird, um diesen
als Wärmequelle
zu verwenden, schädigt
jedoch das freie Chlorid, das aus dem Polymerabfall freigesetzt
wurde, den feuerfesten Ofenkörper.
Wenn Polyvinylchlorid verbrannt wird, werden organische Chlorverbindungen,
umfassend Dioxin und dergleichen, die für den menschlichen Körper hochgiftig
sind, erzeugt.
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Verschiedene
Techniken sind zum Lösen dieser
Probleme vorgeschlagen worden. Eine dieser zuvor vorgeschlagenen
Techniken umfaßt
beispielsweise das Mischen eines Lösungsmittels, welches in der
Lage ist, Polyvinylchlorid in einem Gemisch aus verschiedenen Polymeren
zu lösen,
das Abfiltern der unlöslichen
Feststoffe und das Einspritzen von Dampf in das Lösungsmittel,
wodurch das in dem Lösungsmittel
gelöste
Polyvinylchlorid verfestigt und ausgefällt wird. Jedoch läßt dieses
Verfahren das Lösungsmittel
derart verdampfen, daß das
Polyvinylchlorid verfestigt wird, nachdem die Polyvinylchloridkonzentration
höher ist
als die Löslichkeit
des Polyvinylchlorids in dem Lösungsmittel.
Somit ist das Verfahren für
eine kontinuierliche Arbeitsweise, bei der eine große Menge
an Lösungsmittel
kontinuierlich verdampft wird, ungeeignet, und es ließe sich
manches verbessern.
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Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorerwähnten Umstände gemacht,
und es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Rückgewinnen
von Polyvinylchlorid aus Polyvinylchlorid-haltigem Abfall durch
kontinuierliche Arbeitsweise und ein System zur Durchführung des Verfahrens
bereitzustellen.
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US 6,172,125 B1 beschreibt
ein Verfahren zum Recycling von Vinylchloridpolymer-enthaltenden Gegenständen durch
Zerkleinern des Gegenstands, Inkontaktbringen des Gegenstands mit
einem im wesentlichen wasserfreien Lösungsmittel, welches in der
Lage ist, Vinylchloridpolymer zu lösen, Ausfällen des Polymers durch Einspritzen
von Dampf in die Lösung
und Rückgewinnen
der Polymerteilchen.
JP
11 012390 A offenbart ein Verfahren zum Rückgewinnen
eines organischen Lösungsmittels
und einer Harz-enthaltenden organischen Lösungsmittellösung durch
Inkontaktbringen eines Sprühnebels
einer Harz-enthaltenden organischen Lösungsmittellösung mit
Dampf in einem Verdampfer und Entnehmen von dem ausgefällten Harz
und Wasser aus dem unteren Teil des Verdampfers.
JP 10 081638 A beschreibt eine
Zusammensetzung, die in der Lage ist, Polymerformprodukte zu lösen. Die
Zusammensetzung umfaßt
hauptsächlich
Methylenchlorid, einen Stabilisator, Wasser und ein niedrigviskoses
Lösungsmittel.
US 3,912,664 A offenbart
ein Verfahren zum Verarbeiten von Polyvinylchlorid-enthaltenden
Zusammensetzungen, wodurch entsprechende Kunststoffzusammensetzungen
geliefert werden können.
Dieses Verfahren umfaßt das
Zerkleinern des Abfallmaterials, Behandeln des Abfalls mit einem
polaren aprotischen Lösungsmittel,
Abtrennen der Verunreinigungen von der Lösung durch Siebfiltern und
Ausfällen
der erwünschten
Bestandteile durch Spülen der
Polymerlösung
mit Wasser.
CA 617788
A offenbart ein Verfahren zum Rückgewinnen von Polyvinylchlorid
aus kunststoffbeschichtetem Metall, welches das Behandeln des beschichteten
Metalls mit Lösungsmittel
zum Lösen
des Harzes, Inkontaktbringen der Harzlösung mit Wasser und Ausfällen des
gelösten
synthetischen Harzes umfaßt.
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Ein
Polyvinylchlorid-Rückgewinnungsverfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung, das in der Lage ist, den vorerwähnten Gegenstand zum Rückgewinnen
von Polyvinylchlorid aus Polyvinylchlorid-haltigem Abfall zu erreichen,
umfaßt:
ein Verfahren des Entfernens unlöslicher
Feststoffe zum Entfernen unlöslicher
Feststoffe aus einem heißen
Gemisch von einem Lösungsmittel,
welches in der Lage ist, Polyvinylchlorid zu lösen, und dem Abfall; ein Verfestigungsverfahren
zum Verfestigen von Polyvinylchlorid in Wasser durch Inkontaktbringen
von heißem Wasser
mit einer Lösung,
welche durch Entfernen der unlöslichen
Feststoffe von dem heißen
Gemisch erhalten wird, um das Lösungsmittel
zu entfernen; und ein Abtrennverfahren zum Abtrennen des verfestigten
Polyvinylchlorids von dem Wasser. Das Lösungsmittel ist ein polares
Lösungsmittel.
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Die
vorerwähnte
Verfestigungsvorrichtung spritzt die Lösung in heißes Wasser ein, um die Lösung mit
dem heißen
Wasser in Kontakt zu bringen.
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Das
Polyvinylchlorid-Rückgewinnungsverfahren
umfaßt
ein Zirkulationsverfahren zum Beschicken mindestens eines Teils
des Gemisches des verfestigten Polyvinylchlorids und Wasser zu einem
Zirkulationsaufschlämmungszerkleinerer
und Rückführen des
zerkleinerten und pulverisierten Polyvinylchlorids zu dem Verfestigungsverfahren,
so daß große, sperrige
Polyvinylchloridgegenstände
zerkleinert und pulverisiert werden können, wodurch eine weitere
verbesserte Wirkung erreicht wird.
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Die
Temperatur des heißen
Wassers liegt in dem Bereich einer Temperatur gleich dem Siedepunkt
des Lösungsmittels
bis zu einer Temperatur gleich dem Siedepunkt des Lösungsmittels
plus 10°C.
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Ein
Polyvinylchlorid-Rückgewinnungssystem
gemäß der vorliegenden
Erfindung, das in der Lage ist, den vorerwähnten Gegenstand zum Rückgewinnen
von Polyvinylchlorid aus Polyvinylchlorid-haltigem Abfall zu erreichen,
umfaßt:
eine Vorrichtung zum Entfernen unlöslicher Feststoffe zum Entfernen
unlöslicher
Feststoffe aus einem heißen
Gemisch von einem polaren Lösungsmittel,
welches in der Lage ist, Polyvinylchlorid zu lösen, und dem Abfall; eine Polyvinylchlorid-Verfestigungsvorrichtung zum
Verfestigen von Polyvinylchlorid in Wasser durch Inkontaktbringen
einer Lösung,
welche durch Entfernen der unlöslichen
Feststoffe von dem heißen Gemisch
erhalten wird, mit heißem
Wasser, um das Lösungsmittel
zu entfernen; und eine Abtrennvorrichtung zum Abtrennen des verfestigten
Polyvinylchlorids von dem Wasser.
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Vorzugsweise
bringt die Verfestigungsvorrichtung die Lösung mit dem heißen Wasser
durch Einspritzen der Lösung
in das heiße
Wasser in Kontakt.
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Das
Polyvinylchlorid-Rückgewinnungssystem
umfaßt
eine Rückgewinnungsvorrichtung
zum Beschicken mindestens eines Teils des Gemisches des verfestigten
Polyvinylchlorids und Wasser zu einem Zirkulationsaufschlämmungszerkleinerer
und Rückführen des
zerkleinerten und pulverisierten Polyvinylchlorids zu der Polyvinylchlorid-Verfestigungsvorrichtung.
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1 ist
eine graphische Ansicht eines Polyvinylchlorid-Rückgewinnungssystems in einer
ersten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine graphische Ansicht eines Polyvinylchlorid-Rückgewinnungssystems in einer
zweiten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3 ist
eine graphische Ansicht eines Polyvinylchlorid-Rückgewinnungssystems in einer
dritten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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4 ist
eine graphische Ansicht eines Polyvinylchlorid-Rückgewinnungssystems in einer
vierten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung führten gewissenhafte Studien über ein
Verfahren und ein System zum wirkungsvollen Rückgewinnen von Polyvinylchlorid
aus einem Lösungsmittel,
in welchem Polyvinylchlorid gelöst
ist, durch und fanden, daß Polyvinylchlorid
kontinuierlich aus einem Lösungsmittel,
in welchem Polyvinylchlorid gelöst
ist, durch Inkontaktbringen des Lösungsmittels mit heißem Wasser,
um das Lösungsmittel
zu entfernen, rückgewonnen
werden kann, ungeachtet der Menge des Lösungsmittels. Die Funktion
und Wirkung der vorliegenden Erfindung werden hierin nachstehend beschrieben.
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Ein
Polyvinylchlorid-Rückgewinnungsverfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist durch die folgenden Verfahren (1) bis (3) gekennzeichnet:
- (1) ein Verfahren des Entfernens unlöslicher
Feststoffe zum Entfernen unlöslicher
Feststoffe aus einem heißen
Gemisch von Abfall und einem Lösungsmittel,
welches in der Lage ist, Polyvinylchlorid zu lösen
- (2) ein Verfestigungsverfahren zum Verfestigen von Polyvinylchlorid
in Wasser durch Inkontaktbringen von heißem Wasser mit einer Lösung, welche
durch Entfernen der unlöslichen
Feststoffe von dem heißen
Gemisch erhalten wird, um das Lösungsmittel
zu entfernen
- (3) ein Abtrennverfahren zum Abtrennen des verfestigten Polyvinylchlorids
von dem Wasser.
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Die
Verfahren (1) bis (3) werden ausführlich beschrieben.
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(1) Verfahren des Entfernens
unlöslicher
Feststoffe zum Entfernen unlöslicher
Feststoffe aus einem heißen
Gemisch von Abfall und einem Lösungsmittel, welches
in der Lage ist, Polyvinylchlorid zu lösen.
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In
der vorliegenden Erfindung werden Polyvinylchlorid-haltiger Abfall
und ein Lösungsmittel,
welches in der Lage ist, Polyvinylchlorid zu lösen, gemischt. Dadurch kann
mit den folgenden Verfahren Polyvinylchlorid aus dem Abfall selektiv
rückgewonnen
werden.
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Die
vorliegende Erfindung erfordert die Verwendung eines heißen Gemisches
des Abfalls und des Lösungsmittels,
welches in der Lage ist, Polyvinylchlorid zu lösen. Das heiße Gemisch
wird durch Erwärmen
eines Gemisches von Polyvinylchlorid-haltigem Abfall und einem Lösungsmittel,
welches in der Lage ist, Polyvinylchlorid zu lösen, hergestellt. Dadurch verbessert
sich die Löslichkeit
von Polyvinylchlorid in dem Lösungsmittel,
und folglich kann Polyvinylchlorid in einer kleinen Menge des Lösungsmittels
wirkungsvoll gelöst
werden, und eine große Menge
an Abfall kann daher verarbeitet werden.
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Die
vorliegende Erfindung erfordert das Abtrennen der unlöslichen
Feststoffe, die in dem Lösungsmittel
unlöslich
sind, von der Lösung
und das Entfernen der unlöslichen
Feststoffe. Die Lösung, welche
das gelöste
Polyvinylchlorid enthält,
wird durch das folgende Verfahren zum Rückgewinnen von Polyvinylchlorid
verarbeitet. Die Feststoffe, welche in dem Lösungsmittel nicht gelöst werden
konnten, sind Polymere, welche kein Polyvinylchlorid enthalten und
folglich keine Materialien enthalten, die organische Chlorverbindungen
erzeugen. Daher können
solche Feststoffe als Brennstoff verwendet werden, beispielsweise
für Hochöfen.
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Das
Lösungsmittel,
das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird zum Lösen von
Polyvinylchlorid-haltigem Abfall verwendet, das heißt, das Lösungsmittel
ist ein schlechtes Lösungsmittel,
das nicht in der Lage ist oder Schwierigkeiten hat, andere Komponenten
des Gemisches, wie Polyethylen und Polypropylen, zu lösen. Deshalb
wird das Lösungsmittel
angemessen selektiv bestimmt, unter Berücksichtigung der Typen und
Gehalte der Abfallkomponenten. Vorzugsweise ist das Lösungsmittel
ein polares Lösungsmittel,
wie Dioxan, Butylacetat oder Dichlorethan. Ein Ketonlösungsmittel
ist besonders bevorzugt. Das Polyvinylchlorid, welches in dem Abfall enthalten
ist, der Polyolefin-haltige Polymere enthält, kann unter Verwendung des
vorerwähnten
Lösungsmittels
selektiv gelöst
werden. Ein Ketonlösungsmittel
ist in der Lage, Polyvinylchlorid mit einem großen Molekulargewicht zu lösen. A ceton,
Methylethylketon und Diethylketon sind Ketonlösungsmittel. Das Lösungsmittel
kann ein Gemisch von einigen der vorerwähnten Lösungsmittel sein.
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Die
Heiztemperatur, bei der das Lösungsmittel
erhitzt wird, hängt
von dem Typ des Lösungsmittels
ab; die Heiztemperatur kann irgendeine Temperatur unter einer Temperatur
sein, bei welcher das Lösungsmittel
verdampft. Die Heiztemperatur kann so kontrolliert werden, daß die Arbeitsweisen
sicher ausgeführt
werden können.
Die vorliegende Erfindung erhitzt das Gemisch des Abfalls und des
Lösungsmittels;
der Abfall kann in dem erhitzten Lösungsmittel gemischt werden,
um Polyvinylchlorid zu lösen.
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Das
erhitzte Gemisch kann durch irgendeine geeignete Abtrennvorrichtung,
wie ein Zentrifugalabtrennverfahren oder ein Dekantierverfahren,
in die unlöslichen
Feststoffe und die Lösung
geteilt werden.
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(2) Verfestigungsverfahren
zum Verfestigen von Polyvinylchlorid in Wasser durch Inkontaktbringen
von heißem
Wasser mit einer Lösung,
welche durch Entfernen der unlöslichen
Feststoffe von dem heißen Gemisch
erhalten wird, um das Lösungsmittel
zu entfernen.
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Die
vorliegende Erfindung bringt das Lösungsmittel, welches durch
Abrennen der unlöslichen
Feststoffe von dem Gemisch erhalten wird, mit heißem Wasser
in Kontakt, um die Löslichkeit
von Polyvinylchlorid in dem Lösungsmittel
stark zu reduzieren und das in der Lösung enthaltene Lösungsmittel
zu verdampfen. Folglich kann das in der Lösung enthaltene Polyvinylchlorid
allmählich
verfestigt werden. Die Verfestigungsgeschwindigkeit von Polyvinylchlorid
kann durch das Kontrollieren der Temperatur des heißen Wassers
eingestellt werden, um die massive Koagulation von Polyvinylchlorid
aufgrund der schlagartigen Verdampfung des Lösungsmittels, ausgelöst durch
die Hitze, die auf die Lösung
durch Dampf ausgeübt
wird, zu verhindern.
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Vorzugsweise
liegt die Temperatur des heißen
Wassers in dem Bereich einer Temperatur in etwa gleich dem Siedepunkt
des Lösungsmittels
bis zu einer Temperatur in etwa gleich dem Siedepunkt des Lösungsmittels
plus 10°C.
Wenn die Temperatur des heißen
Wassers weit über
dem Siedepunkt des Lösungsmittels
liegt, verdampft das Lösungsmittel bei
Berührung
mit dem heißen
Wasser schnell, und das Polyvinylchlorid wird in großen Mengen
unbefriedigend verfestigt. Wenn die Temperatur des heißen Wassers
unter der Temperatur in etwa gleich dem Siedepunkt des Lösungsmittels
plus 10°C
liegt, kann die Verfestigung des Polyvinylchlorids in großen Mengen
verhindert werden. Das so verfestigte Polyvinylchlorid wird in einer
Aufschlämmung
in dem hießen
Wasser ausgefällt.
Die Polyvinylchlorid-Aufschlämmung
kann kontinuierlich zu dem nächsten Verfahren überführt werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist das Verfahren zum Inkontaktbringen der Lösung mit
dem heißen
Wasser nicht eingeschränkt.
Ein Verfahren, bei dem die Lösung
in das heiße
Wasser eingespritzt wird, ist bevorzugt. Wenn die Lösung mit
dem heißen Wasser
durch dieses empfohlene Verfahren in Kontakt gebracht wird, wird
nur die Verfestigung von Polyvinylchlorid zeitweilig unterbrochen,
wenn die Lösung
in das heiße
Wasser nicht bei einer konstanten Geschwindigkeit eingespritzt wird
oder die Arbeitweise plötzlich
gestoppt wird, wobei die Geschwindigkeit des Einspritzens der Lösung in
das heiße
Wasser dennoch nicht genau kontrolliert zu werden braucht.
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Es
wird empfohlen, einen Reaktionsbehälter mit einer Rührvorrichtung
bereitzustellen, um die Verfestigung von Polyvinylchlorid aus der
Lösung
zu fördern.
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Vorzugsweise
umfaßt
die vorliegende Erfindung ein Zerkleinerungsverfahren, das einen
Zirkulationsaufschlämmungszerkleinerer
mit mindestens einem Teil der Aufschlämmung beschickt und das zerkleinerte
und pulverisierte Polyvinylchlorid zu dem Verfestigungsverfahren
rückführt. Bei
dem Zerkleinerungsverfahren werden feine verfestigte Polyvinylchloridmassen
in der Polyvinylchlorid-enthaltenden Lösung gemischt. Die feinen verfestigten
Polyvinylchloridmassen dienen als Keimteilchen für die Verfestigung von Polyvinylchlorid,
wodurch die Verfestigung einer großen Menge an Polyvinylchlorid
in feinen Massen gefördert
wird und sich die für
die Verfestigung benötigte
Zeit verringert. Da das Polyvinylchlorid um das Keimteilchen in
dem gesamten System verfestigt wird, kann die Bildung großer Mengen durch
die Koagula tion von verfestigtem Polyvinylchloridfeststoff verhindert
und die Bildung massiver Feststoffe unterdrückt werden.
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In
der vorliegenden Erfindung wird ein mindestens zweimaliges Wiederholen
des Verfestigungsverfahrens empfohlen. Bei einmaligem Ausführen des
Verfestigungsverfahrens verbleibt ein Teil des Lösungsmittels in der Aufschlämmung, die
Polyvinylchloridfeststoffe enthält.
Folglich kann das Lösungsmittel
nicht vollständig
recycelt werden, oder das rückgewonnene
Polyvinylchlorid ist klebrig. Daher wird empfohlen, daß die Aufschlämmung, die durch
das Verfestigungsverfahren hergestellt wurde, in einem Behälter ein
weiteres Mal durch ein anderes Verfestigungsverfahren mit heißem Wasser
in Kontakt gebracht wird, um das Restlösungsmittel rückzugewinnen.
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Wünschenswerterweise
ist die Temperatur des heißen
Wassers für
das zweite Verfestigungsverfahren etwas höher als die Temperatur des
heißen Wassers
für das
erste Verfestigungsverfahren. Daher kann das in der Aufschlämmung verbleibende
Restlösungsmittel
vollständig
aus der Aufschlämmung entfernt
werden. Obwohl die Temperatur nicht besonders eingeschränkt ist,
ist es bevorzugt, daß die
Temperatur um etwa 10°C über der
Temperatur des heißen
Wassers für
das erste Verfestigungsverfahren liegt.
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Das
Lösungsmittel,
das durch die Hitze des heißen
Wassers verdampft wurde, enthält
etwas Feuchtigkeit. Wenn nötig,
wird das Lösungsmittel durch
ein Dehydratisierungsverfahren dehydratisiert, wobei das dehydratisierte
Lösungsmittel
wieder zum Lösen
von Polyvinylchlorid verwendet werden kann.
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(3) Abtrennverfahren zum
Abtrennen des verfestigten Polyvinylchlorids von dem Wasser
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Schließlich trennt
die vorliegende Erfindung zum Rückgewinnen
des Polyvinylchloridfeststoffs das verfestigte Polyvinylchlorid
von der Aufschlämmung.
Es kann irgendein bekanntes Abtrennverfahren angewendet werden.
Beispielsweise kann ein Zentrifugalabtrennverfahren oder ein Dekantierverfahren
angewendet werden. Wenn nötig,
wird das abgetrennte Wasser erhitzt, und das erhitze Wasser kann
zu dem Verfestigungsverfahren rückgeführt werden.
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Ein
Polyvinylchlorid-Rückgewinnungssystem
zum Erreichen des Gegenstands der vorliegenden Erfindung wird hierin
nachstehend beschrieben. Das erfindungsgemäße Polyvinylchlorid-Rückgewinnungssystem
ist durch die folgenden Vorrichtungen (1) bis (3) gekennzeichnet:
- (1) eine Vorrichtung des Entfernens unlöslicher Feststoffe
zum Entfernen unlöslicher
Feststoffe aus einem heißen
Gemisch von Abfall und einem Lösungsmittel,
welches in der Lage ist, Polyvinylchlorid zu lösen
- (2) eine Verfestigungsvorrichtung zum Verfestigen von Polyvinylchlorid
in Wasser durch Inkontaktbringen von heißem Wasser mit einer Lösung, welche
durch Entfernen der unlöslichen
Feststoffe von dem heißen
Gemisch erhalten wird, um das Lösungsmittel
zu entfernen
- (3) eine Abtrennvorrichtung zum Abtrennen des verfestigten Polyvinylchlorids
von dem Wasser.
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Die
Vorrichtung zum Entfernen unlöslicher Feststoffe
und die Abtrennvorrichtung sind nicht besonders eingeschränkt; die
Vorrichtung zum Entfernen unlöslicher
Feststoffe und die Abtrennvorrichtung können eine Zentrifugalabtrennvorrichtung
oder ein einfacher statischer Abscheider sein.
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Die
erfindungsgemäße Verfestigungsvorrichtung
ist nicht besonders eingeschränkt,
vorausgesetzt, daß die
Verfestigungsvorrichtung in der Lage ist, ein Lösungsmittel, welches gelöstes Polyvinylchlorid
enthält,
mit heißem
Wasser in Kontakt zu bringen. Die Verfestigungsvorrichtung kann
beispielsweise eine Vorrichtung, die das Lösungsmittel in heißes Wasser,
welches in einem Behälter
enthalten ist, einspritzt, oder eine Vorrichtung, die die Lösung in
einem Schauer sprüht
(einspritzt), sein.
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Das
erfindungsgemäße Polyvinylchlorid-Rückgewinnungssystem
erfordert eine Mischvorrichtung zum Mischen von Abfall und einem
Lösungsmittel,
welches in der Lage ist, Polyvinylchlorid zu lösen, und eine Heizvorrichtung
zum Erhitzen eines Gemisches, welches durch Mischen des Abfalls
und des Lösungsmittels
hergestellt wird. Die Mischvorrichtung und die Heizvorrichtung müssen an
der stromaufwärtigen
Seite der Entfernungsvorrichtung angebracht werden. Es kann eine
Heiz-und-Mischvorrichtung,
die durch Verbinden der Mischvorrichtung und der Heizvorrichtung
gebildet wird, verwendet werden.
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Die
erfindungsgemäße Mischvorrichtung
ist nicht besonders eingeschränkt;
die Mischvorrichtung kann eine bekannte sein. Vorzugsweise ist die
Mischvorrichtung mit einem Rührer
ausgestattet.
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Vorzugsweise
ist die erfindungsgemäße Heiz-und-Mischvorrichtung
ein statischer Mischer, der mit einem Heizmechanismus ausgestattet
ist, ein dynamischer Hochschermischer, der mit einem Heizmechanismus
ausgestattet ist, oder ein Turmmischbehälter mit dem L/D-Verhältnis von
drei oder mehr. Ein statischer Mischer, der mit einem Heizmechanismus
ausgestattet ist, ist hinsichtlich seiner Wärmeübertragungs- und Rührleistung
zufriedenstellend und ist in der Lage, ein Verfahren in kurzer Retentionszeit zu
beenden. Obwohl irgendein statischer Mischer verwendet werden kann,
kann ein statischer Mischer, kommerziell erhältlich von Noritake Co., Ltd.,
oder ein statischer Mischer, kommerziell erhältlich von Sulzer, verwendet
werden. Ein dynamischer Hochschermischer, der mit einem Heizmechanismus
ausgestattet ist, ist zum kräftigen
Scheren, Erhitzen, Rühren
und Mischen von Materialien in der Lage, und daher ist der dynamische
Hochschermischer in der Lage, ein Verfahren in einer kürzeren Retentionszeit
zu beenden. Obwohl irgendein dynamischer Hochschermischer verwendet
werden kann, kann ein Durchflussmischer, kommerziell erhältlich von
Tokusyu Kika Kogyo, verwendet werden. Wenn ein Turmmischbehälter mit
dem L/D-Verhältnis
von drei oder mehr verwendet wird, tritt Pfropfenströmung auf,
und das feste Polyvinylchlorid, das nicht in dem Lösungsmittel
gelöst
ist, wird dem folgenden Verfahren nicht zugeführt.
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Vorzugsweise
ist das erfindungsgemäße System
zusätzlich
mit einem Zirkulationsaufschlämmungszerkleinerer
ausgestattet, wobei mindestens ein Teil des Gemisches des verfestigten
Polyvinylchlorids und Wasser dem Zirkulationsaufschlämmungszerkleinerer
zugeführt
wird und das zerkleinerte und pulverisierte Polyvinylchlorid zu
der Verfestigungsvorrichtung durch eine Rückführungsvorrichtung rückgeführt wird,
um die Wirkung der sich verfestigenden feinen Massen zu nutzen.
Ein Zirkulationsaufschlämmungszerkleinerer,
kommerziell erhältlich
von Tokusyu Kika Kogyo Co., Ltd. oder Komatus Zenoah Corp., ist
ein Beispiel eines Zirkulationsaufschlämmungszerkleinerers.
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Die
repräsentativen
Verfahren einer erfindungsgemäßen Methode
werden mit Bezug auf 1 beschrieben.
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Mit
Bezug auf 1 ist durch 1 ein Mischbehälter und
durch 9 ein Rührer
angegeben. Polyvinylchlorid-haltiger Abfall wird durch Leitung L1
und ein Lösungsmittel
welches in der Lage ist, Polyvinylchlorid zu lösen, wird durch Leitung L2
einem Mischbehälter 1 zugeführt und
in diesem gemischt. Das so erhaltene Gemisch wird einem statischen
Mischer 2, der mit einer Heizvorrichtung ausgestattet ist,
durch Leitung L3 zugeführt.
Der statische Mischer 2 löst das Polyvinylchlorid vollständig in
dem Lösungsmittel auf.
Das erhitzte Gemisch wird einem Zentrifugalabscheider 3 durch
Leitung L4 zugeführt.
Der Zentrifugalabscheider 3 trennt das Gemisch in unlösliche Feststoffe
in dem Lösungsmittel
und eine Lösung. Die
Ausscheidung der unlöslichen
Feststoffe erfolgt durch Leitung L5.
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Die
Lösung,
die von den unlöslichen
Feststoffen abgetrennt ist, wird einem Granulierbehälter 4 durch
Leitung L6 zugeführt.
Die Lösung
wird mit heißem
Wasser, welches durch Leitung L7 dem Granulierbehälter 4 zugeführt wird,
gemischt. Beim Verdampfen des Lösungsmittels
durch die Hitze des heißen
Wassers nimmt die Löslichkeit
des Polyvinylchlorids in dem Lösungsmittel
ab. Folglich wird das Polyvinylchlorid in einer Aufschlämmung verfestigt. Das
verdampfte Lösungsmittel
wird durch Leitung L8 aus dem System ausgeschieden. Wenn erwünscht, wird
das Lösungsmittel
für seine
Wiederverwendung zu dem Mischbehälter 1 rückgeführt.
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Das
heiße
Wasser braucht nicht kontinuierlich durch Leitung L7 dem Granulierbehälter 4 zugeführt zu werden.
Der Ort des Zuführens
von dem heißen
Wasser und die Beschickungsrate des heißen Wassers können gemäß der Zufuhrrate
der Lösung aus
dem Zentrifugalabscheider 3 in den Granulierbehälter 4 angemessen
kontrolliert werden.
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Die
Polyvinylchlorid-enthaltende Aufschlämmung wird durch Leitung L9
zu einem Aufschlämmungszerkleinerer 5 geschickt.
Es wird mindestens ein Teil der zerkleinerten und pulverisierten
Aufschlämmung
durch Leitung L10 zu dem Granulierbehälter 4 rückgeführt und
als Keimteilchen für
die Polyvinylchlorid-Verfestigung genutzt. Die Aufschlämmung wird
einem Lösungsmittelentfernungsbehälter 6 durch
Leitung L11 zugeführt.
Die Temperatur des Wassers, das in dem Lösungsmittelentfernungsbehälter 6 enthalten
ist, liegt über
der Temperatur in dem Granulierbehälter 4. Das in der
Aufschlämmung verbleibende
Restlösungsmittel
wird verdampft und entfernt, und das verdampfte Lösungsmittel
wird durch Leitung L12 aus dem System ausgeschieden.
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Nach
dem Entfernen des Restlösungsmittels wird
die Aufschlämmung
durch eine Pumpe 7 aus dem Lösungsmittelentfernungsbehälter 6 durch
Leitung L13 gepumpt. Es wird mindestens ein Teil der Aufschlämmung durch
Leitung L14 zu dem Lösungsmittelentfernungsbehälter 6 rückgeführt, und
der Rest der Aufschlämmung
wird durch Leitung L15 zu einem Zentrifugalabscheider 8 geschickt.
Der Zentrifugalabscheider 8 teilt die Aufschlämmung in
Wasser und Polyvinylchlorid. Das Polyvinylchlorid wird durch Leitung
L17 rückgewonnen.
Das Wasser wird durch Leitung L16 ausgeschieden, und, wenn nötig, wird das
Wasser erhitzt und in dem Granulierbehälter 4 wiederverwendet.
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Die 2 bis 4 zeigen
Polyvinylchlorid-Rückgewinnungssysteme
in anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen,
in denen die Teile, die denen in 1 gezeigten
gleichen oder entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen angegeben sind,
wobei auf deren Beschreibung zwecks Vermeidung von Wiederholungen
verzichtet wird.
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2 zeigt
das Polyvinylchlorid-Rückgewinnungssystem,
welches mindestens einen Teil der Aufschlämmung, die durch den Aufschlämmungszerkleinerer 5 zerkleinert
und pulverisiert wurde, und eine Lösung, die durch Entfernen von
unlöslichem Feststoff
durch den Zentrifugalabscheider 3 erhalten wurde, mischt
und dem Granulierbehälter 4 die
so erhaltene gemischte Lösung
zuführt.
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3 zeigt
das Polyvinylchlorid-Rückgewinnungssystem,
welches heißes
Wasser und eine Lösung,
die durch Entfernen von unlöslichen
Feststoffen durch den Zentrifugalabscheider 3 erhalten
wurde, mischt und dem Granulierbehälter 4 die so erhaltene
gemischte Lösung
zuführt.
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4 zeigt
das Polyvinylchlorid-Rückgewinnungssystem,
welches mindestens einen Teil der Aufschlämmung, die durch den Aufschlämmungszerkleinerer 5 zerkleinert
und pulverisiert wurde, eine Lösung,
die durch Entfernen von unlöslichen
Feststoffen durch den Zentrifugalabscheider 3 erhalten wurde,
und heißes
Wasser mischt, wodurch eine gemischte Lösung erhalten wird, und dem
Granulierbehälter 4 die
so erhaltene gemischte Lösung
zuführt.
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Polyvinylchlorid
kann durch die vorerwähnten
Arbeitsweisen selektiv aus Polyvinylchlorid-haltigem Abfall rückgewonnen
werden.
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Die
vorerwähnten
Methoden und Systeme sind in der Lage, Polyvinylchlorid wirkungsvoll
aus Polyvinylchlorid-haltigem Abfall rückzugewinnen. Folglich kann
Abfall, der kein Polyvinylchlorid enthält, wirkungsvoll als Quelle
verwendet werden. Das rückgewonnene
hochreine Polyvinylchlorid kann recycelt werden.