EP0832959B1 - Verfahren zur Aufbereitung von Polyvinylchlorid (PVC) - Google Patents

Verfahren zur Aufbereitung von Polyvinylchlorid (PVC) Download PDF

Info

Publication number
EP0832959B1
EP0832959B1 EP97112377A EP97112377A EP0832959B1 EP 0832959 B1 EP0832959 B1 EP 0832959B1 EP 97112377 A EP97112377 A EP 97112377A EP 97112377 A EP97112377 A EP 97112377A EP 0832959 B1 EP0832959 B1 EP 0832959B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pvc
process according
slag
slag bath
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP97112377A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0832959A1 (de
Inventor
Siegmar Dr. Ing. Marschner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde Engineering Dresden GmbH
Original Assignee
Linde KCA Dresden GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde KCA Dresden GmbH filed Critical Linde KCA Dresden GmbH
Publication of EP0832959A1 publication Critical patent/EP0832959A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0832959B1 publication Critical patent/EP0832959B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/57—Gasification using molten salts or metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/002—Removal of contaminants
    • C10K1/003—Removal of contaminants of acid contaminants, e.g. acid gas removal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953—Gasifying agents
    • C10J2300/0959—Oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/12—Heating the gasifier
    • C10J2300/1223—Heating the gasifier by burners

Definitions

  • the invention relates to a process for working up polyvinyl chloride (PVC) raw material decomposition.
  • PVC polyvinyl chloride
  • PVC polyvinyl chloride
  • PVC-based plastics One differentiates basically between hard PVC and soft PVC. While hard PVC only in small amounts Concentration of stabilizers, lubricants, color pigments and possibly fillers (e.g. Chalk) contains the plasticized PVC in high concentration plasticizers admixed (mainly esters of phthalic acid).
  • the Refurbishment of old PVC a number of by-products, their quantity and Composition essentially from the method used and from the Depending on the composition of the old PVC.
  • the old PVC becomes a tightly intermeshing Twin screw extruder at 300-400 ° C split off the HCI gas.
  • the the Split coke leaving extruder can then be fed to gasification or serves as a reducing agent in the metallurgical industry.
  • the HCl gas contains especially in the case of old PVC with a high proportion of soft PVC, large quantities of others volatile fission products, the separation of which is expensive. These fission products are in generally only usable for the generation of thermal energy.
  • old PVC are often In addition to other plastics, inorganic admixtures such as metal parts, Contains concrete residues or stones.
  • the steam obtained in the waste heat boiler is used to generate electricity and partly for heating the extractive distillation.
  • the plant needs extensive Facilities for waste gas purification, waste water purification and evaporation of the Calcium chloride solution.
  • waste gas purification, waste water purification and evaporation of the Calcium chloride solution In addition to lignite dust and sand as auxiliaries for PVC combustion are used for the removal of nitrogen oxides and ammonia and natural gas Dioxides from the flue gas are required.
  • the object of the present invention is to demonstrate a method which Splitting of old PVC into HCl gas and usable or landfillable products enables a single process step.
  • the object is achieved in that the PVC waste shredded to a grain size of a few millimeters is placed in a rotating, liquid slag bath and decomposed there with the addition of oxygen and water vapor and / or CO 2 at 1300-1500 ° C. to give a cracked gas and slag become.
  • the rotation of the slag bath is achieved by introducing the oxygen and the gasifying agent (water vapor and / or CO 2 ) tangentially.
  • the discarded old PVC is constantly mixed with hot, high-energy slag.
  • the HCI gas is split off spontaneously, the remaining organic components of the old PVC are partly converted to CO and H 2 with oxygen in part in the slag bath and partly in the gas space above.
  • the chalk contained in the old PVC is broken down into CO 2 and CaO in the slag bath.
  • CO 2 acts as a gasifying agent for organic components of the old PVC.
  • the CaO is one of the most important slag components.
  • the slag mainly contains SiO 2 . This is partly caused by silicate admixtures in the old PVC (e.g. concrete residues on floor coverings) and partly provided by mixed sand.
  • the other components of the slag are metals and their oxides that have been introduced with the old PVC.
  • a preliminary separation of the inorganic admixtures prior to processing is therefore not necessary for the process according to the invention; rather, inorganic admixtures with a small grain size are even desirable.
  • the splitting of the old PVC takes place in a liquid, rotating slag bath, which mainly consists of components from reconditioned old PVC and itself constantly renewed from the fed old PVC.
  • the excess slag flows over a centrally located overflow and drips into an underlying one Water bath where the slag is quenched and transformed into a glassy state becomes. In this form, the slag can be deposited without restrictions.
  • the gasification of old PVC with oxygen is exothermic in total, so that it can be autothermal.
  • the energy sources of the old PVC are the organic component of the chemically pure PVC (42% by weight), the plasticizers (20 to 100%, based on PVC) and other organic admixtures.
  • energy requires the elimination of the HCl gas, the splitting of the chalk into CO 2 and CaO, and the melting of the entered silicates and metals.
  • Gasification takes place in a temperature range of 1300-1500 ° C at a system pressure of up to 30 bar.
  • the slag bath temperature is regulated by the amount of oxygen entered per unit of old PVC and the ratio of oxygen to gasifying agent (water vapor or CO 2 ).
  • the slag temperature can also be raised by one or more additional burners in the gas space.
  • the additional burners also heat up the slag bath to the operating temperature during commissioning. For example, they are fed with natural gas during commissioning.
  • the fuel gas generated in the carburetor can be used in continuous operation.
  • the temperature can be increased by feeding oxygen into the gas space.
  • the cracked gas emerging from the gasifier mainly contains H 2 , CO, CO 2 , H 2 O and HCl.
  • the HCl is removed from the cracked gas by absorption in aqueous solution as concentrated hydrochloric acid.
  • the HCl-free gas can be used after the treatment in well-known cleaning stages as synthesis gas or as fuel gas.
  • the old PVC is either present as solid particles with the gasifier Grain sizes of less than or equal to 5 mm in diameter or at a temperature between 100 and 250 ° C, preferably between 140 to 200 ° C, heated and premelted abandoned in pasty form.
  • metal chlorides for example, can also be added to the slag bath Alkaline or alkaline earth chlorides, are supplied to them using energy Win HCI gas.
  • a particularly advantageous application of the method according to the invention is if it is used in conjunction with a plant for the production of PVC, because then the effort for storage and / or transportation of the usable Products of the method according to the invention are omitted entirely or partially.
  • the old PVC is available with a grain size of ⁇ 5 mm.
  • the old PVC gas ifies in the slag bath at 1380 ° C to 2485 m 3 (iN) / h gasification gas (stream 6) with the following composition regarding the main components: H 2 40.9 vol% CO 38.5% by volume CO 2 3.9% by volume H 2 O 10.4 vol .-% HCl 5.0 vol.% N 2 1.3 vol.%
  • slag bath gasifier can also be influenced by adding slag formers, chlorinated hydrocarbons and / or metal chlorides (stream 8) and by supplying oxygen to the gas space (stream 9) and / or the additional burner 10.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von Polyvinylchlorid (PVC) durch rohstoffliche Zerlegung.
PVC (Polyvinylchlorid) ist ein häufig verwendeter Kunststoff. Dabei wird in der Regel das PVC nicht in der chemisch reinen Form eingesetzt, sondern mit unterschiedlichen Beimengungen vermischt. Die große Vielfalt an Beimengungen in unterschiedlichen Konzentrationen ergeben die sehr weit gefächerte Palette von Anwendungseigenschaften der Kunststoffe auf PVC-Basis. Man unterscheidet grundsätzlich zwischen Hart-PVC und Weich-PVC. Während Hart-PVC nur in geringer Konzentration Stabilisatoren, Gleitmittel, Farbpigmente und eventuell Füllstoffe (z.B. Kreide) enthält, sind dem Weich-PVC in hoher Konzentration Weichmacher zugemischt (vorwiegend Ester der Phthalsäure).
Zur Schonung der Ressourcen sowie der Deponiekapazität ist man bestrebt, Kunststoffabfälle zu Recyclaten aufzuarbeiten und danach erneut zu verwenden. Dieses werkstoffliche Recycling ist bei PVC wegen der großen Sortenvielfalt nur bedingt möglich. So lassen sich sortenrein gesammelte PVC-Abfälle aus Fensterprofilen nach einem Umschmelzen erneut zu Fensterprofilen verarbeiten. Das werkstoffliche Recycling von PVC-Gemischen führt dagegen nur zu minderwertigen Produkten. Gemischte PVC-Abfälle sind deshalb vorteilhaft nur durch rohstoffliches Recycling aufzuarbeiten. Unter rohstofflichem Recycling wird die Aufspaltung der Polymerketten in die monomeren Grundbausteine der Kunststoffe verstanden.
Auch das rohstoffliche Recycling von PVC ist im Vergleich zu anderen Kunststoffen schwierig. Während z.B. Polyolefine durch Wärmebehandlung in ihre monomeren Grundbausteine, die Olefine, zerfallen können, gelingt es nicht, das PVC wieder direkt in Vinylchlorid umzuwandeln. Vielmehr spaltet reines PVC, d.h. ohne Beimengungen von Stabilisatoren, Weichmachern, Füllstoffen, bei Temperaturen oberhalb 200 °C Chlorwasserstoff (HCl) ab. Als flüchtige Spaltprodukte entweichen außerdem aromatische Verbindungen, überwiegend Benzol (s. Knümann, Bockhorn; Chemie-Ingenieur-Technik 66 (1994), 1, 74-76). Nach der bei etwa 400 °C abgeschlossenen Abtrennung des HCI erfolgt bis etwa 500 °C die weitere Aufspaltung in vorwiegend aromatische Verbindungen und einen koksartigen Rückstand.
Bei entsprechender Reinheit kann HCl-Gas zu erneuten Gewinnung von PVC verwendet werden über die Reaktionsschritte:
  • Oxichlorierung von Ethen zu 1,2-Dichlorethan (EDC) C2H4 + 2 HCl +0,5O2 ⇒ CICH2 - CH2Cl + H2O
  • Dehydrochlorierung von EDC zu Vinylchlorid ClCH2 - CH2Cl ⇒ H2C = CHCI + HCl
  • Polymerisation von Vinylchlorid zu PVC.
Damit ist der Chlorkreis für PVC geschlossen.
Neben dem HCI-Gas als Hauptprodukt der PVC-Spaltung entstehen bei der Aufarbeitung von Alt-PVC eine Reihe von Nebenprodukten, deren Menge und Zusammensetzung wesentlich vom verwendeten Verfahren und von der Zusammensetzung des Alt-PVC abhängen.
Nach PCT/DE 94/01366 wird aus dem Alt-PVC in einem dichtkämmenden Doppelschnecken-Extruder bei 300-400 °C das HCI-Gas abgespalten. Der den Extruder verlassende Spaltkoks kann anschließend einer Vergasung zugeführt werden oder dient als Reduktionsmittel in der Hüttenindustrie. Das HCl-Gas enthält besonders bei Alt-PVC mit einem hohen Anteil an Weich-PVC noch große Mengen anderer flüchtiger Spaltprodukte, deren Abtrennung aufwendig ist. Diese Spaltprodukte sind in der Regel nur zur Erzeugung von thermischer Energie nutzbar. Im Alt-PVC sind oft neben anderen Kunststoffen auch anorganische Beimengungen wie Metallteile, Betonreste oder Steine enthalten. Zum Schutz der Extruder müssen diese anorganischen Beimengungen vor der Verarbeitung möglichst vollständig aussortiert werden. Die Aufarbeitung von Alt-PVC erfordert nach dieser Methode mehrere Verfahrensstufen. Bekannt ist ein Verfahren zur Verbrennung von Alt-PVC im Drehrohrofen bei Temperaturen bis zu 1000 °C (Datenbank PVC und Umwelt 9/93, AgPU Bonn). Um die Verbrennung sicher zu beherrschen, werden den geshredderten PVC-Abfällen Braunkohlenstaub und Sand zugemischt. Das HCl-Gas wird nach einer Abkühlung im Abhitzekessel aus dem Rauchgas durch Absorption im Wasser ausgewaschen. Die dabei entstehende ca. 20 %ige Salzsäure wird mittels Extraktivdestillation mit Calciumchloridlösung zu 100 %igem HCl-Gas aufgearbeitet.
Der im Abhitzekessel gewonnene Wasserdampf dient zur Stromerzeugung und teilweise zur Beheizung der Extraktivdestillation. Die Anlage benötigt umfangreiche Einrichtungen zur Abgasreinigung, Abwasserreinigung und die Eindampfung der Calciumchloridlösung. Neben Braunkohlenstaub und Sand als Hilfsstoffe für die PVC-Verbrennung werden Ammoniak und Erdgas für die Entfernung von Stickoxiden und Dioxiden aus dem Rauchgas benötigt.
Gegenüber der Verbrennung mit Luft hat die Vergasung von Alt-PVC unter Verwendung von Sauerstoff verfahrenstechnische und ökologische Vorteile:
  • a) Die Vergasung arbeitet mit Sauerstöffunterschuß. Die Hauptkomponenten im Vergasungsgas sind deshalb H2, CO und CH4. Der Schwefel setzt sich zu H2S um, welcher nach der HCl-Entfernung aus dem Vergasungsgas gleichfalls mit relativ geringem technologischen Aufwand entfernt werden kann. Das Vergasungsgas ist als Brenngas einsetzbar.
    Die Verbrennung arbeitet mit Sauerstoffüberschuß. Die Hauptkomponenten im Rauchgas sind deshalb CO2, H2O und NOX. Der Schwefel setzt sich zu SO2 um, welches mit vergleichsweise größerem technologischen Aufwand entfernt werden muß.
  • b) Die Vergasung erfolgt bei höherer Temperatur als die Verbrennung. Damit wird eine höhere Zerstörungseffizienz von organischen Schadstoffen erreicht, die Dioxin-Furan-Problematik wird sicher beherrscht, und es ist eine mineralische Einbindung von Schwermetallen in die Schlacke zu nicht eluierbaren Verbindungen möglich.
    Bei der Verbrennung bilden die in den Abfallstoffen enthaltenen Aschebildner einen Rückstand, der eine zusätzliche Verfahrensstufe der Aufschmelzung erfordert oder zur sicheren Ablagerung besondere Deponiemaßnahmen bedingt. In der aufwendigen Rauchgasreinigung können dioxinbelastete Filterstäube und Schwermetallschlämme anfallen.
  • c) Die auf Normzustand bezogene Brenngasmenge aus der Vergasung beträgt nur etwa 1/10 der Rauchgasmenge aus der Verbrennung. Beim gewöhnlich erhöhten Betriebsdruck der Vergasung von 5-30 bar liegt der Volumenstrom des Brenngases sogar unter 1 % des Volumenstromes vom Rauchgas. Dadurch werden die Apparate für die Gasreinigung vergleichsweise klein. Durch die höhere HCl-Konzentration im Brenngas kann eine höher konzentrierte Salzsäure am Ablauf der HCI-Absorption erzeugt werden, wodurch geringere Betriebskosten für die HCl-Destillation anfallen.
    • Die Verwendung der bekannten Vergasungstechnologien ist für die Aufarbeitung von Alt-PVC problematisch. Denn in Festbettvergasern bäckt das Alt-PVC zu einer zähen, in der Regel klebrigen Masse zusammen. Daher ist eine kontinuierliche Vergasung im Festbettvergaser nicht möglich. Eine denkbare Entsorgung von Alt-PVC durch einen Flugstromvergaser bedingt eine vorangehende Tieftemperaturvermahlung des Einsatzstoffes, die einerseits sehr aufwendig und andererseits außerordentlich kostenintensiv ist.
    Nach dem Catalyc Extractor Processing, CEP, von Molten Metal Technology gelingt die Spaltung von Alt-PVC wie auch anderer Abfälle im flüssigen Metallbad, vorwiegend einem Eisen-Nickelbad, bei Temperaturen von 1300 - 1800 °C in einem einzigen Verfahrensschritt. Man gewinnt das HCI-Gas mit fast 100 %iger Ausbeute. Nachteilig ist die Anreicherung des Eisen- und Nickelbades mit den vom Alt-PVC eingetragenen Schwermetallen, was eine zusätzliche Aufarbeitung der entstehenden Metall-Legierung erfordert.
    Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, das die Spaltung von Alt-PVC zu HCl-Gas und verwertbaren oder deponiefähigen Produkte in einem einzigen Verfahrensschritt ermöglicht.
    Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die auf wenige Millimeter Korngröße geshredderten PVC-Abfälle in ein rotierendes, flüssiges Schlackenbad gegeben werden und dort unter Zusatz von Sauerstoff sowie Wasserdampf und/oder CO2 bei 1300 - 1500 °C zu einem Spaltgas und Schlacke zersetzt werden. Die Rotation des Schlackenbades wird durch ein tangentiales Einleiten des Sauerstoffes sowie des Vergasungsmittels (Wasserdampf und/oder CO2) erreicht. Durch die Rotation des Schlackenbades wird das aufgegebene Alt-PVC ständig mit heißer, energiereicher Schlacke vermischt. Die Abspaltung des HCI-Gases erfolgt spontan, die verbleibenden organischen Bestandteile des Alt-PVC werden zum Teil im Schlackenbad und zum anderen Teil im darüberliegenden Gasraum mit Sauerstoff überwiegend zu CO und H2 umgewandelt.
    Die im Alt-PVC enthaltene Kreide wird im Schlackenbad zu CO2 und CaO aufgespalten. Das CO2 wirkt bei den herrschenden Temperaturen unter Bildung von CO als Vergasungsmittel für organische Bestandteile des Alt-PVC. Das CaO ist einer der wichtigsten Schlackenbestandteile. Neben CaO enthält die Schlacke hauptsächlich SiO2. Dieses wird zum Teil durch silikatische Beimengungen im Alt-PVC (z.B. Betonreste an Fußbodenbelägen) eingetragen, zum Teil durch beigemischten Sand bereitgestellt. Die übrigen Komponenten der Schlacke sind mit dem Alt-PVC eingetragene Metalle und ihre Oxide. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist demnach eine Vorabtrennung der anorganischen Beimengungen vor der Verarbeitung nicht notwendig, vielmehr sind anorganische Beimengungen mit kleiner Korngröße sogar erwünscht.
    Die Spaltung des Alt-PVC erfolgt also in einem flüssigen, rotierenden Schlackenbad, welches überwiegend aus Bestandteilen von aufgearbeiteten Alt-PVC besteht und sich ständig aus dem zugespeisten Alt-PVC erneuert. Die überschüssige Schlacke fließt über einen zentral angeordneten Überlauf und tropft in ein darunterliegendes Wasserbad, wo die Schlacke abgeschreckt und in einen glasartigen Zustand überführt wird. In dieser Form ist die Schlacke ohne Einschränkungen deponierfähig.
    Die Vergasung von Alt-PVC mit Sauerstoff ist in der Summe exotherm, so daß sie autotherm verlaufen kann. Energieträger des Alt-PVC sind die organische Komponente des chemisch reinen PVC (42 %-Gewichtsanteil), die Weichmacher (20 bis 100 %, bezogen auf PVC) sowie andere organische Beimengungen. Neben der Aufheizung des Alt-PVC auf die Schlackenbadtemperatur benötigen Energie die Abspaltung des HCl-Gases, die Aufspaltung der Kreide zu CO2 und CaO sowie das Aufschmelzen von eingetragenen Silikaten und Metallen.
    Die Vergasung erfolgt in einem Temperaturbereich von 1300 -1500 °C bei einem Systemdruck von bis zu 30 bar. Die Schlackenbadtemperatur wird geregelt durch die pro Mengeneinheit Alt-PVC eingetragene Sauerstoffmenge sowie das Verhältnis von Sauerstoff zu Vergasungsmittel (Wasserdampf oder CO2). Weiterhin kann die Schlackentemperatur durch einen oder mehrere Zusatzbrenner im Gasraum angehoben werden. Die Zusatzbrenner übernehmen auch das Aufheizen des Schlackenbades auf die Betriebstemperatur während der Inbetriebnahme. Sie werden während der Inbetriebnahme beispielsweise mit Erdgas gespeist. Im Dauerbetrieb kann das im Vergaser erzeugte Brenngas verwendet werden. Außerdem kann die Temperatur durch zusätzliche Sauerstoffeinspeisung in den Gasraum erhöht werden.
    Das aus dem Vergaser austretende Spaltgas enthält hauptsächlich H2, CO, CO2, H2O und HCI. Nach einem Quench und einer Abhitzeverwertung wird das HCI durch Absorption in wäßriger Lösung als konzentrierte Salzsäure aus dem Spaltgas entfernt. Das HCl-freie Gas kann nach der Behandlung in allgemein bekannten Reinigungsstufen als Synthesegas oder als Brenngas eingesetzt werden.
    Das Alt-PVC wird dem Vergaser erfindungsgemäß entweder als feste Partikel mit Korngrößen von kleiner gleich 5 mm Durchmesser oder auf eine Temperatur zwischen 100 und 250 °C, vorzugsweise zwischen 140 bis 200 °C, erwärmt und vorgeschmolzen in pastöser Form aufgegeben.
    Erfindungsgemäß ist es möglich, in das Schlackenbad auch andere feste oder flüssige chlorierte Kohlenwasserstoffe einzubringen, um aus diesen HCI-Gas zu gewinnen. Weiterhin können dem Schlackenbad erfindungsgemäß Metallchloride, beispielsweise Alkali- oder Erdalkalichloride, zugeführt werden, um aus ihnen unter Energieverbrauch HCI-Gas zu gewinnen.
    Eine besonders vorteilhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt vor, wenn es im Verbund mit einer Anlage zur Herstellung von PVC eingesetzt wird, weil dann der Aufwand für die Lagerung und/oder den Transport der verwertbaren Produkte des erfindungsgemäßen Verfahrens ganz oder teilweise entfällt.
    Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert (s. Fig. 1):
    In den Schlackenbadvergaser 1 mit dem rotierenden Schlackenbad 2 werden 1000 kg/h Alt-PVC folgender Zusammensetzung aufgegeben (Strom 3):
    52 Gew.-% PVC mit 67 Gew.-% Rein-PVC
    22 Gew.-% Weichmacher
    10 Gew.-% Kreide
    1 Gew.-% Pigmente und Stabilisatoren
    40 Gew.-% organische, brennbare Stoffe (chlorfrei, Mol-Verhältnis C:H = 1:2)
    3 Gew.-% Silikate
    5 Gew.-% Metalle (60 % Fe, 35 % Al, 5 % Schwermetalle)
    Das Alt-PVC liegt in einer Kömung ≤ 5 mm vor.
    Durch Zufuhr von 760 kg/h Sauerstoff (93 %ig) und 315 kg/h Wasserdampf (Ströme 4 und 5) vergast das Alt-PVC im Schlackenbad bei 1380 °C zu 2485 m3 (i.N.)/h Vergasungsgas (Strom 6) mit folgender Zusammensetzung bezüglich der Hauptkomponenten:
    H2 40,9 Vol.-%
    CO 38,5 Vol.-%
    CO2 3,9 Vol.-%
    H2O 10,4 Vol.-%
    HCl 5,0 Vol.-%
    N2 1,3 Vol.-%
    Es werden 134 kg/h Schlacke neu gebildet. Mit einer Zusammensetzung von 22,4 % SiO2, 21,6 % CaO, 23,9 % Al2O3 und 28,4 % FeO tropft die neu gebildete Menge in das unter dem Vergaser angeordnete Wasserbad (Strom 7).
    Aus dem Vergasungsgas werden mit bekannten Methoden 202 kglh Chlorwasserstoff entfernt und nach entsprechenden Reinigunsstufen gasförmig zur Oxichlorierung gegeben.
    Die Fahrweise des Schlackenbadvergasers kann zusätzlich beeinflußt werden durch die Zugabe von Schlackenbildnern, Chlorkohlenwasserstoffen und/oder Metallchloriden (Strom 8) sowie durch Sauerstoffzufuhr in den Gasraum (Strom 9) und/oder den Zusatzbrenner 10.

    Claims (11)

    1. Verfahren zur Aufarbeitung von PVC durch rohstoffliche Zerlegung in einem Vergasungsprozeß mit Sauerstoff sowie Wasserdampf und/oder CO2 als Vergasungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß das PVC in ein flüssiges, rotierendes Schlackenbad gegeben wird, wobei aus dem PVC, dem Vergasungsmittel und dem Sauerstoff ein Vergasungsgas, hauptsächlich bestehend aus H2, CO, CO2, H2O und HCl, sowie neue Schlacke gebildet werden und aus dem Vergasungsgas das HCl (z.B. durch Absorption in Wasser) separiert wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlackenbad durch die Einleitung von Sauerstoff sowie Wasserdampf und/oder CO2, bei der mindestens eine dieser Einleitungen tangential erfolgt, in Rotation versetzt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergasung bei einer Temperatur zwischen 1300 und 1500 °C und einem Druck zwischen 1 und 30 bar erfolgt.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die überschüssige Schlacke aus dem Vergaser in ein Wasserbad tropft und dort in einen glasartigen Zustand überführt wird.
    5. Verfahren nach Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Gasraum oberhalb des Schlackenbades Zusatzbrenner installiert sind.
    6. Verfahren nach Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gasraum oberhalb des Schlackenbades zusätzlich Sauerstoff eingespeist wird.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in das Schlackenbad zusätzlich Sand und/oder andere Schlacke bildende Stoffe gegeben werden.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das PVC in festem Zustand mit einer Korngröße von maximal 5 Millimeter oder vorgewärmt auf eine Temperatur zwischen 100 und 250 °C, vorzugsweise zwischen 140 und 200 °C, in pastösem oder flüssigem Zustand zugeführt wird.
    9. Verfahren nache einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich andere chlorierte Kohlenwasserstoffe dem Schlackenbad zugegeben werden.
    10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Alkalichloride, Erdalkalichloride und/oder andere Metallchloride dem Schlackenbad zugegeben werden.
    11. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 im Verbund mit einer Anlage zur Herstellung von PVC.
    EP97112377A 1996-07-22 1997-07-18 Verfahren zur Aufbereitung von Polyvinylchlorid (PVC) Expired - Lifetime EP0832959B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19629544 1996-07-22
    DE19629544A DE19629544C2 (de) 1996-07-22 1996-07-22 Verfahren zur Aufbereitung von Polyvinylchlorid (PVC) sowie Verwendung des Verfahrens

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0832959A1 EP0832959A1 (de) 1998-04-01
    EP0832959B1 true EP0832959B1 (de) 2001-05-30

    Family

    ID=7800503

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP97112377A Expired - Lifetime EP0832959B1 (de) 1996-07-22 1997-07-18 Verfahren zur Aufbereitung von Polyvinylchlorid (PVC)

    Country Status (2)

    Country Link
    EP (1) EP0832959B1 (de)
    DE (2) DE19629544C2 (de)

    Families Citing this family (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE19735153C2 (de) * 1997-08-13 2003-10-16 Linde Kca Dresden Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Vergasung von Abfallstoffen
    DE19949142C1 (de) * 1999-10-12 2001-05-10 Thermoselect Ag Vaduz Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung und Nutzbarmachung von Abfallgütern
    DE102012008457B4 (de) * 2012-04-24 2016-11-03 Adam Handerek Reaktor zum Vergasen und/oder Reinigen, insbesondere zum Depolymerisieren von Kunststoffmaterial, und zugehöriges Verfahren

    Family Cites Families (6)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE1040734B (de) * 1952-08-21 1958-10-09 Roman Rummel Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung oder Vergasung von Brennstoffen
    FR2509634B1 (fr) * 1981-07-20 1986-10-10 Cirta Ct Int Rech Tech Appliqu Procede de destruction de produits a base de matieres organiques contenant du soufre et/ou des halogenes et applications de celui-ci
    US4447262A (en) * 1983-05-16 1984-05-08 Rockwell International Corporation Destruction of halogen-containing materials
    DE3434004A1 (de) * 1984-09-15 1986-05-22 Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen Verfahren und vorrichtung zur muellvergasung
    AT388176B (de) * 1987-07-30 1989-05-10 Voest Alpine Ag Verfahren und anlage zur gewinnung von fluessigem roheisen oder stahlvorprodukten aus stueckigen, eisenoxidhaeltigen einsatzstoffen
    DE4038896A1 (de) * 1990-12-06 1992-06-11 Menges Georg Verfahren zur verwendung von kunststoffabfaellen aus oder mit polyvinylchlorid (pvc)

    Also Published As

    Publication number Publication date
    DE59703659D1 (de) 2001-07-05
    EP0832959A1 (de) 1998-04-01
    DE19629544A1 (de) 1998-01-29
    DE19629544C2 (de) 1998-10-22

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    EP0745114B1 (de) Verfahren zur erzeugung von brenngas
    EP0563777B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Synthesegas durch thermische Behandlung von metallische und organische Bestandteile enthaltenden Reststoffen
    EP0545241A1 (de) Verfahren zur thermischen Verwertung von Abfallstoffen
    DE102017108852B4 (de) Vorrichtung zur thermischen Aufarbeitung von schadstoffhaltigen organischen Abfällen zur Herstellung von Gas, Öl und Aktivkoks
    EP0591703A2 (de) Verfahren zur Verstromung von Kunststoffabfällen
    EP2209753B1 (de) Verfahren zur technischen herstellung von calciumcarbid im elektroniederschachtofen
    EP0663435A1 (de) Verfahren zur Aufarbeitung von Kommunalem Kunststoffabfall
    DE19522457C2 (de) Verfahren zum Behandeln von Hausmüll
    EP0832959B1 (de) Verfahren zur Aufbereitung von Polyvinylchlorid (PVC)
    EP0650506B1 (de) Verfahren zum thermischen recycling von alt-pvc unter wärmerückgewinnung und rückgewinnung von wasserfreiem chlorwasserstoff
    DE19536383C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Vergasung von heizwertarmen Brennstoffen
    DE2825429A1 (de) Verfahren zur pyrolyse von muell
    EP0680583B1 (de) Verfahren zum verbrennen eines im wesentlichen aus kunststoff bestehenden abfalls, insbesondere pvc-abfall
    DE19642161A1 (de) Verfahren zur umweltgerechten Verwertung
    DE19513832B4 (de) Verfahren zur Verwertung von Rest- und Abfallstoffen durch Kombination einer Wirbelschichtthermolyse mit einer Flugstromvergasung
    DE19730385C5 (de) Verfahren zur Erzeugung von Brenn- und Synthesegas aus Brennstoffen und brennbaren Abfällen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
    EP1203060B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur verwertung von gasen aus dem absetzbecken
    DE202017102445U1 (de) Vorrichung zur thermischen Aufarbeitung von schadstoffhaltigen organischen Abfällen zur Herstellung von Gas, Öl und Aktivkoks
    DE4339403A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Calciumcarbid
    DE102017122167B3 (de) Verfahren zur Wiederverwertung von Carbonfaser-haltigen Kunststoffen
    EP0737649B1 (de) Verfahren zum Entsorgen von PVC, vorzugsweise zur Gewinnung von gereinigtem und/oder reinem Chlorwasserstoff
    EP0699735A1 (de) Verfahren zur kombinierten Aufarbeitung von PVC und anderen chlorierten Kohlenwasserstoffen
    DE19613376C2 (de) Verfahren zur stofflichen Verwertung von mit organischen Verbindungen beladener Aktivkohle
    Bühl Options for poly (vinyl chloride) feedstock recycling. Results of research project on feedstock recycling processes
    DE4210003A1 (de) Kombiniertes Verfahren zur Erzeugung von metallurgischem Koks und Eisenschwamm

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A1

    Designated state(s): DE FR GB IT

    AX Request for extension of the european patent

    Free format text: AL;LT;LV;RO;SI

    17P Request for examination filed

    Effective date: 19980220

    AKX Designation fees paid
    RBV Designated contracting states (corrected)
    RBV Designated contracting states (corrected)

    Designated state(s): DE FR GB IT

    GRAG Despatch of communication of intention to grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

    17Q First examination report despatched

    Effective date: 20000928

    GRAG Despatch of communication of intention to grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: B1

    Designated state(s): DE FR GB IT

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 59703659

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 20010705

    ITF It: translation for a ep patent filed

    Owner name: JACOBACCI & PERANI S.P.A.

    GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

    Effective date: 20010810

    ET Fr: translation filed
    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: IF02

    PLBE No opposition filed within time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

    26N No opposition filed
    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R081

    Ref document number: 59703659

    Country of ref document: DE

    Owner name: LINDE AG, DE

    Free format text: FORMER OWNER: LINDE-KCA-DRESDEN GMBH, 01277 DRESDEN, DE

    Effective date: 20120308

    REG Reference to a national code

    Ref country code: FR

    Ref legal event code: TP

    Owner name: LINDE AG, DE

    Effective date: 20120921

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Payment date: 20120718

    Year of fee payment: 16

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: 732E

    Free format text: REGISTERED BETWEEN 20121004 AND 20121010

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Payment date: 20120719

    Year of fee payment: 16

    Ref country code: IT

    Payment date: 20120717

    Year of fee payment: 16

    Ref country code: DE

    Payment date: 20120711

    Year of fee payment: 16

    GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

    Effective date: 20130718

    REG Reference to a national code

    Ref country code: FR

    Ref legal event code: ST

    Effective date: 20140331

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20130718

    Ref country code: DE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20140201

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R119

    Ref document number: 59703659

    Country of ref document: DE

    Effective date: 20140201

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: IT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20130718

    Ref country code: FR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20130731