IT202100006077A1 - Metodo per il riciclaggio di uno scarto tessile comprendente una componente cellulosica ed una componente in poliestere - Google Patents

Metodo per il riciclaggio di uno scarto tessile comprendente una componente cellulosica ed una componente in poliestere Download PDF

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Description

METODO PER IL RICICLAGGIO DI UNO SCARTO TESSILE COMPRENDENTE UNA COMPONENTE CELLULOSICA ED UNA COMPONENTE IN POLIESTERE
Il presente trovato si riferisce ad un metodo per il riciclaggio di uno scarto tessile comprendente una componente cellulosica (preferibilmente cotone) ed una componente in poliestere.
Oggigiorno nel settore tessile ? noto l?impiego di tessuti misti che comprendono sia fibre naturali che fibre sintetiche, unite tra loro.
Un esempio di tali tessuti ? il cosiddetto ?Policotone? (in inglese Polycotton), un tessuto comprendente fibre di cotone e fibre di poliestere in rapporto variabile, ed eventuali altre sostanze quali, ad esempio, coloranti.
Oltre a costituire la pi? diffusa tipologia di tessuto contenente poliestere in commercio, il Policotone rappresenta una fetta molto importante dell?intero tessile attualmente disponibile sul mercato mondiale.
La grande quantit? di Policotone prodotta ogni anno pone il problema di come riciclarlo, sia relativamente alla componente in cotone, che relativamente alla componente in poliestere; tale problematica ? sempre pi? sentita, in particolare nell?ottica della cosiddetta ?economia circolare?.
Al fine di riciclare il Policotone, sono noti processi di separazione meccanica delle fibre di cotone dalle fibre di poliestere; tali soluzioni note non sono tuttavia soddisfacenti, in quanto non consentono di ottenere i monomeri del poliestere, n? di rimuovere dal cotone eventuali contaminanti, quali ad esempio i coloranti, che ne limitano le possibilit? di riutilizzo.
Compito principale del presente trovato ? quello di ottenere un metodo per il riciclaggio di uno scarto tessile comprendente una componente cellulosica (preferibilmente cotone) ed una componente in poliestere, che permetta di separare efficacemente la componente cellulosica dalla componente in poliestere e da eventuali contaminanti presenti in tale scarto tessile.
Un ulteriore scopo del presente trovato ? quello di poter essere applicato per il recupero su scala industriale della componente cellulosica e/o del poliestere contenuti in tale scarto tessile.
Un altro scopo del trovato ? quello di ottenere un processo per il riciclaggio di uno scarto tessile comprendente una componente cellulosica (preferibilmente cotone) ed una componente in poliestere che sia relativamente semplice, efficace ed economico.
Un altro scopo ancora ? quello ottenere un processo per il riciclaggio di uno scarto tessile comprendente una componente cellulosica (preferibilmente cotone) ed una componente in poliestere, che sia relativamente sostenibile, e che utilizzi in modo efficace eventuali sostanze chimiche ausiliarie al processo.
Questi e altri scopi secondo il presente trovato sono raggiunti da un metodo per il riciclaggio di uno scarto tessile comprendente una componente cellulosica ed una componente in poliestere, comprendente le seguenti fasi:
- una fase di depolimerizzazione, comprendente sottoporre lo scarto tessile ad una reazione di depolimerizzazione della componente in poliestere mediante idrolisi basica per mezzo di una miscela solvolitica che comprende un idrossido di un metallo alcalino, ed almeno un solvente organico idrosolubile di reazione, fino all?ottenimento di una miscela bifasica comprendente una fase solida iniziale, contenente un sale dell?acido tereftalico e fibre cellulosiche, ed una fase liquida iniziale, contenente il solvente organico idrosolubile di reazione;
- una prima fase di separazione solido-liquido, comprendente rimuovere almeno parte della fase liquida iniziale dalla miscela bifasica;
- una fase di trattamento con solvente organico, in cui la fase solida iniziale, successivamente alla prima fase di separazione solido-liquido, ? trattata con un solvente organico di lavaggio fino a rimuovere dalla fase solida iniziale uno o pi? eventuali contaminanti presenti nella stessa, ed ottenere una fase solida purificata contenente il sale dell?acido tereftalico e le fibre cellulosiche;
- una seconda fase di separazione solidoliquido, in cui la fase solida purificata ? separata dal solvente organico di lavaggio e dagli uno o pi? eventuali contaminanti in esso disciolti;
- una fase di trattamento con acqua, comprendente porre a contatto la fase solida purificata con acqua di lavaggio, fino a solubilizzare il sale dell?acido tereftalico in essa contenuto, ed ottenere, mediante rimozione di quest?ultimo, una fase solida finale comprendente le fibre cellulosiche.
Vantaggiosamente, la miscela solvolitica utilizzata nel processo di idrolisi basica pu? comprendere anche acqua di reazione.
Preferibilmente, il solvente organico di lavaggio ? o comprende una delle seguenti sostanze:
- un glicole avente da due ad otto atomi di carbonio (C2?C8);
- un alcol C1?C6 o una miscela di alcoli C1?C6; - un chetone C3?C8 o una miscela di chetoni C3? C8;
- un etere o una miscela di eteri;
- un alcano C5?C8 o una miscela di alcani C5?C8. Preferibilmente il glicole ? un glicole avente temperatura di ebollizione minore di 300?C.
Preferibilmente il glicole ? scelto fra: monoetilenglicole (MEG), dietilenglicole (DEG), trietilenglicole (TEG) e loro miscele; ancora pi? preferibilmente il glicole ? monoetilenglicole (MEG).
Preferibilmente l?alcol C1?C6 ? scelto fra: metanolo (MeOH), etanolo (EtOH), isopropanolo (i-PrOH), butanolo (BuOH) e loro miscele.
Preferibilmente, il chetone C3?C8 ? scelto fra: acetone, metiletilchetone (MEK), metil-isobutilchetone (MIBK) e loro miscele.
Preferibilmente, l?etere ? scelto fra: dietiletere (Et2O), tetraidorfurano (THF) e loro miscele.
Preferibilmente, l?alcano C5?C8 ? scelto fra: esano, eptano, ottano e loro miscele.
Vantaggiosamente, il solvente organico idrosolubile di reazione ed il solvente organico di lavaggio sono o comprendono la stessa sostanza.
Preferibilmente, l?idrossido di un metallo alcalino ? scelto fra: idrossido di sodio (NaOH), idrossido di potassio (KOH), idrossido di litio (LiOH) e loro miscele.
In una forma di realizzazione vantaggiosa, la reazione di depolimerizzazione mediante idrolisi basica ? assistita da microonde.
Vantaggiosamente, il metodo secondo il trovato comprende, prima della fase di depolimerizzazione, una fase di preparazione dello scarto tessile comprendente triturare lo scarto tessile.
Preferibilmente, la seconda fase di separazione solido-liquido comprende separare la fase solida purificata dal solvente organico di lavaggio e dagli uno o pi? eventuali contaminanti in esso disciolti, per evaporazione.
Vantaggiosamente, la seconda fase di separazione solido-liquido comprende separare la fase solida purificata dal solvente organico di lavaggio e dagli uno o pi? eventuali contaminanti in esso disciolti, per evaporazione, ad una pressione inferiore alla pressione atmosferica.
Vantaggiosamente, il solvente organico di lavaggio usato nella fase di trattamento con solvente organico comprende una porzione di solvente organico di lavaggio fresco, ed una porzione di solvente organico di lavaggio recuperato, ottenuta separando lo stesso da una fase solida purificata in una seconda fase di separazione solido-liquido di un metodo secondo il trovato, eseguita precedentemente alla fase di trattamento con solvente organico.
Vantaggiosamente, la fase di trattamento con solvente organico comprende una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente, in cui la fase solida iniziale viene addizionata e mescolata con il solvente organico di lavaggio, seguite ognuna da una sotto-fase di separazione solido-solvente, in cui il solvente organico di lavaggio ? rimosso, almeno parzialmente, dalla fase solida iniziale.
Preferibilmente, le una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente comprendono due o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente e la purezza del solvente organico di lavaggio, impiegato nelle due o pi? sotto-fasi di mescolamento solidosolvente, vantaggiosamente, aumenta dalla prima all?ultima delle due o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente.
Vantaggiosamente, il solvente organico di lavaggio usato nell?ultima delle una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente comprende una porzione di solvente organico di lavaggio fresco, ed una porzione di solvente organico di lavaggio recuperato ottenuta rimuovendo lo stesso da una fase solida purificata in una seconda fase di separazione solido-liquido di un metodo secondo il trovato, eseguita precedentemente a tale ultima delle una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente.
Vantaggiosamente, il metodo secondo il trovato comprende, dopo la fase di trattamento con acqua, una fase di rimozione dell?acqua comprendente rimuovere dalla fase solida finale l?acqua di lavaggio eventualmente presente nella stessa.
Preferibilmente, la fase di rimozione dell?acqua comprende rimuovere dalla fase solida finale l?acqua di lavaggio eventualmente presente nella stessa, per evaporazione.
Vantaggiosamente, la fase di rimozione dell?acqua comprende rimuovere dalla fase solida finale l?acqua di lavaggio eventualmente presente nella stessa, per evaporazione, ad una pressione inferiore alla pressione atmosferica.
Vantaggiosamente, l?acqua di lavaggio usata nella fase di trattamento con acqua pu? comprendere una porzione di acqua di lavaggio fresca, ed una porzione di acqua di lavaggio recuperata rimossa da una fase solida finale in una fase di rimozione dell?acqua di un metodo per il riciclaggio di uno scarto tessile secondo il trovato, eseguita precedentemente.
La fase di lavaggio con acqua, preferibilmente, comprende una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-acqua, in cui la fase solida purificata viene addizionata e mescolata con acqua, seguite ognuna da una sotto-fase di separazione solido-acqua, in cui l?acqua ? rimossa, almeno parzialmente, dalla fase solida purificata.
Le una o pi? sotto-fasi di mescolamento solidoacqua, vantaggiosamente, comprendono due o pi? sottofasi di mescolamento solido-acqua e la purezza dell?acqua di lavaggio impiegata nelle una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-acqua aumenta dalla prima all?ultima delle una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-acqua.
Vantaggiosamente, l?acqua usata nell?ultima delle una o pi? sotto-fasi di mescolamento solidoacqua comprende una porzione di acqua di lavaggio fresca ed una porzione di acqua rimossa da una fase solida finale in una fase di rimozione dell?acqua di un metodo per il riciclaggio di uno scarto tessile secondo il trovato, eseguita precedentemente all?ultima delle una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-acqua.
In una forma realizzativa vantaggiosa, nella fase di trattamento con acqua, l?acqua di lavaggio viene almeno parzialmente rimossa dalla fase solida purificata, e l?acqua di lavaggio cos? rimossa viene sottoposta ad una fase di precipitazione dell?acido tereftalico in cui viene fatta reagire con un acido minerale, a formare una sospensione di acido tereftalico iniziale in una soluzione acquosa acida, il metodo comprendendo una fase di separazione dell?acido tereftalico, in cui tale acido tereftalico iniziale viene rimosso dalla soluzione acquosa acida, tale soluzione acquosa acida essendo poi sottoposta ad una fase di neutralizzazione del metodo, in cui la soluzione acquosa acida ? posta in contatto con una base alcalina a formare un sale di un metallo alcalino ed ottenere una soluzione acquosa neutra, il metodo comprendendo sottoporre la soluzione acquosa neutra ad una fase di recupero, comprendente una fase di elettrolisi ed una opzionale fase di combinazione, da cui vengono ottenuti lo stesso acido minerale che viene utilizzato nella fase di precipitazione dell?acido tereftalico e la stessa base alcalina che viene utilizzata nella fase di neutralizzazione, l?acido minerale cos? ottenuto essendo utilizzato in una ulteriore fase di precipitazione dell?acido tereftalico di un metodo secondo il trovato, eseguita successivamente.
Le caratteristiche ed i vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali:
- la figura 1 ? un diagramma di flusso che rappresenta schematicamente le fasi di una forma realizzativa vantaggiosa di metodo secondo il trovato;
- la figura 2 ? una rappresentazione schematica pi? dettagliata di una delle fasi del metodo di figura 1;
- la figura 3 ? una rappresentazione schematica pi? dettagliata di una fase del metodo di figura 1;
- la figura 4 ? una rappresentazione schematica pi? dettagliata di una fase del metodo di figura 1;
- la figura 5 ? una rappresentazione schematica pi? dettagliata di una fase del metodo di figura 1;
- la figura 6 ? una rappresentazione schematica pi? dettagliata di una fase del metodo di figura 1; - la figura 7 ? una rappresentazione schematica pi? dettagliata di una fase del metodo di figura 1;
- la figura 8 ? una rappresentazione schematica di una forma realizzativa vantaggiosa di reattore utilizzabile in un metodo secondo il trovato;
- la figura 9 ? una rappresentazione schematica di una ulteriore forma realizzativa vantaggiosa di un reattore utilizzabile in un metodo secondo il trovato;
- la figura 10 ? un dettaglio di un diagramma di flusso che illustra schematicamente alcune fasi di una ulteriore forma realizzativa vantaggiosa di metodo secondo il trovato.
In figura 1 ? riportato un diagramma di flusso che illustra schematicamente le varie fasi di un esempio di forma realizzativa vantaggiosa di metodo secondo il trovato.
Il metodo secondo il trovato comprende una fase di depolimerizzazione 110 in cui uno scarto tessile ST, comprendente una componente cellulosica, ad esempio cotone, ed una componente in poliestere, viene sottoposto ad una reazione di depolimerizzazione mediante idrolisi basica della componente in poliestere; di seguito ci si riferir? a tale reazione con il nome di ?reazione di depolimerizzazione?.
Le percentuali di componente cellulosica e di componente in poliestere nello scarto tessile ST possono essere varie, ma preferibilmente la componente cellulosica (ad esempio cotone) ? compresa tra il 15% ed il 65% in peso dello scarto tessile ST. La reazione di depolimerizzazione avviene per contatto dello scarto tessile ST con una miscela solvolitica MS comprendente eventuale acqua di reazione AR, un idrossido di un metallo alcalino IMA, ed un solvente organico idrosolubile di reazione SOIR; l?idrossido di un metallo alcalino IMA pu? comprendere, ad esempio, idrossido di sodio NaOH e/o idrossido di potassio KOH e/o idrossido di litio LiOH; per quanto riguarda il solvente organico idrosolubile di reazione SOIR verranno forniti degli esempi nel seguito.
La reazione di depolimerizzazione ? preferibilmente assistita da microonde ed ? vantaggiosamente condotta all?interno di un reattore 1, preferibilmente del tipo a microonde, rappresentato schematicamente in figura 2.
Un esempio vantaggioso di reattore 1 a microonde utilizzabile nel metodo secondo il trovato ? illustrato, ad esempio, nel brevetto Europeo EP 2 736 968 B1, a nome dello stesso titolare della presente domanda.
Un ulteriore esempio di forma realizzativa vantaggiosa di reattore 1, ? illustrato schematicamente in figura 8.
Tale reattore 1 comprende vantaggiosamente un dispositivo di mescolamento 2, un sistema di controllo termico 3 ed un sistema di generazione e di trasporto di microonde 4.
Vantaggiosamente, il reattore 1 comprende un involucro 5 che delimita al suo interno una camera di reazione 8; tale involucro 5, preferibilmente di forma sostanzialmente cilindrica, si estende lungo, e attorno, ad un asse A longitudinale il quale, in uso, risulta essere sostanzialmente orizzontale.
Resta inteso che, in uso, l?involucro 5, e di conseguenza lo stesso reattore 1, pu? essere diversamente orientato, e che l?asse A pu? essere quindi, anzich? orizzontale, verticale o anche variamente inclinato rispetto ad un piano orizzontale (ad esempio rispetto al suolo).
Vantaggiosamente l?involucro 5 comprende una parete laterale 6, per esempio cilindrica, e una coppia di pareti terminali 7 posizionate in corrispondenza delle estremit? assiali opposte che delimitano internamente la camera di reazione 8.
L?involucro 5 ? vantaggiosamente costruito in un materiale sostanzialmente opaco alle radiazioni elettromagnetiche a micro-onde, e preferibilmente resistente alla corrosione.
Inoltre, l?involucro 5 ? vantaggiosamente concepito per poter resistere a condizioni sia di sovrappressione sia di sottopressione interne rispetto alla pressione atmosferica.
Il reattore 1 ? vantaggiosamente provvisto di uno o pi? ingressi ed una o pi? uscite, definiti da rispettive aperture formate preferibilmente nell?involucro 5 e configurate in modo tale da permettere, rispettivamente, l?introduzione nella camera di reazione 8 dei vari componenti che partecipano alla reazione di depolimerizzazione, come ad esempio lo scarto tessile ST, la miscela solvolitica MS ed eventuali componenti ausiliari, e la rimozione dalla camera di reazione 8 dei prodotti di tale reazione di depolimerizzazione, e di eventuali elementi residui.
In una forma realizzativa vantaggiosa, come ad esempio quella di figura 8, il reattore 1 ? provvisto di almeno un ingresso 9 per l?introduzione nella camera di reazione 8 del materiale da trattare nel reattore 1 (ad esempio lo scarto tessile ST, eventualmente triturato), della miscela solvolitica MS e di eventuali componenti ausiliari.
In una ulteriore forma realizzativa vantaggiosa, non illustrata, il materiale da trattare, la miscela solvolitica e gli eventuali componenti ausiliari possono essere immessi nel reattore 1 attraverso ingressi dedicati, separati tra loro.
Vantaggiosamente, il reattore 1 comprende almeno un?uscita 10 per la rimozione del contenuto della camera di reazione 8 al termine della reazione di depolimerizzazione.
Vantaggiosamente, nella camera di reazione 8 ? alloggiato il dispositivo di mescolamento 2, girevole attorno all?asse A.
Il dispositivo di mescolamento 2 ? vantaggiosamente configurato in modo tale da mantenere agitato, attraverso il proprio moto rotatorio attorno all?asse A, il contenuto della camera di reazione 8, comprendente ad esempio lo scarto tessile ST e la miscela solvolitica MS, distribuendolo dinamicamente all?interno della stessa, sia lungo l?asse A che radialmente rispetto all?asse A.
Preferibilmente, il dispositivo di mescolamento 2 comprende una pluralit? di palette 11, che possono essere variamente conformate, dimensionate e disposte.
In una forma realizzativa vantaggiosa, le palette 11 sono solidalmente associate ad una struttura di supporto 12 alloggiata nella camera di reazione 8, e girevole attorno all?asse A.
Ad esempio, la struttura di supporto 12 pu? comprendere vantaggiosamente un cestello cilindrico cavo alloggiato nell?involucro 5 ed avente una superficie laterale radialmente esterna affacciata alla parete laterale 6 dell?involucro 5, e una superficie laterale radialmente interna da cui le palette 11 si protendono radialmente verso l?asse A.
Vantaggiosamente, le palette 11 possono avere forme e dimensioni diverse ed essere variamente collocate sulla struttura di supporto 12.
Resta comunque inteso che il dispositivo di mescolamento 2 pu? essere di altro tipo rispetto a quello qui indicato a puro titolo esemplificativo, ed includere palette variamente collocate e aventi varie forme e dimensioni.
In un esempio di forma realizzativa vantaggiosa di reattore 1, non illustrata nelle figure allegate, le palette 11, variamente conformate, anche a nastro, possono vantaggiosamente dipartirsi da una struttura di supporto 12 collocata centralmente nella camera di reazione 8 lungo l?asse A.
In altre forme realizzative vantaggiose, non illustrate, il dispositivo di mescolamento 2 pu? essere integrale all?involucro 5 e ruotare solidalmente con esso attorno all?asse A; in tali forme realizzative vantaggiose, l?involucro 5 ? quindi montato girevole su un supporto esterno, non illustrato, e trascina in rotazione le palette 11.
Il dispositivo di mescolamento 2 ? vantaggiosamente azionato da un motore 13, collocato per esempio all?esterno dell?involucro 5, e collegato preferibilmente alla struttura di supporto 12 (o vantaggiosamente direttamente all?involucro 5, se questo ? girevole).
Vantaggiosamente, il sistema di controllo termico 3 ? configurato in modo da estrarre o introdurre energia termica (calore) dalla/verso la camera di reazione 8 all?interno dell?involucro 5 e quindi raffreddare o riscaldare l?involucro 5, e quanto in esso contenuto.
Vantaggiosamente, il sistema di controllo termico 3 comprende almeno una serpentina 31, avvolta attorno alla parete laterale 6 dell?involucro 5, all?interno della quale circola un fluido termovettore atto alla trasmissione del calore proveniente, preferibilmente, da una unit? termica, non illustrata, dove tale fluido viene opportunamente riscaldato o raffreddato.
Vantaggiosamente, il sistema di generazione e trasporto di micro-onde 4 comprende un generatore di micro-onde 41, collocato preferibilmente all?esterno dell?involucro 5, ed un dispositivo di guida 42 associato al generatore di microonde 41 e alloggiato almeno parzialmente nella camera di reazione 8, vantaggiosamente configurato per portare e distribuire lungo l?asse A e attorno all?asse A le microonde generate dal generatore di microonde 41 nella camera di reazione 8.
Vantaggiosamente, il dispositivo di guida 42 comprende una guida d?onda 43 (del tipo cosiddetto ??leaking pipe??), comprendente un tubo che si estende lungo l?asse A dell?involucro 5, tra la coppia di pareti terminali 10, ed ? vantaggiosamente provvisto di fori di emissione laterali formati su una parete laterale del tubo.
Vantaggiosamente, all?interno della camera di reazione 8 sono inviate microonde con frequenza compresa tra 300 MHz e 300 GHz.
In un ulteriore esempio di forma realizzativa vantaggiosa di reattore 1, come ad esempio quella illustrata schematicamente in figura 9, il reattore 1 comprende anch?esso un dispositivo di mescolamento 2, un sistema di controllo termico 3 e un sistema di generazione e di trasporto di microonde 4.
Rispetto alla forma realizzativa vantaggiosa illustrata in figura 8, nella forma realizzativa vantaggiosa illustrata in figura 9 il reattore 1 e l?involucro 5 si estendono lungo e attorno ad un asse A longitudinale che, in uso, ? sostanzialmente verticale; l?asse A ? anche l?asse di rotazione del dispositivo di mescolamento 2.
Anche in questo caso, il dispositivo di mescolamento 2 ? vantaggiosamente configurato in modo da mantenere agitato, attraverso il proprio moto rotatorio, il contenuto dell?involucro 5 (ad esempio lo scarto tessile ST e la miscela solvolitica MS), distribuendolo dinamicamente all?interno della camera di reazione 8, sia lungo l?asse A, sia radialmente rispetto all?asse A.
Vantaggiosamente, il dispositivo di mescolamento 3, vantaggiosamente azionato dal motore 13, ? configurato in modo tale che la struttura di supporto 12, comprendente almeno una girante 14 ed almeno una paletta 11, non sia solo girevole attorno all?asse A, ma anche mobile assialmente lungo l?asse A.
Vantaggiosamente, il dispositivo di mescolamento 2 pu? assumere varie configurazioni, ad esempio pu? prevedere una o pi? palette 11, variamente sagomate e organizzate, eventualmente collocate su pi? giranti 14.
Anche nell?esempio di forma realizzativa vantaggiosa di reattore 1 illustrata in figura 9, il reattore 1, e l?eventuale contenuto dello stesso, pu? essere vantaggiosamente raffreddato, o riscaldato, grazie ad un sistema di controllo termico 3.
Vantaggiosamente, sia nella forma realizzativa vantaggiosa illustrata ad esempio in figura 8, che in quella illustrata in figura 9, il sistema di controllo termico 3 pu? includere, in aggiunta o in alternativa alla serpentina 31, anche un ulteriore dispositivo di riscaldamento/raffreddamento, non rappresentato nelle figure allegate, agente direttamente sul dispositivo di mescolamento 2, ad esempio sulle palette 11 e/o sulla girante 14.
Vantaggiosamente, il sistema di generazione e trasporto di micro-onde 4, se previsto, pu? introdurre direttamente le microonde richieste dalla reazione di depolimerizzazione nella camera di reazione 8, ad esempio attraverso una guida d?onda 42.
Vantaggiosamente, il metodo secondo il trovato comprende, prima della fase di depolimerizzazione 110, una fase di miscelazione 130 in cui l?eventuale acqua di reazione AR, il solvente organico idrosolubile di reazione SOIR e l?idrossido di un metallo alcalino IMA vengono miscelati a formare la miscela solvolitica MS.
Preferibilmente, il metodo secondo il trovato comprende, prima della fase di depolimerizzazione 110, anche una fase di triturazione 120 dello scarto tessile ST, in cui tale scarto viene triturato in pezzi di piccole dimensioni.
Vantaggiosamente, il reattore 1 viene quindi alimentato con la miscela solvolitica MS e lo scarto tessile ST, preferibilmente triturato; all?interno del reattore 1, la reazione di depolimerizzazione della componente in poliestere procede fino all?ottenimento di una miscela bifasica MB.
Vantaggiosamente, la reazione di depolimerizzazione ? condotta ad una temperatura nell?intervallo 90?C ? 350?C, preferibilmente tra 100?C e 200?C.
Vantaggiosamente, la reazione di depolimerizzazione ? condotta ad una pressione nell?intervallo 1 atm ? 20 atm.
La miscela bifasica MB comprende una fase solida iniziale FSI, contenente un sale dell?acido tereftalico SAT e fibre cellulosiche, ad esempio fibre di cotone, ed una fase liquida iniziale FLI.
La fase liquida iniziale FLI comprende del solvente organico idrosolubile di reazione SOIR, un?eventuale frazione residua dell?acqua di reazione AR, eventuali contaminanti disciolti, come ad esempio coloranti e/o una eventuale frazione dell?idrossido di un metallo alcalino IMA che non ha partecipato alla reazione di depolimerizzazione, ed una eventuale frazione disciolta del sale dell?acido tereftalico SAT.
Una frazione non disciolta del sale dell?acido tereftalico SAT si presenta sotto forma di particelle solide che possono essere liberamente sospese nella fase liquida iniziale FLI e/o intrappolate tra le fibre cellulosiche, le quali sono intrise della fase liquida iniziale FLI.
Il metodo secondo il trovato comprende, dopo la fase di depolimerizzazione 110, una prima fase di separazione solido-liquido 210 in cui avviene la rimozione di almeno parte della fase liquida iniziale FLI dalla miscela bifasica MB; tale rimozione avviene preferibilmente per filtrazione meccanica, ad esempio in una prima unit? di separazione solido-liquido USSL1, schematicamente rappresentata in figura 3.
L?unit? di separazione solido-liquido USSL1 pu? essere ad esempio un macchinario industriale del tipo comunemente noto con il nome di filtro a coclea (in Inglese ?screw filter?).
Vantaggiosamente, la fase liquida iniziale FLI, rimossa durante la prima fase di separazione solidoliquido 210, pu? essere sottoposta ad una fase di filtrazione con carboni attivi 211 (illustrata schematicamente in figura 3), in cui vengono rimossi eventuali contaminanti, ottenendo una fase liquida purificata FLP, che pu? essere vantaggiosamente sottoposta ad una successiva fase di distillazione 212, in cui l?acqua di reazione AR ed il solvente organico idrosolubile di reazione SOIR contenuti in tale fase liquida purificata FLP vengono separati per distillazione, per poter essere eventualmente riutilizzati in seguito, ad esempio in una fase di depolimerizzazione 110 eseguita successivamente.
In una ulteriore forma realizzativa vantaggiosa, non illustrata, la fase liquida iniziale FLI rimossa durante la prima fase di separazione solido-liquido 210, pu? essere impiegata, direttamente o sotto forma di fase liquida purificata FLP (dopo essere stata sottoposta ad una eventuale fase di filtrazione con carboni attivi 211), in una fase di depolimerizzazione 210 eseguita successivamente, senza essere sottoposta alla fase di distillazione 212.
Si sottolinea che, sebbene buona parte della fase liquida iniziale FLI della miscela bifasica MB venga rimossa durante la prima fase di separazione solido-liquido 210, la fase solida iniziale FSI in uscita dalla prima fase di separazione solido-liquido 210 potrebbe eventualmente contenere, ad esempio intrappolata tra le fibre cellulosiche, una frazione residua della fase liquida iniziale FLI, compresi gli uno o pi? contaminanti disciolti nella stessa.
Per questo motivo, il metodo secondo il trovato comprende, dopo la prima fase di separazione solidoliquido 210, una fase di trattamento con solvente organico 220, in cui la fase solida iniziale FSI, comprendente le fibre cellulosiche (ad esempio cotone), un sale dell?acido tereftalico SAT ed una eventuale frazione residua della fase liquida iniziale FLI, compresi gli eventuali uno o pi? contaminanti in essa disciolti, ? trattata con un solvente organico di lavaggio SOL al fine di rimuovere gli uno o pi? eventuali contaminanti presenti.
Vantaggiosamente, il solvente organico di lavaggio SOL ?, o comprende, una delle seguenti sostanze:
- un glicole C2-C8;
- un alcol C1?C6 o una miscela di alcoli C1?C6; - un chetone C3?C8 o una miscela di chetoni C3? C8;
- un etere o una miscela di eteri;
- un alcano C5?C8 o una miscela di alcani C5?C8. Preferibilmente il glicole ? un glicole avente temperatura di ebollizione minore di 300?C.
Preferibilmente il glicole ? scelto fra: monoetilenglicole (MEG), dietilenglicole (DEG), trietilenglicole (TEG) e loro miscele; ancora pi? preferibilmente il glicole ? monoetilenglicole (MEG).
Preferibilmente l?alcol C1?C6 ? scelto fra: metanolo (MeOH), etanolo (EtOH), isopropanolo (iPrOH), butanolo (BuOH) e loro miscele. Preferibilmente, il chetone C3?C8 ? scelto fra: acetone, metiletilchetone (MEK), metil-isobutilchetone (MIBK) e loro miscele.
Preferibilmente, l?etere ? scelto fra: dietiletere (Et2O), tetraidorfurano (THF) e loro miscele.
Preferibilmente, l?alcano C5?C8 ? scelto fra: esano, eptano, ottano e loro miscele.
Preferibilmente, il solvente organico idrosolubile di reazione SOIR ed il solvente organico di lavaggio SOL sono la stessa sostanza, o la stessa miscela di sostanze.
Al termine della fase di trattamento con solvente organico 220 si ottiene una fase solida purificata FSP comprendente il sale dell?acido tereftalico SAT e fibre cellulosiche, ad esempio fibre di cotone, eventualmente ancora intrise di una certa quantit? di solvente organico di lavaggio SOL ed eventuali contaminanti in esso disciolti.
Vantaggiosamente, il metodo secondo il trovato comprende, dopo la fase di trattamento con solvente organico 220, una seconda fase di separazione solidoliquido 230 in cui la fase solida purificata FSP ? separata dal solvente organico di lavaggio SOL eventualmente ancora presente, e dagli uno o pi? eventuali contaminanti in esso disciolti.
Tale separazione avviene preferibilmente per evaporazione, vantaggiosamente all?interno di una seconda unit? di separazione solido-liquido USSL2, illustrata schematicamente in figura 5; l?evaporazione ? eseguita preferibilmente ad una pressione inferiore alla pressione atmosferica.
Vantaggiosamente, il solvente organico di lavaggio SOL, usato nella fase di trattamento con solvente organico 220 pu? comprendere una porzione di solvente organico di lavaggio fresco SOLF, ed una porzione di solvente organico di lavaggio recuperato SOLR, ottenuta separando lo stesso da una fase solida purificata FSP in una seconda fase di separazione solido-liquido 230, preferibilmente per evaporazione e successiva condensazione, eseguita precedentemente alla fase di trattamento con solvente organico 220.
Vantaggiosamente, la fase di trattamento con solvente organico 220 pu? comprendere una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente 221, in cui la fase solida iniziale FSI, successivamente alla prima fase di separazione solido-liquido 210, viene addizionata e mescolata con il solvente organico di lavaggio SOL; tali una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente 221 vengono preferibilmente eseguite all?interno di una o pi? unit? di mescolamento con solvente UMS.
L?unit? di mescolamento con solvente UMS ? preferibilmente un macchinario industriale del tipo comunemente noto con il nome di miscelatore a nastro (in Inglese ?ribbon mixer?).
Vantaggiosamente, il solvente organico di lavaggio SOL, impiegato nelle una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente 221, comprende almeno una parte del solvente organico idrosolubile di reazione SOIR distillato in una eventuale fase di distillazione 212 eseguita precedentemente.
Ognuna di tali una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente 221 ? preferibilmente seguita da una rispettiva sotto-fase di separazione solido-solvente 222, in cui il solvente organico di lavaggio SOL, sottoposto a tale sotto-fase di mescolamento solido-solvente 221, ? almeno parzialmente rimosso dalla fase solida iniziale FSI, preferibilmente mediante filtrazione meccanica all?interno di una o pi? unit? di separazione del solvente USS.
L?unit? di separazione del solvente USS ? preferibilmente un macchinario industriale del tipo comunemente noto con il nome di filtro a coclea (in Inglese ?screw filter?).
Vantaggiosamente, come sar? spiegato meglio nel seguito, le una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente 221 comprendono due o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente 221; preferibilmente, la purezza del solvente organico di lavaggio SOL impiegato, in tali due o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente 221, aumenta dalla prima all?ultima di tali due o pi? sotto-fasi.
Il solvente organico di lavaggio SOL, usato nell?ultima delle una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente 221 comprende preferibilmente una porzione di solvente organico di lavaggio fresco SOLF, ed una porzione di solvente organico di lavaggio recuperato SOLR, ottenuta rimuovendo lo stesso da una fase solida purificata FSP in una seconda fase di separazione solido-liquido 230, preferibilmente per evaporazione e successiva condensazione, eseguita precedentemente all?ultima delle una o pi? sotto-fasi di mescolamento solidosolvente 221.
In figura 4 ? rappresentato schematicamente un esempio di fase di trattamento con solvente organico 220 di una forma realizzativa vantaggiosa del metodo secondo il trovato.
In tale forma realizzativa vantaggiosa, la fase di trattamento con solvente organico 220 comprende tre sotto-fasi di mescolamento solido-solvente 221, ognuna seguita da una rispettiva sotto-fase di separazione solido-solvente 222, in serie tra loro.
In una prima sotto-fase di mescolamento solidosolvente 2211, vantaggiosamente eseguita in una prima unit? di mescolamento con solvente UMS1, la fase solida iniziale FSI viene per la prima volta addizionata e mescolata con solvente organico di lavaggio; tale solvente ? qui chiamato solvente organico di primo lavaggio SOL1.
Vantaggiosamente, dopo la prima sotto-fase di mescolamento solido-solvente 2211, il solvente organico di primo lavaggio SOL1 ? almeno parzialmente rimosso dalla fase solida iniziale FSI in una prima sotto-fase di separazione solido-solvente 2221, vantaggiosamente eseguita in una prima unit? di separazione del solvente USS1.
Vantaggiosamente, il solvente organico di primo lavaggio SOL1, rimosso durante la prima sotto-fase di separazione solido-solvente 2221, pu? essere almeno in parte riutilizzato, ad esempio in una fase di depolimerizzazione 110 eseguita successivamente, preferibilmente dopo una filtrazione con carboni attivi, ad esempio per integrare il solvente organico idrosolubile di reazione SOIR nella miscela solvolitica MS impiegata in tale reazione di depolimerizzazione.
Dopo la prima sotto-fase di separazione solidosolvente 2221, la fase solida iniziale FSI viene addizionata e mescolata con solvente organico di lavaggio una seconda volta in una seconda sotto-fase di mescolamento solido-solvente 2212, eseguita vantaggiosamente in una seconda unit? di mescolamento con solvente UMS2; tale solvente ? qui chiamato solvente organico di secondo lavaggio SOL2.
Vantaggiosamente, dopo la seconda sotto-fase di mescolamento solido-solvente 2212, il solvente organico di secondo lavaggio SOL2 ? rimosso almeno in parte dalla fase solida iniziale FSI in una seconda sotto-fase di separazione solido-solvente 2222, eseguita vantaggiosamente in una prima unit? di separazione del solvente USS2.
Vantaggiosamente, il solvente organico di secondo lavaggio SOL2, separato dalla fase solida iniziale FSI nella seconda unit? di separazione del solvente USS2, pu? essere almeno in parte riutilizzato come solvente di primo lavaggio SOL1 in una ulteriore prima sotto-fase di mescolamento solido-solvente 2211 eseguita successivamente.
Dopo la seconda sotto-fase di separazione solido-solvente 2222, la fase solida iniziale FSI viene addizionata e mescolata con solvente organico di terzo lavaggio SOL3, comprendente preferibilmente solvente organico di lavaggio fresco SOLF, in una terza sotto-fase di mescolamento solido-solvente 2213, eseguita vantaggiosamente in una terza unit? di mescolamento con solvente UMS3.
Vantaggiosamente, il solvente organico di terzo lavaggio SOL3 pu? comprendere un solvente organico di lavaggio recuperato SOLR, ottenuto separando lo stesso da una fase solida purificata FSP in una seconda fase di separazione solido-liquido 230, preferibilmente per evaporazione e successiva condensazione, eseguita precedentemente alla terza sotto-fase di mescolamento solido-solvente 2213.
Vantaggiosamente, dopo la terza sotto-fase di mescolamento solido-solvente 2213 il solvente organico di terzo lavaggio SOL3 ? almeno parzialmente rimosso dalla fase solida iniziale FSI in una terza sotto-fase di separazione solido-solvente 2223, eseguita vantaggiosamente in una terza unit? di separazione del solvente USS3, ottenendo la fase solida purificata FSP, eventualmente intrisa di solvente organico di terzo lavaggio SOL3.
Vantaggiosamente, il solvente organico di terzo lavaggio SOL3, separato dalla fase solida iniziale FSI nella terza unit? di separazione del solvente USS3, pu? essere almeno in parte riutilizzato come solvente di secondo lavaggio SOL2 in una ulteriore seconda sotto-fase di mescolamento solido-solvente 2212 eseguita successivamente.
In altre parole, in questa forma realizzativa vantaggiosa, il solvente organico di lavaggio SOL viene riutilizzato pi? volte, ad un livello di purezza via via inferiore, in sotto-fasi di mescolamento solido-solvente eseguite in tempi diversi; una certa sotto-fase di mescolamento solidosolvente ? quindi eseguita con un solvente organico di lavaggio pi? puro di quello impiegato in una sottofase di mescolamento solido-solvente che la ha preceduta.
Il metodo secondo il trovato comprende, dopo la seconda fase di separazione solido-liquido 230, una fase di trattamento con acqua 240, durante la quale la fase solida purificata FSP ? posta a contatto con acqua di lavaggio AL, al fine di solubilizzare e rimuovere il sale dell?acido tereftalico SAT presente, ottenendo una fase solida finale FSF comprendente le fibre cellulosiche, ad esempio di cotone, eventualmente ancora intrise di una quantit? minima di acqua di lavaggio AL.
La solubilizzazione del sale dell?acido tereftalico SAT nell?acqua di lavaggio AL ? possibile grazie alla buona solubilit? dello stesso in acqua, pari, ad esempio, a circa 13 wt% nel caso in cui il sale dell?acido tereftalico SAT sia un sale a base di sodio, quale il tereftalato di sodio Na2TA; tale solubilizzazione permette la rimozione delle particelle solide del sale dell?acido tereftalico SAT eventualmente intrappolate tra le fibre cellulosiche.
Vantaggiosamente, durante la fase di trattamento con acqua 240, l?acqua di lavaggio AL viene almeno parzialmente rimossa dalla fase solida purificata FSP; tale acqua di lavaggio AL rimossa, indicata in figura 1 come SA-SAT, che ? di fatto una soluzione acquosa comprendente il sale dell?acido tereftalico SAT solubilizzato nell?acqua, pu? essere vantaggiosamente sottoposta, eventualmente dopo essere stata sottoposta ad una o pi? ulteriori fasi di filtrazione, non illustrate (ad esempio filtrazione meccanica e/o filtrazione con carboni attivi) per rimuovere eventuali contaminanti ancora presenti, ad una eventuale fase di precipitazione dell?acido tereftalico 310 in cui viene additivata con un acido minerale, ad esempio acido cloridrico HCl o acido solforico H2SO4, ottenendo una sospensione di acido tereftalico iniziale ATI (solido) in una soluzione acquosa acida SAA del sale corrispettivo all?acido utilizzato e della base utilizzata nella reazione di depolimerizzazione (ad esempio NaCl).
Vantaggiosamente il metodo secondo il trovato comprende, dopo la fase di trattamento con acqua 240, una terza fase di separazione solido-liquido 250, in cui la fase solida finale FSF ? separata dall?acqua di lavaggio AL eventualmente presente, e dagli uno o pi? eventuali contaminanti in essa disciolti; preferibilmente la separazione avviene per evaporazione, pi? preferibilmente all?interno di una terza unit? di separazione solido-liquido USSL3, illustrata schematicamente in figura 7.
L?evaporazione ? eseguita preferibilmente ad una pressione inferiore alla pressione atmosferica.
Alla fine della terza fase di separazione solido-liquido 250, la componente cellulosica, ad esempio le fibre di cotone che sono state separate dal poliestere e dagli eventuali contaminanti presenti nello scarto tessile ST, pu? essere utilizzata, ad esempio, per l?ottenimento di un nuovo tessuto.
Vantaggiosamente, l?acqua di lavaggio AL, usata nella fase di trattamento con acqua 240, pu? comprendere una porzione di acqua di lavaggio fresca ALF, ed una porzione di acqua di lavaggio recuperata ALR, rimossa da una fase solida finale FSF in una fase di rimozione dell?acqua 250 di un metodo per il riciclaggio di uno scarto tessile secondo il trovato, eseguita precedentemente.
Vantaggiosamente, la fase di trattamento con acqua 240 pu? comprendere una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-acqua 241, in cui la fase solida purificata FSP viene addizionata e mescolata con acqua di lavaggio AL; tali una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-acqua 241 vengono preferibilmente eseguite all?interno di una o pi? unit? di mescolamento con acqua UMA.
L?unit? di mescolamento con acqua UMA ? preferibilmente un macchinario industriale del tipo comunemente noto con il nome di miscelatore a nastro (in Inglese ?ribbon mixer?).
Vantaggiosamente, l?acqua di lavaggio AL, impiegata nelle una o pi? delle sotto-fasi di mescolamento solido-acqua 241, pu? comprendere almeno una parte dell?acqua di reazione AR distillata in una fase di distillazione 212 eseguita precedentemente.
Ognuna delle una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-acqua 241 ? preferibilmente seguita da una sotto-fase di separazione solido-acqua 242, in cui l?acqua di lavaggio AL ? almeno parzialmente rimossa dalla fase solida purificata FSP, preferibilmente mediante filtrazione meccanica all?interno di una o pi? unit? di separazione dall?acqua USA.
L?unit? di separazione dall?acqua USA ? preferibilmente un macchinario industriale del tipo comunemente noto con il nome di filtro a coclea (in Inglese ?screw filter?).
Vantaggiosamente, le una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-acqua 241 comprendono due o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-acqua 241, e, come sar? spiegato pi? in dettaglio nel seguito, la purezza dell?acqua di lavaggio AL, impiegata nelle una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-acqua 241, aumenta dalla prima all?ultima di tali una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-acqua 241.
Vantaggiosamente, l?acqua usata nell?ultima delle una o pi? sotto-fasi di mescolamento solidoacqua 241 pu? comprendere una porzione di acqua di lavaggio fresca ALF ed una porzione di acqua di lavaggio recuperata ALR rimossa da una fase solida finale FSF in una fase di rimozione dell?acqua 250, preferibilmente per evaporazione e successiva condensazione dell?acqua di lavaggio AL eventualmente ancora presente, di un metodo per il riciclaggio di un scarto tessile secondo il trovato, eseguita precedentemente all?ultima delle una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-acqua 241.
In figura 6 ? rappresentato schematicamente un esempio di fase di trattamento con acqua 240 di una forma realizzativa vantaggiosa del metodo secondo il trovato.
In tale forma realizzativa vantaggiosa, la fase di trattamento con acqua 240 comprende tre sotto-fasi di mescolamento solido-acqua 241, ognuna seguita da una rispettiva sotto-fase di separazione solido-acqua 242, in serie tra loro.
In una prima sotto-fase di mescolamento solidoacqua 2411, vantaggiosamente eseguita in una prima unit? di mescolamento con acqua UMA1, la fase solida purificata FSP viene per la prima volta addizionata e mescolata con acqua di lavaggio; tale acqua ? qui chiamata acqua di primo lavaggio AL1.
Vantaggiosamente, dopo la prima sotto-fase di mescolamento solido-acqua 2411, l?acqua di primo lavaggio AL1 ? almeno parzialmente rimossa dalla fase solida purificata FSP in una prima sotto-fase di separazione solido-acqua 2421, vantaggiosamente eseguita in una prima unit? di separazione dell?acqua USA1; l?acqua di primo lavaggio AL1 cos? rimossa, indicata in figura 6 come SA-SAT, ? di fatto una soluzione acquosa comprendente il sale dell?acido tereftalico solubilizzato.
In una seconda sotto-fase di mescolamento solido-acqua 2412, eseguita vantaggiosamente in una seconda unit? di mescolamento con acqua UMA2, successivamente alla prima sotto-fase di separazione solido-acqua 2421, la fase solida purificata FSP viene addizionata e mescolata una seconda volta con acqua di lavaggio; tale acqua ? qui chiamata acqua di secondo lavaggio AL2.
Vantaggiosamente, dopo la seconda sotto-fase di mescolamento solido-acqua 2412, l?acqua di secondo lavaggio AL2 ? rimossa almeno in parte dalla fase solida purificata FSP in una seconda sotto-fase di separazione solido-acqua 2422, eseguita vantaggiosamente in una seconda unit? di separazione dell?acqua USA2.
Vantaggiosamente, l?acqua di secondo lavaggio AL2, separata dalla fase solida purificata FSP nella seconda unit? di separazione dell?acqua USA2, pu? essere almeno in parte riutilizzata come acqua di primo lavaggio AL1 in una ulteriore prima sotto-fase di mescolamento solido-acqua 2411 eseguita successivamente.
In una terza sotto-fase di mescolamento solidoacqua 2413, eseguita vantaggiosamente in una terza unit? di mescolamento con acqua UMA3, successivamente alla seconda sotto-fase di separazione solido-acqua 2422, la fase solida purificata FSP viene addizionata e mescolata con acqua di terzo lavaggio AL3, comprendente preferibilmente acqua di lavaggio fresca ALF.
Vantaggiosamente, l?acqua di terzo lavaggio AL3 pu? comprendere acqua di lavaggio recuperata ALR, rimossa da una fase solida finale FSF in una fase di rimozione dell?acqua 250 di un metodo per il riciclaggio di uno scarto tessile secondo il trovato, eseguita precedentemente.
Vantaggiosamente, dopo la terza sotto-fase di mescolamento solido-acqua 2413, l?acqua di terzo lavaggio AL3 ? almeno parzialmente rimossa dalla fase solida purificata FSP in una terza sotto-fase di separazione solido-acqua 2423, eseguita vantaggiosamente in una terza unit? di separazione dell?acqua USA3, ottenendo la fase solida finale FSF, eventualmente intrisa di acqua di terzo lavaggio AL3 residua.
Vantaggiosamente, l?acqua di terzo lavaggio AL3, separata dalla fase solida purificata FSP nella terza unit? di separazione dell?acqua USA3, pu? essere almeno in parte riutilizzata come acqua di secondo lavaggio AL2 in una ulteriore seconda sotto-fase di mescolamento solido-acqua 2412 eseguita successivamente.
In altre parole, in questa forma realizzativa vantaggiosa, l?acqua di lavaggio AL viene riutilizzata pi? volte, ad un livello di purezza via via inferiore, in sotto-fasi di mescolamento solidoacqua eseguite in tempi diversi; una certa sotto-fase di mescolamento solido-acqua ? quindi eseguita con acqua di lavaggio pi? pura di quella impiegata in una sotto-fase di mescolamento solido-acqua che la ha preceduta.
Come anticipato, la soluzione acquosa di un sale dell?acido tereftalico SA-SAT rimossa nella fase di separazione solido-acqua 240 (che nell?esempio realizzativo vantaggioso illustrato in figura 6 ? l?acqua di primo lavaggio AL1 separata dalla fase solida purificata FSP nella prima unit? di separazione solido-acqua 2421) pu? essere vantaggiosamente sottoposta alla fase di precipitazione dell?acido tereftalico 310, in cui viene additivata con un acido minerale, ad esempio acido cloridrico (HCl) o acido solforico (H2SO4), ottenendo una sospensione di acido tereftalico iniziale ATI (solido) in una soluzione acquosa acida SAA del sale corrispettivo all?acido utilizzato (ad esempio cloruro di sodio (NaCl) nel caso venga impiegato (HCl), o ad esempio solfato di sodio (Na2SO4) nel caso in cui venga impiegato acido solforico (H2SO4)) e della base utilizzata nella reazione di depolimerizzazione (ad esempio l?idrossido di un metallo alcalino IMA, quale ad esempio idrossido di sodio (NaOH) e/o idrossido di potassio (KOH) e/o idrossido di litio (LiOH)).
Inoltre, nella fase di precipitazione dell?acido tereftalico 310, l?acido tereftalico iniziale ATI in sospensione, si separa dalla soluzione acquosa acida SAA per precipitazione.
Vantaggiosamente, dopo la fase di precipitazione dell?acido tereftalico 310, in una fase di separazione dell?acido tereftalico 320, la soluzione acquosa acida SAA viene almeno in parte rimossa dall?acido tereftalico iniziale ATI precipitato, preferibilmente per filtrazione meccanica, ad esempio mediante centrifugazione.
Preferibilmente, dopo tale fase di separazione dell?acido tereftalico 320, l?acido tereftalico iniziale ATI, eventualmente ancora bagnato da una frazione della soluzione acquosa acida SAA, viene sottoposto ad una fase di lavaggio dell?acido tereftalico 330, in cui viene posto a contatto con acqua, preferibilmente fresca, per la rimozione di eventuali residui di acido minerale rimanenti dalle precedenti fasi di precipitazione dell?acido tereftalico 310 e di separazione dell?acido tereftalico 320, ottenendo acido tereftalico purificato ATP.
Preferibilmente, dopo la fase di lavaggio dell?acido tereftalico 330 l?acido tereftalico purificato ATP viene sottoposto ad una fase di asciugatura dell?acido tereftalico 340, in cui avviene la rimozione dell?acqua, impiegata durante la fase di lavaggio dell?acido tereftalico con acqua 330, dall?acido tereftalico purificato ATP, preferibilmente mediante evaporazione, ottenendo acido tereftalico finale ATF.
La purezza dell?acido tereftalico finale ATF cos? ottenuto ? tale da permetterne l?impiego in una nuova reazione di polimerizzazione, ad esempio per produrre PET.
Vantaggiosamente, tra la fase di lavaggio dell?acido tereftalico 330 e la fase di asciugatura dell?acido tereftalico 340, pu? essere prevista una fase di cristallizzazione 331 dell?acido tereftalico, in cui quest?ultimo viene sottoposto a cristallizzazione.
Vantaggiosamente, la soluzione acquosa acida SAA, separata dall?acido tereftalico iniziale ATI durante la fase di separazione dell?acido tereftalico 320, pu? essere sottoposta ad una fase di neutralizzazione 350, in cui viene posta in contatto con una o pi? basi alcaline, come ad esempio un idrossido di un metallo alcalino IMA, quale ad esempio idrossido di sodio (NaOH) e/o idrossido di potassio (KOH) e/o idrossido di litio (LiOH).
La reazione di tali una o pi? basi alcaline con l?acido minerale, ad esempio acido cloridrico (HCl) o acido solforico (H2SO4), eventualmente ancora presente nella soluzione acquosa acida SAA, porta alla formazione di sali di metalli alcalini (ad esempio cloruro di sodio (NaCl) e/o cloruro di potassio (KCl) e/o cloruro di litio (LiCl), nel caso in cui nella fase di precipitazione dell?acido tereftalico 310 venga utilizzato acido cloridrico (HCl), o solfato di sodio (Na2SO4), nel caso in cui venga utilizzato acido solforico (H2SO4)) e alla conseguente neutralizzazione del pH della soluzione acquosa acida SAA, ottenendo una soluzione acquosa neutra SAN con pH sostanzialmente pari a 7.
Vantaggiosamente, tale soluzione acquosa neutra SAN, contenente un sale di un metallo alcalino (ad esempio cloruro di sodio (NaCl) e/o cloruro di potassio (KCl) e/o cloruro di litio (LiCl) nel caso vantaggioso in cui nella fase di precipitazione dell?acido tereftalico 310 venga utilizzato acido cloridrico (HCl), oppure solfato di sodio (Na2SO4) nel caso in cui venga utilizzato acido solforico (H2SO4)), viene sottoposta, dopo la fase di neutralizzazione 350, ad una fase di recupero 380, comprendente una fase di elettrolisi 360 ed una eventuale fase di combinazione 370 (che a seconda della specifica forma realizzativa pu? quindi essere presente o meno), da cui viene ottenuto lo stesso acido minerale (ad esempio HCl o H2SO4) che viene utilizzato nella fase di precipitazione dell?acido tereftalico 310 del metodo secondo il trovato; l?acido minerale cos? ottenuto pu? essere vantaggiosamente utilizzato in una ulteriore fase di precipitazione dell?acido tereftalico 310 eseguita successivamente.
Vantaggiosamente, dalla fase di recupero 380 si ottengono uno o pi? idrossidi di un metallo alcalino IMA, quale ad esempio idrossido di sodio (NaOH) e/o idrossido di potassio (KOH) e/o idrossido di litio (LiOH); vantaggiosamente tali uno o pi? idrossidi di un metallo alcalino IMA (ad esempio idrossido di sodio (NaOH) e/o idrossido di potassio (KOH) e/o l?idrossido di litio (LiOH)) possono essere almeno in parte riutilizzati in una fase di depolimerizzazione 110 eseguita successivamente, preferibilmente dopo essere stati miscelati con eventuale acqua di reazione AR e solvente organico idrosolubile di reazione SOIR durante una eventuale fase di miscelazione 130, e/o possono essere almeno in parte impiegati in una fase di neutralizzazione 350 eseguita successivamente.
In una prima forma realizzativa vantaggiosa, illustrata ad esempio in figura 1, in cui nella fase di precipitazione dell?acido tereftalico 310 si usa come acido minerale l?acido cloridrico (HCl), la fase di recupero 380 comprende vantaggiosamente una prima fase di elettrolisi 361, in cui la soluzione acquosa neutra SAN, ottenuta dalla neutralizzazione della soluzione acquosa acida SAA nella fase di neutralizzazione 350, viene sottoposta ad un processo di elettrolisi eseguito preferibilmente in una cella a due comparti. Da tale processo si ottengono cloro (Cl2) e idrogeno (H2), allo stato gassoso, che vengono poi fatti reagire tra loro in una prima fase di combinazione 371, prevista vantaggiosamente in tale fase di recupero 380, in uscita dalla quale si ottiene acido cloridrico (HCl).
In questa prima forma realizzativa vantaggiosa dalla prima fase di elettrolisi 361 si ottengono, vantaggiosamente, anche uno o pi? idrossidi di un metallo alcalino IMA, quali ad esempio idrossido di sodio (NaOH) e/o idrossido di potassio (KOH) e/o idrossido di litio (LiOH), i quali possono essere vantaggiosamente riutilizzati, almeno in parte, in una fase di neutralizzazione 350 e/o in una fase di depolimerizzazione 110 e/o in una eventuale fase di miscelazione 130 eseguite successivamente a tale prima fase di elettrolisi 361.
In una seconda forma realizzativa vantaggiosa, illustrata ad esempio in figura 10, in cui nella fase di precipitazione dell?acido tereftalico 310 si usa come acido minerale l?acido solforico (H2SO4), la fase di recupero 380 comprende vantaggiosamente una seconda fase di elettrolisi 362, in cui la soluzione acquosa neutra SAN, ottenuta dalla neutralizzazione della soluzione acquosa acida SAA nella fase di neutralizzazione 350, viene sottoposta ad un processo di elettrolisi eseguito preferibilmente in una cella a tre comparti. Da tale processo si ottengono ossigeno (O2) ed idrogeno (H2), allo stato gassoso, acido solforico (H2SO4) ed una o pi? basi alcaline, come ad esempio uno o pi? idrossidi di un metallo alcalino IMA, quali, ad esempio, idrossido di sodio (NaOH) e/o idrossido di potassio (KOH) e/o idrossido di litio (LiOH); vantaggiosamente, ossigeno (O2) e idrogeno (H2), allo stato gassoso, vengono poi fatti reagire tra loro in una seconda fase di combinazione 372, vantaggiosamente prevista nella fase di recupero 380, cos? da ottenere acqua.
Vantaggiosamente, gli uno o pi? idrossidi di un metallo alcalino IMA, ad esempio idrossido di sodio (NaOH) e/o idrossido di potassio (KOH) e/o idrossido di litio (LiOH), ottenuti nella seconda fase di elettrolisi (362) possono essere vantaggiosamente riutilizzati, almeno in parte, in una fase di neutralizzazione 350 e/o in una fase di depolimerizzazione 110 e/o in una eventuale fase di miscelazione 130 eseguite successivamente a tale seconda fase di elettrolisi 362.
Si ? cos? constatato come il trovato risolva il compito e gli scopi sopra enunciati, in quanto il metodo secondo il trovato permette di riciclare uno scarto tessile comprendente una componente cellulosica, ad esempio fibre di cotone, ed una componente in poliestere, separando efficacemente le stesse per via chimica.
Il metodo secondo il trovato ha il vantaggio di comprendere, inoltre, la rimozione di eventuali contaminanti dalla componente cellulosica e dalla componente in poliestere, come ad esempio i pigmenti colorati, restituendo in uscita la componente cellulosica ed i monomeri della componente in poliestere, sostanzialmente puri e facilmente riutilizzabili.
Inoltre, il metodo secondo il trovato si presta ad essere implementato su scala industriale, e risulta relativamente semplice ed economico.
Un altro vantaggio del metodo secondo il trovato ? la sostenibilit?; infatti, le sostanze chimiche ausiliarie e l?acqua impiegate in alcune fasi di tale metodo si prestano ad essere recuperate e riutilizzate in altre fasi dello stesso metodo eseguite successivamente, riducendo al minimo la necessit? di reintegro di tali sostanze ed il rilascio delle stesse nell?ambiente.
? chiaro, infine, che il metodo secondo il trovato qui descritto ? suscettibile di numerose modifiche o varianti, tutte rientranti nel trovato; inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti senza uscire dall?ambito delle annesse rivendicazioni.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI
1) Metodo per il riciclaggio di uno scarto tessile (ST) comprendente una componente cellulosica ed una componente in poliestere,
che si caratterizza per il fatto di comprendere le seguenti fasi:
- una fase di depolimerizzazione (110), comprendente sottoporre detto scarto tessile (ST) ad una reazione di depolimerizzazione di detta componente in poliestere mediante idrolisi basica per mezzo di una miscela solvolitica (MS) che comprende un idrossido di un metallo alcalino (IMA), e almeno un solvente organico idrosolubile di reazione (SOIR), fino all?ottenimento di una miscela bifasica (MB) comprendente una fase solida iniziale (FSI), contenente un sale dell?acido tereftalico (SAT) e fibre cellulosiche, ed una fase liquida iniziale (FLI), contenente detto solvente organico idrosolubile di reazione (SOIR);
- una prima fase di separazione solido-liquido (210), comprendente rimuovere almeno parte di detta fase liquida iniziale (FLI) da detta miscela bifasica (MB);
- una fase di trattamento con solvente organico (220), in cui detta fase solida iniziale (FSI), successivamente a detta prima fase di separazione solido-liquido (210), ? trattata con un solvente organico di lavaggio (SOL) fino a rimuovere da detta fase solida iniziale (FSI) uno o pi? eventuali contaminanti presenti nella stessa, ed ottenere una fase solida purificata (FSP) contenente detto sale dell?acido tereftalico (SAT) e dette fibre cellulosiche;
- una seconda fase di separazione solido-liquido (230), in cui detta fase solida purificata (FSP) ? separata da detto solvente organico di lavaggio (SOL) e da detti uno o pi? eventuali contaminanti in esso disciolti;
- una fase di trattamento con acqua (240), comprendente porre a contatto detta fase solida purificata (FSP) con acqua di lavaggio (AL) fino a solubilizzare detto sale dell?acido tereftalico (SAT) in essa contenuto, ed ottenere, mediante rimozione di quest?ultimo, una fase solida finale (FSF) comprendente dette fibre cellulosiche.
2) Metodo, come alla rivendicazione 1, in cui detto solvente organico di lavaggio (SOL) ? o comprende almeno una delle seguenti sostanze:
- un glicole C2-C8,
- un alcol C1?C6 o una miscela di alcoli C1?C6, - un chetone C3?C8 o una miscela di chetoni C3? C8,
- un etere o una miscela di eteri,
- un alcano C5?C8 o una miscela di alcani C5?C8.
3) Metodo, come alla rivendicazione 1 o 2, in cui detto solvente organico idrosolubile di reazione (SOIR) e detto solvente organico di lavaggio (SOL) sono o comprendono la stessa sostanza o miscele di sostanze.
4) Metodo, come ad una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fase di trattamento con solvente organico (220) comprende una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente (221), in cui detta fase solida iniziale (FSI) viene addizionata e mescolata con detto solvente organico di lavaggio (SOL), seguite ognuna da una sotto-fase di separazione solido-solvente (222), in cui detto solvente organico di lavaggio (SOL) ? rimosso, almeno parzialmente, da detta fase solida iniziale (FSI).
5) Metodo, come alla rivendicazione 4, in cui dette una o pi? sotto-fasi di mescolamento solidosolvente (221) comprendono due o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente (221), ed in cui la purezza di detto solvente organico di lavaggio (SOL), impiegato in dette due o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente (221), aumenta dalla prima all?ultima di dette due o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente (221).
6) Metodo, come alla rivendicazione 4 o 5, in cui detto solvente organico di lavaggio (SOL) usato nell?ultima di dette una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-solvente (221) comprende una porzione di solvente organico di lavaggio fresco (SOLF), ed una porzione di solvente organico di lavaggio recuperato (SOLR) ottenuta rimuovendo lo stesso da un fase solida purificata (FSP) in una seconda fase di separazione solido-liquido (230) di un metodo secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, eseguita precedentemente a detta ultima di dette una o pi? sotto-fasi di mescolamento solidosolvente (221).
7) Metodo, come ad una o pi? delle precedenti rivendicazioni, comprendente, dopo detta fase di trattamento con acqua (240), una fase di rimozione dell?acqua (250) comprendente rimuovere da detta fase solida finale (FSF) detta acqua di lavaggio (AL) eventualmente presente nella stessa.
8) Metodo, come ad una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fase di trattamento con acqua (240) comprende una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-acqua (241), in cui detta fase solida purificata (FSP) viene addizionata e mescolata con acqua di lavaggio (AL), seguite ognuna da una sotto-fase di separazione solido-acqua (242), in cui detta acqua di lavaggio (AL) ? rimossa, almeno parzialmente, da detta fase solida purificata (FSP).
9) Metodo, come alla rivendicazione 8, in cui dette una o pi? sotto-fasi di mescolamento solidoacqua (241) comprendono due o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-acqua (241), ed in cui la purezza di detta acqua di lavaggio (AL) impiegata in dette una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-acqua (241) aumenta dalla prima all?ultima di dette una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-acqua (241).
10) Metodo, secondo la rivendicazione 8 o 9, quando dipende dalla rivendicazione 7, in cui, detta acqua di lavaggio (AL) usata nell?ultima di dette una o pi? sotto-fasi di mescolamento solido-acqua (241) comprende una porzione di acqua di lavaggio fresca (ALF) ed una porzione di acqua di lavaggio di recupero (ALR) rimossa da una fase solida finale (FSF) in una fase di rimozione dell?acqua (250) di un metodo per il riciclaggio di un scarto tessile (ST) secondo la rivendicazione 7 o una rivendicazione dipendente dalla 7, eseguita precedentemente a detta ultima di dette una o pi? sotto-fasi di mescolamento solidoacqua (241).
11) Metodo, come ad una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui, durante detta fase di trattamento con acqua (240), detta acqua di lavaggio (AL) viene almeno parzialmente rimossa da detta fase solida purificata (FSP), ed in cui l?acqua di lavaggio cos? rimossa (SA-SAT) viene sottoposta ad una fase di precipitazione dell?acido tereftalico (310) in cui viene fatta reagire con un acido minerale, a formare una sospensione di acido tereftalico iniziale (ATI) in una soluzione acquosa acida (SAA), detto metodo comprendendo una fase di separazione dell?acido tereftalico (320), in cui detto acido tereftalico iniziale (ATI) viene rimosso da detta soluzione acquosa acida (SAA), detta soluzione acquosa acida (SAA) essendo poi sottoposta ad una fase di neutralizzazione (350) di detto metodo, in cui detta soluzione acquosa acida (SAA) ? posta in contatto con una base alcalina a formare un sale di un metallo alcalino ed ottenere una soluzione acquosa neutra (SAN), detto metodo comprendendo sottoporre detta soluzione acquosa neutra (SAN) ad una fase di recupero (380), comprendente una fase di elettrolisi (360) ed una opzionale fase di combinazione (370), da cui vengono ottenuti lo stesso acido minerale che viene utilizzato in detta fase di precipitazione dell?acido tereftalico (310) e la stessa base alcalina che viene utilizzata in detta fase di neutralizzazione (350), detto acido minerale cos? ottenuto essendo utilizzato in una ulteriore fase di precipitazione dell?acido tereftalico (310) di un metodo secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, eseguita successivamente.
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