JP2001294708A - Method for recovering styrene monomer from polystyrene resin and apparatus used therefor - Google Patents
Method for recovering styrene monomer from polystyrene resin and apparatus used thereforInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリスチレン樹脂
からスチレンモノマーを高収率で回収しうるポリスチレ
ン樹脂からのスチレンモノマーの回収方法およびそれに
用いられる装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for recovering a styrene monomer from a polystyrene resin, which can recover a styrene monomer from the polystyrene resin in a high yield, and an apparatus used for the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ポリスチレン樹脂からスチレンモ
ノマーを回収する装置は、図３に略示するように、ポリ
スチレン樹脂を加熱して分解する加熱槽ａを具えるとと
もに、該加熱槽ａは、本体部の周りに配される加熱ジャ
ケットｂと、内部の温度を均一にする攪拌手段ｄとを有
し、適宜、分解を促進する触媒が加えられる。2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus for recovering a styrene monomer from a polystyrene resin has a heating tank a for heating and decomposing the polystyrene resin, as shown in FIG. It has a heating jacket b disposed around the portion and a stirring means d for making the internal temperature uniform, and a catalyst for promoting decomposition is added as appropriate.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
回収装置では、加熱ジャケットｂで加熱する外熱型であ
るため、加熱槽の温度が不均一になり、内壁にカーボン
が付着しやすく、しかも時間の経過に伴って触媒能が低
下し、触媒の入れ換えが必要となる他、タール等のポリ
スチレン樹脂残さが槽内に残り、溶媒としたスチレンモ
ノマーおよび発生するスチレンモノマーをエチルベンゼ
ン化し、選択性が低下するという問題がある。また、加
熱槽ａ内の温度を上げるために、比較的時間がかかって
しまうという問題もある。本発明は、ポリスチレン溶液
を、加熱水蒸気に混合させた後、分解槽でポリスチレン
樹脂を分解しスチレンモノマーを得ることを基本とし
て、スチレンモノマーを高収率で回収しうるポリスチレ
ン樹脂からのスチレンポリマーの回収方法およびそれに
用いられる装置の提供を目的としている。However, in the conventional recovery apparatus, which is of an external heating type in which the heating is performed by the heating jacket b, the temperature of the heating tank becomes uneven, carbon easily adheres to the inner wall, and the time is reduced. As the catalyst progresses, the catalyst capacity decreases, the catalyst needs to be replaced, and polystyrene resin residues such as tar remain in the tank, and the styrene monomer used as the solvent and the generated styrene monomer are converted to ethylbenzene, resulting in reduced selectivity. There is a problem of doing. There is also a problem that it takes a relatively long time to raise the temperature in the heating tank a. The present invention is based on the fact that, after mixing a polystyrene solution with heated steam, the polystyrene resin is decomposed in a decomposition tank to obtain a styrene monomer. An object of the present invention is to provide a recovery method and an apparatus used for the method.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ポリスチレン樹脂をスチレンモノマーを主成分とする溶
媒に溶解させたポリスチレン溶液を、加熱水蒸気に混合
させた後、この混合気体を内部に触媒を入れた分解槽に
供給し、該分解槽でポリスチレン樹脂を接触分解しスチ
レンモノマーを得ることを特徴とするポリスチレン樹脂
からのスチレンモノマーの回収方法である。また、請求
項２記載の発明は、ポリスチレン樹脂をスチレンモノマ
ーを主成分とする溶媒に溶解させたポリスチレン溶液
を、加熱水蒸気に混合させた後、この混合気体を内部に
ラシヒリングを設けた分解槽に供給し、該分解槽でポリ
スチレン樹脂を単純熱分解しスチレンモノマーを得るこ
とを特徴とするポリスチレン樹脂からのスチレンモノマ
ーの回収方法である。請求項３記載の発明は、分解槽に
おけるポリスチレン樹脂の未分解物を、加熱槽にてさら
に分解させスチレンモノマーを得ることを特徴とする請
求項１又は２記載のポリスチレン樹脂からのスチレンモ
ノマーの回収方法である。請求項４記載の発明は、前記
分解槽が、２以上が並列に設けられ、連続運転を可能と
したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載
のポリスチレン樹脂からのスチレンモノマーの回収方法
である。請求項５記載の発明は、ポリスチレン樹脂をス
チレンモノマーを主成分とする溶媒に溶解させたポリス
チレン溶液を、加熱水蒸気に混合させる混合手段、ポリ
スチレン溶液と加熱水蒸気との混合気体が供給されポリ
スチレン樹脂が分解される分解槽、および分解槽におけ
るポリスチレン樹脂の未分解物をさらに分解させスチレ
ンモノマーを得る加熱槽を具えてなるポリスチレン樹脂
からのスチレンモノマーの回収装置である。請求項６記
載の発明は、前記分解槽が、２以上が並列に設けられ、
連続運転を可能としたことを特徴とする請求項５記載の
ポリスチレン樹脂からのスチレンモノマーの回収装置で
ある。According to the first aspect of the present invention,
A polystyrene solution obtained by dissolving a polystyrene resin in a solvent containing a styrene monomer as a main component is mixed with heated steam, and then the mixed gas is supplied to a decomposition tank containing a catalyst therein. A method for recovering a styrene monomer from a polystyrene resin, characterized by obtaining a styrene monomer by catalytic decomposition. Further, the invention according to claim 2 is that, after mixing a polystyrene solution obtained by dissolving a polystyrene resin in a solvent containing a styrene monomer as a main component with heated steam, the mixed gas is supplied to a decomposition tank provided with Raschig rings therein. A method for recovering a styrene monomer from a polystyrene resin, wherein the styrene monomer is supplied and the polystyrene resin is simply pyrolyzed in the decomposition tank to obtain a styrene monomer. The invention according to claim 3 is characterized in that the undecomposed product of the polystyrene resin in the decomposition tank is further decomposed in a heating tank to obtain a styrene monomer, and the styrene monomer is recovered from the polystyrene resin according to claim 1 or 2. Is the way. The invention according to claim 4 is characterized in that two or more of the decomposition tanks are provided in parallel to enable continuous operation, and a styrene monomer from the polystyrene resin according to any one of claims 1 to 3, It is a collection method. The invention according to claim 5 is a mixing means for mixing a polystyrene solution obtained by dissolving a polystyrene resin in a solvent containing a styrene monomer as a main component with heated steam, a mixed gas of the polystyrene solution and heated steam being supplied, and An apparatus for recovering styrene monomer from a polystyrene resin, comprising a decomposition tank to be decomposed and a heating tank to further decompose undecomposed polystyrene resin in the decomposition tank to obtain a styrene monomer. In the invention according to claim 6, two or more decomposition tanks are provided in parallel,
The apparatus for recovering styrene monomer from polystyrene resin according to claim 5, wherein continuous operation is enabled.
【０００５】[0005]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るポリスチレン
樹脂からのスチレンポリマーの回収方法の実施形態を図
面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る方法を説
明するための概略図である。本発明において、原料とな
るポリスチレン樹脂（ＰＳ）は、スチレンモノマー（Ｓ
Ｍ）を主成分とする溶媒に溶解される。このときの温度
は９０〜１１０℃、例えば１００℃に設定されるととも
に、ポリスチレン樹脂とスチレンモノマーとの混合比
は、例えば重量％で略１：２とする。なお、温度、混合
比は、所望のものに適宜、設定される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the method for recovering a styrene polymer from a polystyrene resin according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the method according to the present invention. In the present invention, the raw material polystyrene resin (PS) is a styrene monomer (S
It is dissolved in a solvent containing M) as a main component. At this time, the temperature is set to 90 to 110 ° C., for example, 100 ° C., and the mixing ratio between the polystyrene resin and the styrene monomer is, for example, approximately 1: 2 by weight%. The temperature and the mixing ratio are appropriately set to desired ones.
【０００６】このポリスチレン溶液は、３３０〜３９０
℃、例えば３８０℃の加熱水蒸気（ＳＨＳ）に、混合手
段（１０）で混合され、溶媒となったスチレンモノマー
の殆どが気化された後、全体として、ポリスチレン樹脂
の流動性を得るのに充分な３８０℃以下で、分解槽
（１）に供給される。なお、混合手段（１０）として
は、例えば加熱水蒸気の供給管と、この供給管に接続さ
れポリスチレン溶液を混入する混入管とからなる。分解
槽（１）は、構造が簡単なラシヒリングの充填層方式が
採用され、溶融したポリスチレン樹脂は、ラシヒリング
上を薄膜となって流下し、前記加熱水蒸気により与えら
れる３８０℃以下の高温により分解され、スチレンモノ
マーが生成される。このように、加熱水蒸気を用いた内
熱型であるため、分解槽（１）内の混合気体（加熱水蒸
気とスチレンモノマーとポリスチレン樹脂分解生成物と
の混合気体）の流速は速く、従って、スチレンモノマー
と分解残さとの接触時間が短くなり、スチレンモノマー
のエチルベンゼンへの転化は充分低く抑えられるととも
に、加熱水蒸気の流れによって、触媒は洗浄され、これ
により、その劣化を防止しうる。なお、分解槽（１）の
出口温度を所望の温度とするために、分解槽（１）の入
口に別途、加熱水蒸気を必要量供給するようにしてもよ
い。[0006] The polystyrene solution is 330-390.
C., for example, at 380.degree. C., heated steam (SHS) is mixed by the mixing means (10) and almost all of the styrene monomer used as a solvent is vaporized. As a whole, sufficient flowability of the polystyrene resin is obtained. At 380 ° C. or lower, it is supplied to the decomposition tank (1). The mixing means (10) includes, for example, a supply pipe for heated steam and a mixing pipe connected to the supply pipe and mixing the polystyrene solution. The decomposition tank (1) employs a Raschig ring packed bed system with a simple structure, and the molten polystyrene resin flows down as a thin film on the Raschig ring and is decomposed by the high temperature of 380 ° C. or less given by the heated steam. , A styrene monomer is produced. As described above, because of the internal heat type using the heated steam, the flow rate of the mixed gas (mixed gas of the heated steam, the styrene monomer and the decomposition product of the polystyrene resin) in the decomposition tank (1) is high, The contact time between the monomer and the decomposition residue is shortened, the conversion of the styrene monomer to ethylbenzene is kept sufficiently low, and the flow of the heated steam cleans the catalyst, thereby preventing its deterioration. In order to set the outlet temperature of the decomposition tank (1) to a desired temperature, a required amount of heated steam may be separately supplied to the inlet of the decomposition tank (1).
【０００７】本発明に係るポリスチレン樹脂からのスチ
レンモノマーの回収方法およびそれに用いられる装置に
おいては、分解槽（１）での触媒として、特に限定はさ
れないものの、硫酸塩、二酸化マンガン（ＭｎＯ2 ）の
いずれか、もしくはこれらの組み合わせが好適に用いら
れる。この理由は、これらの触媒の添加によって、比較
的低温でポリスチレン樹脂を熱分解することができ、し
かもこの熱分解蒸気に含まれる低分子量成分の量を少な
くすることが可能となるためである。また、これらの触
媒は比較的安価で容易に入手できるために触媒コストを
低減することもできるという利点もある。硫酸塩として
は、硫酸塩無水物、硫酸塩水和物のいずれも好適に用い
ることができ、具体的には、硫酸亜鉛、硫酸アルミニウ
ム、硫酸アンチモニル、硫酸アンチモン(III) 、硫酸ア
ンモニウム、硫酸アンモニウムアルミニウム、硫酸アン
モニウムクロム(III) 、硫酸アンモニウムコバルト(I
I)、硫酸アンモニウム鉄(II)、硫酸アンモニウム鉄(II
I) 、硫酸アンモニウムマンガン(II)、硫酸イリジウム
(III) 、硫酸鉛、硫酸鉛鉱、硫酸カドミウム、硫酸カリ
ウム、硫酸ガリウム(III) 、硫酸カリウムアルミニウ
ム、硫酸カリウムクロム(III) 、硫酸カルシウム、硫酸
銀、硫酸グアニジニウムアルミニウム、硫酸クロム(I
I)、硫酸クロム(III)、硫酸コバルト(II)、硫酸コバル
ト(III) 、硫酸ジルコニウム(IV)、硫酸水銀(I) 、硫酸
水素３−インドリル、硫酸水素カリウム、硫酸スズ(I
I)、硫酸ストロンチウム、硫酸セリウム(III) 、硫酸セ
リウム(IV)、硫酸チタン(III) 、硫酸チタン(IV)、硫酸
鉄(II)、硫酸鉄(III) 、硫酸銅(II)、硫酸ドデシルナト
リウム、硫酸トリウム(IV)、硫酸ナトリウム、硫酸ナト
リウムアルミニウム、硫酸鉛(II)、硫酸鉛(IV)、硫酸ニ
ッケル(II)、硫酸ニッケル(II)アルミニウム、硫酸ニト
ロシル、硫酸二ナトリウムマグネシウム、硫酸ネオジム
(III) 、硫酸バナジウム(III) 、硫酸バリウム、硫酸ヒ
ドロキシルアンモニウム、硫酸プラセオジム(III)、硫
酸マグネシウム、硫酸マグネシウム二カリウム、硫酸マ
ンガン(II)、硫酸マンガン(III) 、硫酸ランタン(III)
、硫酸リグニン、硫酸リチウム、硫酸ルビジウム、硫
酸ルビジウムアルミニウム、硫酸マンガン(III) セシウ
ムなどの硫酸塩無水物、硫酸亜鉛一水和物、硫酸亜鉛六
水和物、硫酸亜鉛七水和物、硫酸アルミニウム六水和
物、硫酸アルミニウム十水和物、硫酸アルミニウム十六
水和物、硫酸アルミニウム十八水和物、硫酸アルミニウ
ム二十七水和物、硫酸アンモニウムクロム(III) 十二水
和物、硫酸アンモニウムコバルト(II)六水和物、硫酸ア
ンモニウム鉄(II)六水和物、硫酸アンモニウム鉄(III)
十二水和物、硫酸アンモニウムマンガン(II)六水和物、
硫酸カドミウム一水和物、硫酸カドミウム8/3 水和物、
硫酸カドミウム七水和物、硫酸カリウムアルミニウム二
十四水和物、硫酸カリウムアルミニウム十二水和物、硫
酸カリウムアルミニウム十六水和物、硫酸カリウムクロ
ム(III) 十二水和物、硫酸カリウムクロム(III) 六水和
物、硫酸カリウムクロム(III) 三水和物、硫酸カリウム
クロム(III) 一水和物、硫酸カルシウム二水和物、硫酸
クロム(II)七水和物、硫酸クロム(III) 十八水和物、硫
酸クロム(III) 三水和物、硫酸コバルト(II)六水和物、
硫酸コバルト(II)一水和物、硫酸コバルト(III) 十八水
和物、硫酸ジルコニウム(IV)一水和物、硫酸ジルコニウ
ム(IV)四水和物、硫酸セリウム(III) 八水和物、硫酸セ
リウム(IV)四水和物、硫酸チタン(IV)四水和物、硫酸鉄
(II)一水和物、硫酸鉄(II)四水和物、硫酸鉄(II)五水和
物、硫酸鉄(II)七水和物、硫酸鉄(III) 三水和物、硫酸
鉄(III) 六水和物、硫酸鉄(III) 七水和物、硫酸鉄(II
I)7.5水和物、硫酸鉄(III) 九水和物、硫酸鉄(III) 十
水和物、硫酸鉄(III) 十二水和物、硫酸銅(II)五水和
物、硫酸トリウム(IV)二水和物、硫酸トリウム(IV)四水
和物、硫酸トリウム(IV)六水和物、硫酸トリウム(IV)八
水和物、硫酸トリウム(IV)九水和物、硫酸ナトリウム七
水和物、硫酸ナトリウム十水和物、硫酸ナトリウムアル
ミニウム二十四水和物、硫酸ニッケル(II)一水和物、硫
酸ニッケル(II)二水和物、硫酸ニッケル(II)四水和物、
硫酸ニッケル(II)七水和物、硫酸二ナトリウムマグネシ
ウム2.5 水和物、硫酸二ナトリウムマグネシウム四水和
物、硫酸バナジウム(II)七水和物、硫酸バナジウム(II
I) 三水和物、、硫酸バナジウム(III) 九水和物、硫酸
マグネシウム一水和物、硫酸マグネシウム1.5 水和物、
硫酸マグネシウム二水和物、硫酸マグネシウム三水和
物、硫酸マグネシウム六水和物、硫酸マグネシウム七水
和物、硫酸マグネシウム二カリウム四水和物、硫酸マグ
ネシウム二カリウム六水和物、硫酸マンガン(II)一水和
物、硫酸マンガン(II)二水和物、硫酸マンガン(II)四水
和物、硫酸マンガン(II)五水和物、硫酸マンガン(II)七
水和物、硫酸マンガン(III) セシウム十二水和物などの
硫酸塩水和物を例示することができる。なお、硫酸塩無
水物の内、特に好ましいのは、硫酸ナトリウム、硫酸
鉄、硫酸マンガン、硫酸亜鉛、硫酸アルミニウム、硫酸
カルシウム、硫酸カリウム、硫酸アンチモン等である。In the method for recovering styrene monomer from polystyrene resin according to the present invention and the apparatus used therefor, the catalyst in the decomposition tank (1) is not particularly limited, but may be any of sulfate and manganese dioxide (MnO 2 ). Either one or a combination thereof is preferably used. The reason for this is that the addition of these catalysts makes it possible to thermally decompose the polystyrene resin at a relatively low temperature, and to reduce the amount of low molecular weight components contained in the pyrolyzed vapor. Further, since these catalysts are relatively inexpensive and easily available, there is an advantage that the cost of the catalyst can be reduced. As the sulfate, any of a sulfate anhydride and a sulfate hydrate can be suitably used, and specifically, zinc sulfate, aluminum sulfate, antimonyl sulfate, antimony (III) sulfate, ammonium sulfate, ammonium aluminum sulfate, ammonium sulfate Chromium (III), ammonium cobalt sulfate (I
I), iron ammonium sulfate (II), iron ammonium sulfate (II
I), ammonium manganese sulfate (II), iridium sulfate
(III), lead sulfate, lead sulfate ore, cadmium sulfate, potassium sulfate, gallium (III) sulfate, potassium aluminum sulfate, potassium chromium sulfate (III), calcium sulfate, silver sulfate, guanidinium aluminum sulfate, chromium sulfate (I
I), chromium (III) sulfate, cobalt (II) sulfate, cobalt (III) sulfate, zirconium (IV) sulfate, mercury (I) sulfate, 3-indolyl hydrogen sulfate, potassium hydrogen sulfate, tin sulfate (I
I), strontium sulfate, cerium (III) sulfate, cerium (IV) sulfate, titanium (III) sulfate, titanium (IV) sulfate, iron (II) sulfate, iron (III) sulfate, copper (II) sulfate, dodecyl sulfate Sodium, thorium (IV) sulfate, sodium sulfate, sodium aluminum sulfate, lead (II), lead (IV), nickel (II) sulfate, nickel (II) aluminum sulfate, nitrosyl sulfate, disodium magnesium sulfate, neodymium sulfate
(III), vanadium (III) sulfate, barium sulfate, hydroxylammonium sulfate, praseodymium (III) sulfate, magnesium sulfate, dipotassium magnesium sulfate, manganese (II) sulfate, manganese (III) sulfate, lanthanum (III) sulfate
, Sulfated lignin, lithium sulfate, rubidium sulfate, rubidium aluminum sulfate, manganese (III) sulfate sulfates such as cesium, zinc sulfate monohydrate, zinc sulfate hexahydrate, zinc sulfate heptahydrate, aluminum sulfate Hexahydrate, aluminum sulfate decahydrate, aluminum sulfate hexadecahydrate, aluminum sulfate octahydrate, aluminum sulfate 27 hydrate, ammonium chromium (III) sulfate decahydrate, ammonium cobalt sulfate (II) hexahydrate, iron ammonium sulfate (II) hexahydrate, iron ammonium sulfate (III)
Dodecahydrate, ammonium manganese (II) sulfate hexahydrate,
Cadmium sulfate monohydrate, cadmium sulfate 8/3 hydrate,
Cadmium sulfate heptahydrate, potassium aluminum sulfate dihydrate, potassium aluminum sulfate dodecahydrate, potassium aluminum sulfate dodecahydrate, potassium chromium (III) sulfate dodecahydrate, potassium chromium sulfate (III) hexahydrate, potassium chromium (III) sulfate trihydrate, potassium chromium (III) sulfate monohydrate, calcium sulfate dihydrate, chromium (II) sulfate heptahydrate, chromium sulfate ( III) octahydrate, chromium (III) sulfate trihydrate, cobalt (II) sulfate hexahydrate,
Cobalt (II) sulfate monohydrate, cobalt (III) sulfate octahydrate, zirconium (IV) sulfate monohydrate, zirconium (IV) sulfate tetrahydrate, cerium (III) sulfate octahydrate , Cerium (IV) sulfate tetrahydrate, titanium (IV) sulfate tetrahydrate, iron sulfate
(II) monohydrate, iron (II) sulfate tetrahydrate, iron (II) sulfate pentahydrate, iron (II) sulfate heptahydrate, iron (III) sulfate trihydrate, iron sulfate (III) hexahydrate, iron (III) sulfate heptahydrate, iron (II) sulfate
I) 7.5 hydrate, iron (III) sulfate nonahydrate, iron (III) sulfate decahydrate, iron (III) sulfate dodecahydrate, copper (II) sulfate pentahydrate, thorium sulfate (IV) dihydrate, thorium (IV) sulfate tetrahydrate, thorium (IV) hexahydrate, thorium (IV) octahydrate, thorium (IV) nonahydrate, sodium sulfate Heptahydrate, sodium sulfate decahydrate, sodium aluminum sulfate tetrahydrate, nickel (II) sulfate monohydrate, nickel (II) sulfate dihydrate, nickel (II) sulfate tetrahydrate object,
Nickel (II) sulfate heptahydrate, disodium magnesium sulfate 2.5 hydrate, disodium magnesium sulfate tetrahydrate, vanadium (II) sulfate heptahydrate, vanadium (II) sulfate
I) trihydrate, vanadium (III) sulfate nonahydrate, magnesium sulfate monohydrate, magnesium sulfate 1.5 hydrate,
Magnesium sulfate dihydrate, magnesium sulfate trihydrate, magnesium sulfate hexahydrate, magnesium sulfate heptahydrate, magnesium dipotassium sulfate tetrahydrate, magnesium dipotassium sulfate hexahydrate, manganese sulfate (II ) Monohydrate, manganese (II) sulfate dihydrate, manganese (II) sulfate tetrahydrate, manganese (II) sulfate pentahydrate, manganese (II) sulfate heptahydrate, manganese (III) sulfate ) Sulfate hydrates such as cesium dodecahydrate can be exemplified. Among the sulfate anhydrides, particularly preferred are sodium sulfate, iron sulfate, manganese sulfate, zinc sulfate, aluminum sulfate, calcium sulfate, potassium sulfate, antimony sulfate and the like.
【０００８】なお、分解槽（１）で触媒を使用せずに、
ポリスチレン樹脂を単純に熱分解させることも出来る。
このとき、混合手段（１０）で混合される加熱水蒸気
（ＳＨＳ）の温度は、触媒を用いるものよりも高く、３
６０〜４５０℃に設定される。また、分解槽（１）内に
は、ラシヒリングが設けられ、単純熱分解を促進する。In addition, without using a catalyst in the decomposition tank (1),
Polystyrene resin can also be simply pyrolyzed.
At this time, the temperature of the heated steam (SHS) mixed by the mixing means (10) is higher than that using a catalyst,
It is set at 60-450 ° C. A Raschig ring is provided in the decomposition tank (1) to promote simple thermal decomposition.
【０００９】また、図２に示すように、２以上の分解槽
（１）を並列に配設し、バルブ（２）の動作により選択
的に１つの分解槽（１）を稼働させるようにしてもよ
い。これにより、分解槽（１）の開放、点検、修復時
に、他の分解槽（１）を用いることができ、連続運転が
可能となる。As shown in FIG. 2, two or more decomposition tanks (1) are arranged in parallel, and one decomposition tank (1) is selectively operated by the operation of a valve (2). Is also good. Thereby, when opening, inspecting, and restoring the decomposition tank (1), another decomposition tank (1) can be used, and continuous operation becomes possible.
【００１０】分解槽（１）内を通過して生じた高分子量
成分からなる液体は、加熱槽（３）に落下供給されると
ともに、この加熱槽（３）内で、加熱ジャケット（３
ａ）、攪拌翼（３ｂ）の作動に伴い、加熱、分解され
る。また、分解されなかったタール等の未分解物を沈澱
させて排出する。一方、分解槽（１）を通過した混合気
体および加熱槽（３）において加熱分解により発生した
蒸気は、次いで凝縮器（４）へと導入され、これによっ
て凝縮液化される。この凝縮液化された液体は、加熱水
蒸気の液化によって多量の水を含んでいるので、この液
体をセパレータ（５）に導入して、水を分離する。セパ
レータ（５）としては、特に限定されないが、分離壁５
ａを越える上澄み液としてスチレンモノマーが回収する
ものを採用しうる。The liquid composed of the high molecular weight component generated by passing through the inside of the decomposition tank (1) is dropped and supplied to the heating tank (3), and in the heating tank (3), the heating jacket (3) is supplied.
a), it is heated and decomposed with the operation of the stirring blade (3b). In addition, undecomposed substances such as undecomposed tar are precipitated and discharged. On the other hand, the mixed gas that has passed through the decomposition tank (1) and the steam generated by the heat decomposition in the heating tank (3) are then introduced into the condenser (4), where they are condensed and liquefied. Since the condensed and liquefied liquid contains a large amount of water due to the liquefaction of heated steam, the liquid is introduced into the separator (5) to separate water. The separator (5) is not particularly limited.
As a supernatant liquid exceeding a, a liquid in which a styrene monomer is recovered can be used.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明に係るポリスチレン樹脂からの
スチレンモノマーの回収方法の実施例を示すことによっ
て、本発明の効果をより明確にする。但し、本発明は以
下の実施例に何ら限定されるものではない。 （実施例１）図１に示す実験装置を使用して、以下に示
す方法によりポリスチレン樹脂の熱分解処理を行った。
ポリスチレン樹脂を、その２倍の重量のスチレンモノマ
ーに溶かしたポリスチレン溶液を１．５ｋｇ／ｈ（９０
℃）と、加熱水蒸気を２５ｋｇ／ｈ（３８０℃）とを混
合して、分解槽に送り、硫酸マンガンを触媒としてスチ
レンモノマーを分離した。尚、硫酸マンガンは７００℃
で焼結したものを使用した。分解槽内の温度は、２９５
〜３４８℃であった。セパレータに回収された粗製スチ
レンモノマーの量は１，４６０．５ｇ／ｈ、最初に使用
したスチレンモノマーを差し引くと４６２．５ｇ／ｈ
（回収率：９２．５ｗｔ％）であり、回収された液体の
成分をガスクロマトグラフィーを用いて分析した結果、
スチレンモノマーの含有率は９７．７３ｗｔ％と高く、
低分子量成分であるトルエン及びエチルベンゼンの含有
率はそれぞれ０．０４５ｗｔ％及び０．０２５ｗｔ％と
低かった。そして、回収された液体を真空蒸留すること
によって、ＪＩＳ規格に規定された純度９９．５％を満
たす純度９９．９２２％のスチレンモノマーを回収する
ことができた。なお、図４にガスクロマトグラフィーの
分析結果のチャート図を、図５にガスクロマトグラフィ
ーの分析結果の数値データをそれぞれ示す。EXAMPLES Hereinafter, the effects of the present invention will be clarified by showing examples of the method for recovering styrene monomer from a polystyrene resin according to the present invention. However, the present invention is not limited to the following examples. (Example 1) Using an experimental apparatus shown in FIG. 1, a polystyrene resin was thermally decomposed by the following method.
A 1.5 kg / h (90 kg / h) polystyrene solution obtained by dissolving a polystyrene resin in twice the weight of a styrene monomer was used.
° C) and 25 kg / h (380 ° C) of heated steam were sent to a decomposition tank, and styrene monomer was separated using manganese sulfate as a catalyst. Manganese sulfate is 700 ° C
Was used. The temperature in the decomposition tank is 295
３348 ° C. The amount of the crude styrene monomer recovered in the separator was 1,460.5 g / h, and the amount of the styrene monomer initially used was 462.5 g / h.
(Recovery rate: 92.5 wt%), and as a result of analyzing the components of the recovered liquid using gas chromatography,
The content of styrene monomer is as high as 97.73 wt%,
The contents of toluene and ethylbenzene, which are low molecular weight components, were as low as 0.045 wt% and 0.025 wt%, respectively. Then, the collected liquid was subjected to vacuum distillation, whereby a styrene monomer having a purity of 99.922% satisfying the purity of 99.5% specified in JIS standards could be recovered. FIG. 4 shows a chart of the results of gas chromatography analysis, and FIG. 5 shows numerical data of the results of gas chromatography analysis.
【００１２】（実施例２）図１に示す実験装置を使用し
て、以下に示す方法によりポリスチレン樹脂の熱分解処
理を行った。ポリスチレン樹脂を、その２倍の重量のス
チレンモノマーに溶かしたポリスチレン溶液を１．５ｋ
ｇ／ｈ（９０℃）と、加熱水蒸気を２５ｋｇ／ｈ（３８
０℃）とを混合して、分解槽に送り、硫酸カルシウムを
触媒としてスチレンモノマーを分離した。分解槽内の温
度は、２９５〜３４８℃であった。セパレータに回収さ
れた粗製スチレンモノマーの量は１，４５７ｇ／ｈ、最
初に使用したスチレンモノマーを差し引くと４５９．０
ｇ／ｈ（回収率：９１．８ｗｔ％）であり、回収された
液体の成分をガスクロマトグラフィーを用いて分析した
結果、スチレンモノマーの含有率は９７．０７ｗｔ％と
高く、低分子量成分であるトルエン及びエチルベンゼン
の含有率はそれぞれ０．０５１ｗｔ％及び０．０３７ｗ
ｔ％と低かった。そして、回収された液体を真空蒸留す
ることによって、ＪＩＳ規格に規定された純度９９．５
％を満たす純度９９．８％のスチレンモノマーを回収す
ることができた。(Example 2) Using an experimental apparatus shown in FIG. 1, a polystyrene resin was thermally decomposed by the following method. 1.5k of a polystyrene solution in which a polystyrene resin is dissolved in a twice as much weight of a styrene monomer
g / h (90 ° C.) and 25 kg / h (38
0 ° C.) and sent to a decomposition tank to separate styrene monomer using calcium sulfate as a catalyst. The temperature in the decomposition tank was 295-348 ° C. The amount of the crude styrene monomer recovered in the separator was 1,457 g / h, and 459.0 was obtained by subtracting the initially used styrene monomer.
g / h (recovery rate: 91.8 wt%), and as a result of analyzing the recovered liquid component by gas chromatography, the content of the styrene monomer was as high as 97.07 wt%, which is a low molecular weight component. The contents of toluene and ethylbenzene are 0.051 wt% and 0.037 w, respectively.
t%. Then, the collected liquid is subjected to vacuum distillation to obtain a purity of 99.5 specified in JIS standard.
% Of styrene monomer having a purity of 99.8%.
【００１３】（実施例３）図１に示す実験装置を使用し
て、以下に示す方法によりポリスチレン樹脂の熱分解処
理を行った。ポリスチレン樹脂を、その２倍の重量のス
チレンモノマーに溶かしたポリスチレン溶液を１．５ｋ
ｇ／ｈ（９０℃）と、加熱水蒸気を２５ｋｇ／ｈ（３８
０℃）とを混合して、分解槽に送り、硫酸マグネシウム
・七水和物（ＭｇＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ）を触媒としてスチ
レンモノマーを分離した。分解槽内の温度は、２９５〜
３４８℃であった。セパレータに回収された粗製スチレ
ンモノマーの量は１，４４６ｇ／ｈ、最初に使用したス
チレンモノマーを差し引くと４４８．０ｇ／ｈ（回収
率：８９．６ｗｔ％）であり、回収された液体の成分を
ガスクロマトグラフィーを用いて分析した結果、スチレ
ンモノマーの含有率は９７．０ｗｔ％と高く、低分子量
成分であるトルエン及びエチルベンゼンの含有率はそれ
ぞれ０．０５１ｗｔ％及び０．０２７ｗｔ％と低かっ
た。そして、回収された液体を真空蒸留することによっ
て、ＪＩＳ規格に規定された純度９９．５％を満たす純
度９９．８％のスチレンモノマーを回収することができ
た。Example 3 Using an experimental apparatus shown in FIG. 1, a polystyrene resin was thermally decomposed by the following method. 1.5k of a polystyrene solution in which a polystyrene resin is dissolved in a twice as much weight of a styrene monomer
g / h (90 ° C.) and 25 kg / h (38
(0 ° C.) and sent to a decomposition tank to separate styrene monomer using magnesium sulfate heptahydrate (MgSO 4 .7H 2 O) as a catalyst. The temperature in the decomposition tank is 295-
348 ° C. The amount of the crude styrene monomer recovered in the separator was 1,446 g / h, and after subtracting the styrene monomer used first, it was 448.0 g / h (recovery rate: 89.6 wt%). As a result of analysis using gas chromatography, the content of the styrene monomer was as high as 97.0% by weight, and the contents of toluene and ethylbenzene, which are low molecular weight components, were as low as 0.051% by weight and 0.027% by weight, respectively. Then, the collected liquid was subjected to vacuum distillation, whereby a styrene monomer having a purity of 99.8% satisfying the purity of 99.5% specified in the JIS standard could be recovered.
【００１４】（実施例４）図１に示す実験装置を使用し
て、以下に示す方法によりポリスチレン樹脂の熱分解処
理を行った。ポリスチレン樹脂を、その２倍の重量のス
チレンモノマーに溶かしたポリスチレン溶液を１．５ｋ
ｇ／ｈ（９０℃）と、加熱水蒸気を２５ｋｇ／ｈ（４３
０℃）とを混合して、分解槽に送り、単純熱分解でスチ
レンモノマーを分離した。分解槽内の温度は、３６０〜
４３０℃であった。セパレータに回収された粗製スチレ
ンモノマーの量は１，３９０ｇ／ｈ、最初に使用したス
チレンモノマーを差し引くと３９２．５ｇ／ｈ（回収
率：７８．５ｗｔ％）であり、回収された液体の成分を
ガスクロマトグラフィーを用いて分析した結果、スチレ
ンモノマーの含有率は８３．２ｗｔ％と高く、低分子量
成分であるトルエン及びエチルベンゼンの含有率はそれ
ぞれ０．５８９ｗｔ％及び０．１２８ｗｔ％とであっ
た。これは、触媒を用いたものより多いが、従来よりも
低く改善されている。そして、回収された液体を真空蒸
留することによって、ＪＩＳ規格に規定された純度９
９．５％を満たす純度９９．６％のスチレンモノマーを
回収することができた。Example 4 Using an experimental apparatus shown in FIG. 1, a polystyrene resin was thermally decomposed by the following method. 1.5k of a polystyrene solution in which a polystyrene resin is dissolved in a twice as much weight of a styrene monomer
g / h (90 ° C.) and 25 kg / h (43
0 ° C.) and sent to a decomposition tank to separate the styrene monomer by simple pyrolysis. The temperature in the decomposition tank is 360-
430 ° C. The amount of the crude styrene monomer recovered in the separator was 1,390 g / h, and 392.5 g / h (recovery rate: 78.5 wt%) after deducting the initially used styrene monomer. As a result of analysis using gas chromatography, the content of the styrene monomer was as high as 83.2% by weight, and the contents of toluene and ethylbenzene, which are low molecular weight components, were 0.589% by weight and 0.128% by weight, respectively. This is more than that using a catalyst, but is improved to be lower than before. Then, the collected liquid is subjected to vacuum distillation to obtain a purity 9 according to JIS standards.
A 99.6% purity styrene monomer satisfying 9.5% could be recovered.
【００１５】[0015]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ポリス
チレン樹脂をスチレンモノマーに溶解させたポリスチレ
ン溶液を、加熱水蒸気に混合させ、内熱を利用してポリ
スチレン樹脂を分解するため、ポリスチレン樹脂の分解
残さ（タール）とスチレンモノマーとの接触時間を短く
でき、エチルベンゼンへの転化が抑制されることによ
り、選択性が高められ、ポリスチレン樹脂の廃棄物から
工業的に有用なスチレンモノマーを高収率且つ高純度で
回収することができるという優れた効果を奏する。ま
た、加熱槽内の温度不均一によるカーボンの付着、触媒
能の低下を防止しうるとともに、加熱槽内の温度上昇を
短時間で達成できる。As described above, according to the present invention, a polystyrene solution obtained by dissolving a polystyrene resin in a styrene monomer is mixed with heated steam, and the polystyrene resin is decomposed using internal heat. The contact time between the decomposition residue (tar) and the styrene monomer can be shortened, the conversion to ethylbenzene is suppressed, the selectivity is enhanced, and the industrially useful styrene monomer is recovered from polystyrene resin waste in high yield. In addition, it has an excellent effect that it can be recovered with high purity. Further, it is possible to prevent adhesion of carbon and a decrease in catalytic ability due to non-uniform temperature in the heating tank, and increase the temperature in the heating tank in a short time.
【図１】本発明に係る方法において使用される装置の一
例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an apparatus used in a method according to the present invention.
【図２】分解槽の並列形態を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing a parallel configuration of decomposition tanks.
【図３】従来の技術を説明するための概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a conventional technique.
【図４】実施例１で得られた粗製スチレンモノマーのガ
スクロマトグラフィーの分析結果のチャート図である。4 is a chart showing the results of gas chromatography analysis of the crude styrene monomer obtained in Example 1. FIG.
【図５】実施例１で得られた粗製スチレンモノマーのガ
スクロマトグラフィーの分析結果の数値データである。FIG. 5 is numerical data showing the results of gas chromatography analysis of the crude styrene monomer obtained in Example 1.
１ 分解槽 ３ 加熱槽 １０ 混合手段 1 decomposition tank 3 heating tank 10 mixing means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F301 AA15 AB02 CA09 CA13 CA24 CA26 CA41 CA51 4H006 AA02 AA04 AC91 BA02 BA06 BA07 BA09 BA13 BA16 BA19 BA36 BB11 BB31 BC10 BC13 BD84 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4F301 AA15 AB02 CA09 CA13 CA24 CA26 CA41 CA51 4H006 AA02 AA04 AC91 BA02 BA06 BA07 BA09 BA13 BA16 BA19 BA36 BB11 BB31 BC10 BC13 BD84
Claims (6)
主成分とする溶媒に溶解させたポリスチレン溶液を、加
熱水蒸気に混合させた後、この混合気体を内部に触媒を
入れた分解槽に供給し、該分解槽でポリスチレン樹脂を
接触分解しスチレンモノマーを得ることを特徴とするポ
リスチレン樹脂からのスチレンモノマーの回収方法。1. A polystyrene solution obtained by dissolving a polystyrene resin in a solvent containing a styrene monomer as a main component is mixed with heated steam, and the mixed gas is supplied to a decomposition tank containing a catalyst therein. A method for recovering styrene monomer from polystyrene resin, wherein a styrene monomer is obtained by catalytically decomposing a polystyrene resin in a tank.
主成分とする溶媒に溶解させたポリスチレン溶液を、加
熱水蒸気に混合させた後、この混合気体を内部にラシヒ
リングを設けた分解槽に供給し、該分解槽でポリスチレ
ン樹脂を単純熱分解しスチレンモノマーを得ることを特
徴とするポリスチレン樹脂からのスチレンモノマーの回
収方法。2. A polystyrene solution obtained by dissolving a polystyrene resin in a solvent containing a styrene monomer as a main component is mixed with heated steam, and the mixed gas is supplied to a decomposition tank provided with a Raschig ring therein. A method for recovering a styrene monomer from a polystyrene resin, wherein the styrene monomer is obtained by simply pyrolyzing the polystyrene resin in a tank.
解物を、加熱槽にてさらに分解させスチレンモノマーを
得ることを特徴とする請求項１又は２記載のポリスチレ
ン樹脂からのスチレンモノマーの回収方法。3. The method for recovering styrene monomer from polystyrene resin according to claim 1, wherein an undecomposed product of the polystyrene resin in the decomposition tank is further decomposed in a heating tank to obtain a styrene monomer.
れ、連続運転を可能としたことを特徴とする請求項１か
ら３のいずれかに記載のポリスチレン樹脂からのスチレ
ンモノマーの回収方法。4. The method for recovering a styrene monomer from a polystyrene resin according to claim 1, wherein two or more decomposition tanks are provided in parallel to enable continuous operation.
主成分とする溶媒に溶解させたポリスチレン溶液を、加
熱水蒸気に混合させる混合手段、ポリスチレン溶液と加
熱水蒸気との混合気体が供給されポリスチレン樹脂が分
解される分解槽、および分解槽におけるポリスチレン樹
脂の未分解物をさらに分解させスチレンモノマーを得る
加熱槽を具えてなるポリスチレン樹脂からのスチレンモ
ノマーの回収装置。5. A mixing means for mixing a polystyrene solution in which a polystyrene resin is dissolved in a solvent containing a styrene monomer as a main component with heated steam, and a mixed gas of the polystyrene solution and heated steam is supplied to decompose the polystyrene resin. An apparatus for recovering styrene monomer from polystyrene resin, comprising a decomposition tank and a heating tank for further decomposing undecomposed polystyrene resin in the decomposition tank to obtain a styrene monomer.
れ、連続運転を可能としたことを特徴とする請求項５記
載のポリスチレン樹脂からのスチレンモノマーの回収装
置。6. The apparatus for recovering styrene monomer from a polystyrene resin according to claim 5, wherein two or more decomposition tanks are provided in parallel to enable continuous operation.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000109955A JP2001294708A (en) | 2000-04-11 | 2000-04-11 | Method for recovering styrene monomer from polystyrene resin and apparatus used therefor |
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| JP (1) | JP2001294708A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101149327B1 (en) | 2009-12-30 | 2012-05-24 | 한국화학연구원 | Apparatus for fluidized bed to recover styrene monomer |
| WO2020022336A1 (en) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 国立大学法人東北大学 | Degradable polymer material, hybrid material and inorganic molding material, hybrid molded article in which these are used, inorganic molded article, and polymer removal or recovery method |
| WO2022220634A1 (en) | 2021-04-16 | 2022-10-20 | 한국화학연구원 | Method for recovering styrene monomers from waste polystyrene |
| KR20220143566A (en) | 2021-04-16 | 2022-10-25 | 한국화학연구원 | Method for Recovering Styrene Monomer from Waste Polystyrene |
| KR102551161B1 (en) | 2022-04-18 | 2023-07-04 | 한국화학연구원 | Method for Continuous Recovering Styrene Monomer from Waste Polystyrene |
-
2000
- 2000-04-11 JP JP2000109955A patent/JP2001294708A/en active Pending
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| WO2020022336A1 (en) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 国立大学法人東北大学 | Degradable polymer material, hybrid material and inorganic molding material, hybrid molded article in which these are used, inorganic molded article, and polymer removal or recovery method |
| WO2022220634A1 (en) | 2021-04-16 | 2022-10-20 | 한국화학연구원 | Method for recovering styrene monomers from waste polystyrene |
| KR20220143566A (en) | 2021-04-16 | 2022-10-25 | 한국화학연구원 | Method for Recovering Styrene Monomer from Waste Polystyrene |
| KR102551161B1 (en) | 2022-04-18 | 2023-07-04 | 한국화학연구원 | Method for Continuous Recovering Styrene Monomer from Waste Polystyrene |
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