JPH08325198A - 無水テレフタール酸の回収方法 - Google Patents

無水テレフタール酸の回収方法

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JPH08325198A
JPH08325198A JP13304895A JP13304895A JPH08325198A JP H08325198 A JPH08325198 A JP H08325198A JP 13304895 A JP13304895 A JP 13304895A JP 13304895 A JP13304895 A JP 13304895A JP H08325198 A JPH08325198 A JP H08325198A
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polyethylene terephthalate
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steam
waste
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Kazuharu Hojo
條 和 春 北
Masataka Tsukada
田 正 隆 塚
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HOUJIYOU YUNITEII KK
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    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/10Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
    • C08J11/14Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with steam or water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
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Abstract

(57)【要約】 【目的】工業的に有用な無水テレフタール酸を効率良く
回収することができる無水テレフタール酸の回収方法を
提供することを目的としている。 【構成】無水テレフタール酸の回収方法は、廃棄ポリエ
チレンテレフタレートを加熱すると共に加熱水蒸気を加
えて加水分解させて無水テレフタール酸を分離回収する
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、無水テレフタール酸の
回収方法に係り、特に、廃棄ポリエチレンテレフタレー
トを処理して無水テレフタール酸を回収するようにした
無水テレフタール酸の回収方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、廃棄PET(ポリエチレンテレフ
タレート)ボトルの消費量は増大しているにも関わら
ず、有効な処理方法がなく、例えば、従来の廃棄PET
(ポリエチレンテレフタレート)ボトルの処理方法とし
て、廃棄PET(ポリエチレンテレフタレート)ボトル
を破砕してペレット状の元のレジンに戻し、他の物質と
混合させて、再利用を図っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
廃棄PETボトルの処理方法にあっては、食品衛生法上
ペットボトルに再利用できないという問題点があった。
【0004】本発明は、前記した従来の問題点を除去す
るようにした無水テレフタール酸の回収方法を提供する
ことを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の無水テレフタール酸の回収方法は、廃棄ポ
リエチレンテレフタレートを加熱すると共に加熱水蒸気
を加えて加水分解させて無水テレフタール酸を分離回収
するものである。
【0006】また、本発明の無水テレフタール酸の回収
方法は、容器内に破砕した廃棄ポリエチレンテレフタレ
ートを入れて該容器を加熱し、該容器を加熱する際、生
じる廃熱を利用して水を加熱して水蒸気を生成し、該水
蒸気を前記容器内に入れて、前記廃棄ポリエチレンテレ
フタレートを加水分解させて無水テレフタール酸を分離
回収するものである。
【0007】また、本発明の無水テレフタール酸の回収
方法は、容器内に破砕した廃棄ポリエチレンテレフタレ
ートとポリスチレンを入れて該容器を加熱し、該容器を
加熱する際、生じる廃熱を利用して水を加熱して水蒸気
を生成し、該水蒸気を前記容器内に入れて、前記廃棄ポ
リエチレンテレフタレートを加水分解させて無水テレフ
タール酸を分離回収するものである。
【0008】特に、加熱水蒸気に酢酸ナトリウムを含む
と、無水テレフタール酸の回収が良好となる。
【0009】
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。1は加熱用のバーナで、加熱用のバーナ1により容
器2は加熱される。
【0010】容器2は、処理すべき廃棄ポリエチレンテ
レフタレート、例えば、廃棄PET(ポリエチレンテレ
フタレート)ボトル3を3cm角〜5cm角程度に粉砕した
ものを投入機4を介して収容し、後述する加熱水蒸気
(例えば、約100 ℃〜約250 ℃、より好ましくは、約15
0 ℃)を加え、外部から加熱用のバーナ1により加熱し
て、加水分解させる反応釜となっている。
【0011】なお、41は、粉砕された廃棄PET(ポリ
エチレンテレフタレート)ボトル3を投入する投入ホッ
パーであり、42は、投入ホッパ41ーに投入された廃棄P
ET(ポリエチレンテレフタレート)ボトル3を投入機
4へ投入コントロールする開閉バルブである。また、43
は投入機4へ投入された廃棄PET(ポリエチレンテレ
フタレート)ボトル3を容器2へ投入コントロールする
開閉バルブである。
【0012】そして、投入する廃棄PET(ポリエチレ
ンテレフタレート)ボトルは、油類、土類等で汚れてい
る場合があるため、処理する前、前もって水洗い等によ
って油類、土類等を除去したものを使用するのが望まし
い。
【0013】また、容器2内には、反応を均一化させる
ために、攪拌機5が設けられており、この攪拌機5は、
先端側に設けられたへら51をモータ52により回転させる
もので、容器2内の温度が、後述するセンサー6が、例
えば、約200 ℃になると、回転し始めるように制御され
ている。
【0014】これは、容器2内の廃棄PET(ポリエチ
レンテレフタレート)ボトル3は、当初、固化物である
ため、攪拌機5の回転に要するトルクが大きいため、容
器2内の廃棄PET(ポリエチレンテレフタレート)ボ
トル3が溶融した状態で、攪拌機5を回転させるためで
ある。
【0015】更に、容器2内には、例えば、3本のセン
サー6、7、8が設けられ、このセンサー6、7、8で
検出した温度により、容器2内の廃棄PET(ポリエチ
レンテレフタレート)ボトル3の溶融量を判別し、その
結果に基づいて、制御装置100 によりポンプ91をオン、
オフさせて、後述する加熱水蒸気(加熱水蒸気の温度
は、例えば、約100 ℃〜約250 ℃、より好ましくは、約
150 ℃)の量を制御している。なお、92は、水又は、酢
酸ナトリウム水溶液を貯留するタンクである。
【0016】例えば、センサー6、7が同じ温度(例え
ば、約300 ℃)であった場合、センサー7の位置まで、
廃棄PET(ポリエチレンテレフタレート)ボトル3が
溶融していると判断し、それに見合う加熱水蒸気又は酢
酸ナトリウムを含む加熱水蒸気をポンプ91を駆動して容
器2内に供給する。
【0017】なお、特に、容器2内の上方に位置するセ
ンサー8は、容器2内に発生したガス温度を検知するの
に使用する。
【0018】また、容器2内には、水蒸気導入管9の一
端が臨んでいる。この水蒸気導入管9は、中途に後述す
る反応塔10内を通過し、容器2を加熱する際、生じる熱
(例えば、反応塔10を加熱するのに併用する容器2の排
気を利用する。)を利用してポンプ91により供給される
水又は酢酸ナトリウム水溶液を加熱して水蒸気を生成し
ている。20は、燃焼室21に連通するダクトである。
【0019】このように、水蒸気導入管9の一端を容器
2内に臨ませ、水蒸気に変換させているのは、廃棄PE
T(ポリエチレンテレフタレート)ボトル3との接触反
応を有効的に行わしめ、容器2自体を小型化するためで
ある。なお、容器2内に直接水を入れて加熱すると、水
がガス化し体積膨張するため、容器2自体の容量が大き
くなってしまう不具合を生じる。
【0020】容器2内で熱分解したガスは、通路22を介
して反応塔10に導かれる。この反応塔10には、触媒とし
て、例えば、銅、ニッケル等が設けられ、容器2内で熱
分解したガスを反応塔10内を通過させることにより、軽
油の範囲の炭素数になるように部分凝縮還流させてい
る。
【0021】この反応塔10の出口付近には、温度センサ
ー11が設けられ、例えば、該温度センサー11が約200 ℃
〜約280 ℃、好ましくは、約270 ℃〜約280 ℃、より好
ましくは、約280 ℃に保つように、加熱用のバーナ1を
制御する。
【0022】言い換えれば、容器2内の熱分解反応温度
が、約290 ℃〜約370 ℃、好ましくは、約360 ℃〜約37
0 ℃、より好ましくは、約370 ℃になるように制御す
る。
【0023】これは、有水フタール酸が400 ℃に達する
と、脱炭素化して安息香酸となり、所望のフタール酸を
回収できず、しかも、安息香酸は通路内を通過する際、
通路に安息香酸が付着して通路内が閉塞し、容器2内の
圧力を上昇させる不具合を解消するためである。
【0024】反応塔10を通過したガスは、通路23を介し
てコンデンサ12で冷却される。その際、一気に冷却する
と、前述したように、容器2内の温度制御を行っている
が、センサー6、7、8、11、バーナ1等のトラブルに
より容器2内の温度が上昇し、安息香酸が生成される場
合がある。
【0025】かかる場合に対処するために、例え、安息
香酸が生じても、コンデンサ12に比較的温度の高い媒体
[約60℃〜約100 ℃のお湯、約20℃(外気温+約10℃)
の水]を段階的に通過させる構成として、反応塔10を通
過したガスをコンデンサ12において穏やかに冷却する。
なお、安息香酸は急冷すると、配管内に付着する性質を
有する。
【0026】従って、コンデンサ12で冷却されたガス
は、結晶物(無水フタル酸)、液体(グリコール系アル
コール、無水フタル酸スチレン化合物)となり、貯留槽
13に貯留される。なお、結晶物となった無水フタル酸
は、図示しないフィルターを介して分離することがで
き、また、グリコール系アルコール、無水フタル酸スチ
レン化合物は、加熱用のバーナ1へ供給して燃料源とす
ることができる。
【0027】以下、実施例によって本発明を更に説明す
るが、本発明は本文要旨の範囲内にある限り、下記の実
施例に限定されるものではない。
【0028】(実施例1) 原料 廃棄ポリエチレンテレフタレート 1 kg 150 ℃の水蒸気 130 g 容器2内の温度(熱分解温度) 約360 ℃〜約370 ℃ 反応時間 約1 時間 無水フタル酸 9 g グリコール系アルコールと無水フタル酸スチレン化合物 260 g (実施例2) 原料 廃棄ポリエチレンテレフタレート 1 kg ポリスチレン 1 kg 150 ℃の水蒸気 300 g 容器2内の温度(熱分解温度) 約360 ℃〜約370 ℃ 反応時間 約90 分 無水フタル酸 30 g グリコール系アルコールと無水フタル酸スチレン化合物 260 g (実施例3) 原料 廃棄ポリエチレンテレフタレート 1 kg 150 ℃の水蒸気(25重量%の酢酸ナトリウムの水溶液を加熱した水蒸気) 130 g 容器2内の温度(熱分解温度) 約360 ℃〜約370 ℃ 反応時間 約1 時間 無水フタル酸 18 g グリコール系アルコールと無水フタル酸スチレン化合物 260 g (実施例4) 原料 廃棄ポリエチレンテレフタレート 1 kg ポリスチレン 1 kg 150 ℃の水蒸気(25重量%の酢酸ナトリウムの水溶液を加熱した水蒸気) 300 g 容器2内の温度(熱分解温度) 約360 ℃〜約370 ℃ 反応時間 約90 分 無水フタル酸 60 g グリコール系アルコールと無水フタル酸スチレン化合物 260 g 実施例1〜実施例4によれば、特に、加熱水蒸気に酢酸
ナトリウムを含むと、無水テレフタール酸の回収が良好
となる。なお、酢酸ナトリウムの水溶液の加熱水蒸気
は、5重量%〜30重量%、より好ましくは、22重量%〜
25重量%の酢酸ナトリウムの水溶液を加熱したものが良
い。
【0029】なお、前述の実施例では、廃棄ポリエチレ
ンテレフタレートとして、例えば、廃棄PET(ポリエ
チレンテレフタレート)ボトル3を粉砕したものを入れ
て加熱したが、この場合、容器2は一種の空焚きの状態
となり、容器2壁面に廃棄PET(ポリエチレンテレフ
タレート)ボトル3の固形物が付着する。
【0030】かかる場合を防止するために、実施例2及
び実施例4に示すように、粉砕した廃棄PET(ポリエ
チレンテレフタレート)ボトル3と共に融点が低いポリ
スチレンを入れて、容器2を加熱すれば、容器2の壁面
が溶融したポリスチレンで覆われ、容器2と廃棄PET
(ポリエチレンテレフタレート)ボトル3との直接接触
が避けられ、廃棄PET(ポリエチレンテレフタレー
ト)ボトル3の固形物が付着しにくい。
【0031】また、容器2には、容器2内の圧力が異常
に上昇すると、容器2が破損する危険があるため、図示
しないリリーフバルブが設けられ、容器2内部のガスを
外部へ放出させるようになっている。
【0032】なお、廃棄ポリエチレンテレフタレートと
して、廃棄PET(ポリエチレンテレフタレート)ボト
ル3を挙げたが、これ以外に、例えば、強化プラスチッ
クで形成された廃棄ボート(強化プラスチックからファ
イバを取り除いた樹脂)にも同様に適用できる。
【0033】
【発明の効果】本発明の無水テレフタール酸の回収方法
は、廃棄ポリエチレンテレフタレートを加熱すると共に
加熱水蒸気を加えて加水分解させたから、工業的に有用
な無水テレフタール酸[回収した無水テレフタール酸
は、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)ボ
トルに再利用できる。]を効率良く回収することができ
る。
【0034】また、本発明の無水テレフタール酸の回収
方法は、容器内に破砕した廃棄ポリエチレンテレフタレ
ートを入れて該容器を加熱し、該容器を加熱する際、生
じる廃熱を利用して水を加熱して水蒸気を生成し、該水
蒸気を前記容器内に入れて、前記廃棄ポリエチレンテレ
フタレートを加水分解させたから、工業的に有用な無水
テレフタール酸[回収した無水テレフタール酸は、例え
ば、PET(ポリエチレンテレフタレート)ボトルに再
利用できる。]を効率良く回収することができると共に
容器を加熱する際、生じる廃熱を有効に利用することが
できる。
【0035】また、本発明の無水テレフタール酸の回収
方法は、容器内に破砕した廃棄ポリエチレンテレフタレ
ートとポリスチレンを入れて該容器を加熱し、該容器を
加熱する際、生じる廃熱を利用して水を加熱して水蒸気
を生成し、該水蒸気を前記容器内に入れて、前記廃棄ポ
リエチレンテレフタレートを加水分解させて無水テレフ
タール酸を分離回収させたから、工業的に有用な無水テ
レフタール酸[回収した無水テレフタール酸は、例え
ば、PET(ポリエチレンテレフタレート)ボトルに再
利用できる。]を効率良く回収することができると共に
容器を加熱する際、生じる廃熱を有効に利用することが
でき、しかも、融点の低いポリスチレンが容器の内壁面
に位置し、容器の空焚きをも防ぐことができる。
【0036】特に、加熱水蒸気に酢酸ナトリウムを含む
と、無水テレフタール酸の回収が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の無水テレフタール酸の回収方
法を実施するための装置の概略的説明図である。
【符号の説明】
2 容器 3 廃棄ポリエチレンテレフタレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08J 11/10 ZAB C08J 11/10 ZAB

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】廃棄ポリエチレンテレフタレートを加熱す
    ると共に加熱水蒸気を加えて加水分解させて無水テレフ
    タール酸を分離回収することを特徴とする無水テレフタ
    ール酸の回収方法。
  2. 【請求項2】容器内に破砕した廃棄ポリエチレンテレフ
    タレートを入れて該容器を加熱し、該容器を加熱する
    際、生じる熱を利用して水を加熱して水蒸気を生成し、
    該水蒸気を前記容器内に入れて、前記廃棄ポリエチレン
    テレフタレートを加水分解させて無水テレフタール酸を
    分離回収することを特徴とする無水テレフタール酸の回
    収方法。
  3. 【請求項3】容器内に破砕した廃棄ポリエチレンテレフ
    タレートとポリスチレンを入れて該容器を加熱し、該容
    器を加熱する際、生じる熱を利用して水を加熱して水蒸
    気を生成し、該水蒸気を前記容器内に入れて、前記廃棄
    ポリエチレンテレフタレートを加水分解させて無水テレ
    フタール酸を分離回収することを特徴とする無水テレフ
    タール酸の回収方法。
  4. 【請求項4】加熱水蒸気は、酢酸ナトリウムを含むこと
    を特徴とする請求項1乃至請求項3記載の無水テレフタ
    ール酸の回収方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006299143A (ja) * 2005-04-22 2006-11-02 Teijin Fibers Ltd ポリエステル樹脂の製造方法
WO2008153093A1 (ja) * 2007-06-13 2008-12-18 Koichi Nakamura ポリエチレンテレフタレート樹脂の分解回収方法

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WO2008153093A1 (ja) * 2007-06-13 2008-12-18 Koichi Nakamura ポリエチレンテレフタレート樹脂の分解回収方法

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