PL213757B1 - Sposób ciągłego recyklingu odpadowych poliolefin z zastosowaniem organicznego rozpuszczalnika - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób recyklingu odpadowych poliolefin z zastosowaniem organicznego rozpuszczalnika przeznaczony do otrzymywania regranulatu o znacznym stopniu czystości.

Obserwujemy od dawna nieustanny wzrost ilości odpadów tworzyw sztucznych pochodzących z różnych dziedzin gospodarki, w większości trafiają one na komunalne wysypiska śmieci i stanowią jak podają różne źródła od 5% do 35% wszystkich odpadów stałych. Największy postęp uzyskano w zagospodarowaniu odpadów opakowaniowych, stanowiących ok. 80% odpadów tworzyw sztucznych zalegających wysypiska śmieci.

Stosowane są różne metody recyklingu odpadowych tworzyw sztucznych.

W jednej z metod odpady sortuje się według rodzaju tworzywa, myje, rozdrabnia stosując tzw. recykling materiałowy, w którym odzyskuje się regranulat - surowca do dalszego przetwarzania.

Stosowany jest także recykling chemiczny, w którym odzyskuje się monomery tworzyw sztucznych lub inne surowce chemiczne.

Znany jest i stosowany recykling termiczny w postaci pirolizy, hydrokrakingu lub bezpośredniego spalania. Bezpośrednie spalanie jest najbardziej szkodliwe dla środowiska ze względu na emisję szeregu niebezpiecznych związków chemicznych do atmosfery.

Znane sposoby recyklingu materiałowego odpadów tworzyw sztucznych stosują różnego rodzaju rozpuszczalniki chemiczne. W jednym ze sposobów odpady polistyrenu (EPS) rozpuszcza się w substancji zwanej „limonem” stanowiącej ekstrakt skórek owoców cytrusowych. Otrzymaną mieszaninę poddaje się destylacji, a wydzielony polistyren przetwarza termicznie.

Opis polskiego zgłoszenia patentowego nr P.342982 określa sposób otrzymywania preparatu wodoochronnego przez rozpuszczenie odpadów styropianu w rozpuszczalniku organicznym wybranym z grupy węglowodorów aromatycznych szeregu benzenu i/lub pochodnych kwasu octowego.

Znany jest z polskiego zgłoszenia patentowego nr P.370647 sposób odzysku surowców z opakowań wielowarstwowych /tworzywo, papier i aluminium/ zwanych tetra-pakami z użyciem rozpuszczalników organicznych w temperaturze 60 - 200°C korzystnie z zastosowaniem toluenu. Proces prowadzi się w temperaturze nie przekraczającej temperatury wrzenia rozpuszczalnika, ewentualnie oddestylowując azeotrop woda - rozpuszczalnik, następnie oddziela się fazę organiczną zawierającą tworzywa sztuczne. Pozostałość poddaje się działaniu kolejnych porcji rozpuszczalnika aż do uzyskania założonego stężenia tworzyw sztucznych w pozostałości po ekstrakcyjnej. Fazy organiczne poddaje się dalszemu przerobowi a mieszaninę zawierająca folię aluminiową oraz karton rozdziela się.

Celem wynalazku jest otrzymanie regranulatu o wysokiej czystości z odpadów poliolefin, w postaci folii, opakowań i innych elementów pochodzących głównie z komunalnych wysypisk śmieci.

Rozwiązanie według wynalazku dotyczy sposobu ciągłego recyklingu odpadów poliolefin z zastosowaniem organicznego rozpuszczalnika, w którym rozdrobnione mechanicznie odpadowe poliolefiny poddaje się działaniu rozpuszczalnika organicznego, korzystnie toluenu stosowanego w ilości nie mniejszej niż 2:1 w stosunku do masy poliolefin w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika, przy czym proces rozpuszczania poliolefin prowadzi się okresowo, przemiennie w dwóch zbiornikach zapewniając ciągłość procesu, otrzymaną mieszaninę rozpuszczalnika i poliolefin po oddzieleniu na sitach filtracyjnych zanieczyszczeń mechanicznych i innych nierozpuszczonych tworzyw sztucznych, pompą tłocząca przetłacza się do wspólnego urządzenia odparowującego, gdzie w temperaturze 80 - 220°C odparowuje się rozpuszczalnik, który po skropleniu w chłodnicy zawracany jest do procesu, a natomiast plastyczne tworzywo (poliolefiny) przetłacza się do zespołu wytłaczającego i tnie na granulat z udziałem wody na głowicy.

W sposobie wytwarzania regranulatu według wynalazku, odpady po wstępnym oczyszczeniu i segregacji, usunięciu zanieczyszczeń metalicznych, rozdrobnieniu mechanicznym i osuszeniu, poddaje się działaniu rozpuszczalnika w postaci aromatycznego węglowodoru, w szczególności toluenu w temperaturze wrzenia tj. ok. 110°C. Proces prowadzi się w nadmiarze rozpuszczalnika, w obiegu zamkniętym

Rozpuszczanie odpadów prowadzone jest okresowo w jednym z dwu zbiorników z płaszczem grzejnym i mieszadłem oraz chłodnicą zwrotną. Rozpuszczone tworzywo przetłaczane jest pompą przez sita filtracyjne korzystnie samoczyszczące, następuje tu usunięcie zanieczyszczeń mechanicznych oraz wytrącenie innych tworzyw sztucznych (np. poliamidów czy poliestrów w przypadku odpaPL 213 757 B1 dów folii wielowarstwowych lub barierowych). W tym czasie, w celu zachowania ciągłości procesu technologicznego napełniany odpadami jest drugi zbiornik, w którym następuje proces rozpuszczania.

Oczyszczony roztwór tworzywa, przemiennie z dwóch zbiorników reakcyjnych, kierowany jest do urządzenia odparowującego, w którym w temperaturze 80 - 220°C następuje odparowanie rozpuszczalnika, który po skropleniu w chłodnicy zawracany jest do procesu. Proces odparowania można także prowadzić w warunkach próżniowych. Uzyskane po odparowaniu rozpuszczalnika plastyczne tworzywo podawane na wytłaczarkę lub pompę tłoczącą do zespołu wytłaczającego i cięte na głowicy z udziałem wody na granulat.

Uzyskany regranulat służy do wytwarzania różnorodnych wyrobów przeznaczonych do różnych zastosowań.

Sposób według wynalazku pozwala na odzyskiwanie surowców o wysokiej czystości, przydatnego do dalszego przetwarzania dla nowych celów.

Sposób ten pozwala na zagospodarowanie gorszej jakości odpadowych tworzyw sztucznych, bez powstawania substancji szkodliwych i tym samym ochronę środowiska.

Przykłady wykonania ilustrują rozwiązanie według wynalazku nie ograniczając jego zakresu.

Proces prowadzi się w nadmiarze rozpuszczalnika, w obiegu

P r z y k ł a d 1

Odpady poliolefin po umyciu, osuszeniu, rozdrobnieniu i oddzieleniu znanymi metodami od polipropylenu kierowane są do zbiornika reakcyjnego z płaszczem grzejnym. Do zbiornika dozowany jest rozpuszczalnik - toluen w stosunku 5 do 1 do masy polimeru.

Zawartość zbiornika podgrzewana jest do temperatury 110 - 115°C i intensywnie mieszana do całkowitego rozpuszczenia tworzywa. Rozpuszczone tworzywo tłoczone jest pompą na sita filtracyjne, gdzie następuje oddzielenie zanieczyszczeń mechanicznych oraz nierozpuszczonych innych rodzajów tworzyw sztucznych. Tak oczyszczony roztwór tłoczony jest do urządzenia odparowującego, w którym w temperaturze 110 - 220°C zostaje całkowicie odparowany rozpuszczalnik - toluen, który po skropleniu w chłodnicy zawracany jest do pierwszego etapu procesu technologicznego, w dowolnym zbiorniku, w którym prowadzi się rozpuszczanie poliolefin. Podczas opróżniania zbiornika z rozpuszczonym odpadowym tworzywem do drugiego zbiornika wprowadza się rozdrobnione odpadowe poliolefiny, do których dodaje się zawracany w procesie ze zbiornika przejściowego rozpuszczalnik - toluen. Uzyskane, plastyczne w tej temperaturze tworzywo podawane jest przez pompę tłoczącą do zespołu wytłaczającego i cięte na głowicy z udziałem wody na granulat.

P r z y k ł a d 2

Odpady poliolefin po osuszeniu i rozdrobnieniu mechanicznym kierowane są do zbiornika reakcyjnego. Do zbiornika dozowany jest toluen w stosunku wagowym 8 do 1 do masy poliolefin. Dalej postępujemy jak w przykładzie 1.

P r z y k ł a d 3

Odpadowe poliolefiny po umyciu, osuszeniu, rozdrobnieniu oddzieleniu znanymi metodami od polipropylenu kierowane są do zbiornika reakcyjnego z płaszczem grzejnym. Do zbiornika dozowany jest rozpuszczalnik - toluen w stosunku wagowym 2 do 1 w stosunku do masy polimeru.

Zawartość zbiornika podgrzewana jest do temperatury 110 - 120°C i intensywnie mieszana do całkowitego rozpuszczenia tworzywa. Rozpuszczone tworzywo tłoczone jest pompą na sita filtracyjne, gdzie następuje oddzielenie zanieczyszczeń mechanicznych oraz nierozpuszczonych innych rodzajów tworzyw sztucznych. Oczyszczony roztwór wprowadzany jest do próżniowego urządzenia odparowującego, gdzie w temperaturze około 80°C następuje odparowanie toluenu uzyskując regranulat. Toluen po skropleniu w chłodnicy zawracany jest do procesu technologicznego, w dowolnym zbiorniku, w którym prowadzi się rozpuszczanie poliolefin. Dalej postępuje się jak w przykładzie 1.

Claims (1)

1. Sposób ciągłego recyklingu odpadowych poliolefin z zastosowaniem organicznego rozpuszczalnika po wstępnym oczyszczeniu odpadowych tworzyw i ich rozdrobnieniu, znamienny tym, że rozdrobnione mechanicznie odpadowe poliolefiny poddaje się działaniu rozpuszczalnika

   PL 213 757 B1 organicznego, korzystnie toluenu stosowanego w ilości nie mniejszej niż 2:1 w stosunku do masy poliolefin, w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika, przy czym proces rozpuszczania poliolefin prowadzi się okresowo, przemiennie w dwóch zbiornikach, zapewniając ciągłość procesu otrzymaną mieszaninę rozpuszczalnika i poliolefin po oddzieleniu na sitach filtracyjnych zanieczyszczeń mechanicznych i innych nierozpuszczonych tworzyw sztucznych, pompą tłocząca, przetłacza się do wspólnego urządzenia odparowującego, gdzie w temperaturze 80 - 220°C odparowuje się rozpuszczalnik, który po skropleniu w chłodnicy zawracany jest do procesu, a natomiast plastyczne tworzywo (poliolefiny) przetłacza się do zespołu wytłaczająceg i tnie na granulat, z udziałem wody na głowicy.