PL231669B1

PL231669B1 - Method for recycling waste heat insulation materials

Info

Publication number: PL231669B1
Application number: PL408661A
Authority: PL
Inventors: Izabella Bogacka; Stanisław LEWANDOWSKI; Stanisław Lewandowski; Bartosz SZCZYTOWSKI; Bartosz Szczytowski
Original assignee: Laboratorium Czystych Tech Acren Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2019-03-29
Also published as: WO2015199561A1; PL408661A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób recyklingu odpadowych materiałów termoizolacyjnych, zwłaszcza polistyrenu, z odpadów komunalnych pozwalający na ich wtórne zastosowanie.The subject of the invention is a method of recycling waste thermal insulation materials, especially polystyrene, from municipal waste, allowing for their reuse.

Jednym z najstarszych tworzyw sztucznych jest polistyren. Początkowo był on wykorzystywany tylko do wytwarzania twardych, trwałych detali. Z chwilą opanowania metody spieniania jego zastosowanie gwałtownie wzrosło. Obecnie stosowany jest praktycznie w każdej gałęzi przemysłu od budownictwa po przemysł spożywczy. Produkuje się z niego przedmioty twarde, pianki izolacyjne, opakowaniowe, talerze i kubki.One of the oldest plastics is polystyrene. Initially, it was only used for the production of hard, durable details. Once the method of foaming was mastered, its use increased rapidly. Currently, it is used in virtually every industry, from construction to the food industry. It is used for the production of hard objects, insulating and packaging foams, plates and cups.

Odpady polistyrenu mogą mieć różne pochodzenie. Odpady poprodukcyjne nie stwarzają istotnych problemów w ich kolejnym zastosowaniu. Odpady te, takie jak braki produkcyjne, łatwo można zgranulować i zastosować powtórnie. Innym rodzajem odpadów są wysegregowane już na etapie zbiórki duże odpady w postaci produktów takich jak kształtki zabezpieczające transportowe, przykładowo do ochrony mebli, lodówek, telewizorów. Odpady te również nie powodują praktycznie żadnych utrudnień technologicznych przy ich ponownym wykorzystaniu.Polystyrene waste can have different origins. Post-production waste does not pose significant problems in its subsequent use. This waste, such as production scrap, can be easily granulated and reused. Another type of waste is large waste, segregated at the collection stage, in the form of products such as transport safety fittings, for example to protect furniture, refrigerators, TV sets. These wastes also do not cause any technological difficulties with their reuse.

Najtrudniejszym odpadem polistyrenu jest odpad komunalny. Odpady te kontaktują się z zawartością wysypiska jak również same posiadają zanieczyszczenia. Zwłaszcza tacki czy kubki po produktach spożywczych, a szczególnie po rybach, charakteryzują się bardzo nieprzyjemnym zapachem. Ilość tego typu polistyrenu odpadowego jest bardzo duża a odpad ten jest praktycznie nie nadający się do powtórnego wykorzystania ze względu na swój nieprzyjemny zapach. Polistyren wyodrębniony z odpadów komunalnych nie jest dalej selekcjonowany pod kątem jego pierwotnego zastosowania a to oznacza, że potencjalnie czysty odpad mieszany jest z odpadem o nieprzyjemnym zapachu.The most difficult polystyrene waste is municipal waste. These wastes come into contact with the contents of the landfill as well as contain impurities themselves. Especially trays or cups of food products, especially fish, are characterized by a very unpleasant odor. The amount of this type of waste polystyrene is very large and this waste is practically unsuitable for recycling due to its unpleasant smell. Polystyrene separated from municipal waste is not further selected in terms of its primary use, which means that potentially clean waste is mixed with waste with an unpleasant odor.

Istnieje szereg metod zmierzających do odzyskania polistyrenu z odpadów, w tym komunalnych. Metody te oparte są na ogólnej zasadzie rozpuszczenia polistyrenu w rozpuszczalniku, dodaniu drugiego odczynnika jakim jest ciecz nierozpuszczająca polistyrenu w celu jego wytrącenia a następnie oddzielone granule wyodrębnia się i suszy. Tak pozyskany surowiec może być ponownie stosowany.There are a number of methods to recover polystyrene from waste, including municipal waste. These methods are based on the general principle of dissolving polystyrene in a solvent, adding a second reagent, which is a polystyrene non-dissolving liquid, to precipitate it, and then the separated granules are separated and dried. The raw material obtained in this way can be reused.

Znany jest z opisu CN103224646 sposób obejmujący rozdrabnianie polistyrenu, dodawanie rozpuszczalnika, filtracje, dodawanie substancji wytrącającej, filtrację uzyskanych granulek, frakcjonowanie i oddzielenie składników w mieszaninie rozpuszczalnika i substancji wytrącającej.There is known from the description CN103224646 a method comprising grinding polystyrene, adding a solvent, filtration, adding a precipitant, filtering the obtained granules, fractionating and separating components in a mixture of a solvent and a precipitant.

Z opisu JP2002363333 znany jest sposób polegający na rozpuszczeniu polistyrenu w rozpuszczalniku organicznym, dodaniu wody i środka ułatwiającego powstawanie zawiesiny. Odzyskiwanie polistyrenu odbywa się przez odparowanie i usunięcie rozpuszczalnika.JP2002363333 discloses a method of dissolving polystyrene in an organic solvent, adding water and a suspending agent. Recovery of polystyrene is accomplished by evaporation and removal of the solvent.

Znany jest z opisu EP1907462 sposób zawierający następujące etapy: zmniejszenie objętości spienionego polistyrenu przez rozpuszczanie w rozpuszczalniku, oddzielenie nierozpuszczalnych składników, wytrącanie polistyrenu z roztworu za pomocą nierozpuszczalnika, oddzielanie, wymywanie i suszenie strąconego polistyrenu, frakcjonowanie przez destylację składników ługu macierzystego stosowanego przy wytrącaniu i przemywaniu przez destylację, odzyskiwanie rozpuszczalnika z głowicy kolumny destylacyjnej i jego zawracanie, odzyskiwanie nierozpuszczalnika z części dolnej kolumny destylacyjnej. Nierozpuszczalnikiem jest butanol wybrany spośród n-butanolu, izobutanolu lub sec-butanolu, a rozpuszczalnikiem jest węglan dimetylu, sam lub w mieszaninie zawierającej do 25% wagowych wspomnianego butanolu.A process is known from EP1907462 which comprises the following steps: reducing the volume of expanded polystyrene by dissolving it in a solvent, separating the insoluble components, precipitating polystyrene from the solution with a non-solvent, separating, washing and drying the precipitated polystyrene, fractionating by distilling the components of the mother liquor used in precipitation and washing by distillation, recovering the solvent from the head of the distillation column and recycling it, recovering the non-solvent from the bottom of the distillation column. The non-solvent is butanol selected from n-butanol, isobutanol or sec-butanol, and the solvent is dimethyl carbonate, alone or in a mixture containing up to 25% by weight of the said butanol.

Z polskiego opisu PL 214369 znany jest sposób recyklingu spienionego polistyrenu przez rozpuszczenie w rozpuszczalniku organicznym, wzbogacenie w środki pomocnicze. Odpadowy polistyren rozpuszcza się w rozpuszczalniku organicznym w szczególności w nadmiarze chlorku metylenu DCM, po czym w znany sposób rozpuszczalnik zostaje odparowany w podwyższonej temperaturze i po skropleniu zawracany do procesu, natomiast uplastyczniony termicznie polistyren wzbogaca się w środki pomocnicze i kieruje się do wytłaczarki, bądź pompy, gdzie jest wytłaczany w postaci granulatu i/lub mikro-granulatu.The Polish description PL 214369 discloses a method of recycling expanded polystyrene by dissolving it in an organic solvent and enriching it with auxiliary agents. Waste polystyrene is dissolved in an organic solvent, in particular in an excess of DCM methylene chloride, then, in a known manner, the solvent is evaporated at an increased temperature and returned to the process after condensation, while the thermally plasticized polystyrene is enriched with auxiliary agents and directed to the extruder or pump where it is extruded in the form of granules and / or micro granules.

Opisane powyżej metody oparte są na rozpuszczeniu polistyrenu a następnie jego wytrąceniu innym nierozpuszczalnikiem lub poprzez chłodzenie. Metody te są w pełni skuteczne jednak nadają się do odpadów czystych. Można również stosować je do polistyrenu wyodrębnionego z odpadów komunalnych jednak tak pozyskany polistyren nie nadaje się do stosowania na wyroby przeznaczone do długotrwałego używania. Nawet po kilku latach wyroby z nich wykonane zaczynają wydzielać nieprzyjemny zapach. Jest to związane z zanieczyszczeniami, które przylegają do polistyrenu podczas składowania i potem stają się składnikiem wyrobu. Stwierdzono, że 0,1% wagowych zawartości opakowań poThe methods described above are based on dissolving polystyrene and then its precipitation with another non-solvent or by cooling. These methods are fully effective, however, they are suitable for clean waste. They can also be used for polystyrene separated from municipal waste, however, the polystyrene obtained in this way is not suitable for use in products intended for long-term use. Even after a few years, products made of them begin to give off an unpleasant odor. This is due to the impurities that adhere to the polystyrene during storage and then become a component of the product. It was found that 0.1% by weight of the contents of the packages after

PL 231 669 B1 rybach w masie przerabianego odpadu powoduje wydzielanie się nieprzyjemnego zapachu z uzyskanych wyrobów wtórnych. Wyroby poddawane w trakcie użytkowania różnego rodzaju naciskom, tarciom czy uszkodzeniom mechanicznym narażone są na spękania i zniszczenia jednolitej struktury. Ze zniszczonej czy jedynie pękniętej struktury wydobywa się nieprzyjemny zapach ze związków wonnych zamkniętych wewnątrz granulek styropianu powstałych w trakcie jego odzysku. Dlatego też tworzywo t akiego pochodzenia jest najczęściej wykorzystywane jako składnik paliw alternatywnych.Due to the fact that in the mass of treated waste, an unpleasant odor is released from the obtained secondary products. Products subjected to various types of pressure, friction or mechanical damage during use, are exposed to cracks and destruction of the uniform structure. The damaged or only cracked structure emanates an unpleasant smell from aromatic compounds enclosed inside the polystyrene granules formed during its recovery. Therefore, the material of this origin is most often used as a component of alternative fuels.

Od dawna prowadzone były próby pozbawiania polimeru uciążliwego zapachu ale jak dotychczas powszechnie stosowane metody nie prowadziły do jego usunięcia a tylko maskowały zapach na jakiś czas i po upływie kilku miesięcy zapach zaczynał się wydobywać z produktów. Najbardziej prawdopodobne wydaje się, że problemem jest okluzja. Dotychczasowe metody polegające na rozpuszczeniu odpadów polistyrenu a następnie po odseparowaniu zanieczyszczeń wytrącenie go z roztworu doprowadzały do uzyskania tylko pozornie czystego granulatu. W trakcie szybkiego wytrącania część wonnych związków pozostawała w zamykających się strukturach polistyrenu i po jakimś czasie nieprzyjemny zapach zaczynał się wydobywać.For a long time, attempts have been made to remove the unpleasant odor of the polymer, but so far the commonly used methods have not led to its removal, but only masked the smell for some time and after a few months the smell began to emerge from the products. The problem seems to be the most likely problem. The existing methods of dissolving polystyrene waste and then, after separating the impurities, precipitating it from the solution resulted in only apparently pure granules. During the rapid precipitation, some of the fragrant compounds remained in the closing polystyrene structures, and after some time an unpleasant odor began to emerge.

Przedmiotem wynalazku jest sposób recyklingu odpadowych materiałów termoizolacyjnych, zwłaszcza polistyrenu z odpadów komunalnych, pozbawionych substancji o nieprzyjemnym zapachu.The subject of the invention is a method of recycling waste thermal insulation materials, especially polystyrene from municipal waste, free from substances with an unpleasant odor.

Sposób odzysku polistyrenu z odpadów komunalnych polegający na rozpuszczeniu wyselekcjonowanego odpadowego polistyrenu w rozpuszczalniku organicznym, oddzieleniu nierozpuszczalnych zanieczyszczeń a następnie dodaniu nierozpuszczalnika i oddzielenie wytrąconego polistyrenu, polega na tym, że do roztworu polistyrenu w rozpuszczalniku, po oddzieleniu zanieczyszczeń, dodaje się wodny roztwór środka alkalicznego w ilości 0,1%-2,0% wagowych w stosunku do ilości polistyrenu w przeliczeniu na czysty środek alkaliczny, całość ogrzewa się w temperaturze wrzenia mieszaniny przez kilka godzin przy ewentualnym mieszaniu, następnie wyłącza się grzanie a po rozdzieleniu faz organicznej i wodnej fazy te oddziela się, fazę organiczną neutralizuje się i następnie po ewentualnym wstępnym usunięciu przez destylację części rozpuszczalnika dodaje się wodę podczas ogrzewania i destylacji pozostałej części rozpuszczalnika aż do jego usunięcia a powstałą zawiesinę surowca w wodzie studzi się i rozdziela.The method of polystyrene recovery from municipal waste consisting in dissolving the selected waste polystyrene in an organic solvent, separating insoluble impurities, and then adding non-solvent and separating precipitated polystyrene, consists in adding an aqueous solution of an alkaline agent in the solvent to the solution of polystyrene in a solvent after the separation of impurities. 0.1% -2.0% by weight in relation to the amount of polystyrene in terms of pure alkaline agent, the whole is heated at the boiling point of the mixture for several hours with possible stirring, then the heating is turned off, and after separation of the organic and aqueous phases, after separation, the organic phase is neutralized and then, after optional preliminary removal by distillation of some of the solvent, water is added while heating and distillation of the remainder of the solvent until it is removed, and the resulting suspension of the raw material in water is cooled and separated.

Roztwór polistyrenu w rozpuszczalniku po oddzieleniu zanieczyszczeń a przed dodaniem wo dnego roztworu środka alkalicznego korzystnie podgrzewa się do temperatury 35°C-40°C.The polystyrene solution in the solvent is preferably heated to 35 ° C-40 ° C prior to the addition of the aqueous alkali solution.

Jako środek alkaliczny korzystnie stosuje się wodorotlenek sodu lub węglan sodu.Sodium hydroxide or sodium carbonate is preferably used as the alkaline agent.

Fazę organiczną po oddzieleniu od fazy wodnej można kilkukrotnie płukać wodą.The organic phase, separated from the water phase, can be washed several times with water.

Do neutralizacji fazy organicznej korzystnie stosuje się dwutlenek węgla lub organiczne kwasy karboksylowe, szczególnie kwas szczawiowy lub cytrynowy.Carbon dioxide or organic carboxylic acids, especially oxalic acid or citric acid, are preferably used to neutralize the organic phase.

Do neutralizacji fazy organicznej można również stosować kationity.Cation exchangers can also be used to neutralize the organic phase.

Otrzymany surowiec opcjonalnie suszy się lub pozostawia w magazynie do samoczynnego suszenia.The resulting raw material is optionally dried or left in storage for self-drying.

Przedmiot wynalazku został zilustrowany na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia schemat instalacji, w której zarówno etap alkalizowania jak i neutralizacji prowadzony jest w jednym aparacie a Fig. 2 przedstawia schemat instalacji, w której neutralizację prowadzi się za pomocą kationitu.The subject of the invention is illustrated in the drawing, in which Fig. 1 shows a diagram of an installation in which both the alkalization and neutralization steps are carried out in one apparatus, and Fig. 2 shows a diagram of an installation in which neutralization is carried out with cation exchanger.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Zastosowano aparaturę przedstawioną na rysunku Fig. 1.The apparatus shown in Figure 1 was used.

Składała się ona z ekstraktora 1 mającego postać uniwersalnego stalowego aparatu o pojemności 12000 I zaopatrzonego w mieszadło, układ destylacyjny 1a i płaszcz grzejno-chłodzący 1b. Pod ekstraktorem 1 umieszczono filtr 2 zaopatrzony w odcinany zaworem układ destylacyjny 2a oraz płaszcz grzejno-chłodzący 2b. Wewnątrz filtra 2 pod pokrywą umieszczono worek 2c gromadzący zanieczyszczenia. W pokrywie znajdowały się zawory i króćce do podawania rozpuszczalnika oraz wody poprzez dozownik 8. W dnie filtra 2 znajdował się zawór spustowy połączony przewodem z pompą 3 i poprzez zawór 4 przy zamkniętym zaworze 5 podający roztwór polistyrenu do reaktora 6. Reaktor 6 identyczny jak ekstraktor 1 zaopatrzony był w mieszadło, układ destylacyjny 6a i płaszcz grzejno-chłodzący 6b. W reaktorze 6 poddawano roztwór polistyrenu działaniu wodnego roztworu alkalii odprowadzanego po użyciu przez rozdzielacz 9, oraz usuwano rozpuszczalnik i poddawano działaniu wodnego roztworu dwutlenku węgla. Otrzymaną w reaktorze 6 zawiesinę przetłaczano do separatora 7 w postaci filtra workowego zawieszonego nad basenem 7a gromadzącym filtrat wodny. Po usunięciu w całości zwilżającej polistyren wody otrzymywano czysty produkt. Nierozpuszczalne zanieczyszczenia zatrzymaneIt consisted of an extractor 1 in the form of a universal steel apparatus with a capacity of 12000 l, equipped with a stirrer, distillation system 1a and heating-cooling jacket 1b. Under the extractor 1 there is a filter 2 equipped with a distillation system 2a cut off by a valve and a heating-cooling jacket 2b. Inside the filter 2, a bag 2c for collecting the debris is placed under the cover. In the cover there were valves and nozzles for feeding solvent and water through the dispenser 8. At the bottom of the filter 2 there was a drain valve connected to the pump 3 by a pipe and through the valve 4 with the valve 5 closed, feeding the polystyrene solution to the reactor 6. Reactor 6, identical to extractor 1 it was equipped with a stirrer, a distillation system 6a and a heating-cooling jacket 6b. In reactor 6, the polystyrene solution was treated with an aqueous alkali discharged after use through the separator 9, and the solvent was removed and treated with an aqueous solution of carbon dioxide. The suspension obtained in the reactor 6 was forced into the separator 7 in the form of a bag filter suspended over the pool 7a collecting the water filtrate. Pure product was obtained after removal of all the water wetting the polystyrene. Insoluble impurities retained

PL 231 669 B1 w filtrze 2 przemywano przy zamkniętym zaworze łączącym go z ekstraktorem 1 czystym rozpuszczalnikiem który następnie tłoczono pompą 3 poprzez zawór 5 przy zamkniętym zaworze 4 do ekstraktora 1 wykorzystywano do następnej szarży polistyrenu.The filter 2 was washed with a closed valve connecting it to the extractor 1 with a clean solvent, which was then forced by pump 3 through valve 5 with the valve 4 closed to the extractor 1 and used for the next batch of polystyrene.

WykonanieExecution

Przygotowano 20 ton poużytkowego styropianu o składzie polistyren 93,0% wagowych, zanieczyszczenia: mechaniczne 6,0% wagowych, tłuszcze i białka 0,80% wagowych i woda 0,2% wagowych.20 tons of post-consumer polystyrene were prepared with the composition: polystyrene 93.0% by weight, impurities: mechanical 6.0% by weight, fats and proteins 0.80% by weight and water 0.2% by weight.

Jako rozpuszczalnika użyto toluenu, do alkalizowania użyto roztwór wodorotlenku sodowego a jako kwas użyto dwutlenek węgla.Toluene was used as a solvent, sodium hydroxide solution was used for alkalization, and carbon dioxide was used as acid.

W ekstraktorze 1 znajdowało się 4200 kg toluenu pozostałego po przepłukaniu filtra 2 z szarży poprzedniej. Załadowano do niego jeszcze 1720,4 kg styropianu, zamknięto właz i ostrożnie uruchomiono mieszadło a następnie ogrzewanie. Gdy temperatura w aparacie przekroczyła 35°C ogrzewanie wyłączono nie wyłączając mieszania. Przygotowano filtr 2 do pracy. Następnie zamknięto zawór spustowy reaktora 6, otwarto zawór 4 a zamknięto zawór 5 i otwarto zawory spustowe ekstraktora 1 i filtra po czym włączono pompę 3. Po zakończeniu filtracji do reaktora 6 załadowano roztwór 6 kg wodorotlenku sodowego w 200 I wody i włączono mieszanie oraz ogrzewanie. Zawartość reaktora doprowadzono do wrzenia i utrzymano w tej temperaturze 2 godziny po czym wyłączono ogrzewanie a następnie mieszanie. Po pół godzinie usunięto dolną fazę wodną przez rozdzielacz 9 a następnie wykonano płukanie 200 kg czystej wody poprzez mieszanie w czasie 15 minut i odstawanie w czasie 30 minut. Usunięto fazę wodną przez rozdzielacz 9. Włączono ogrzewanie i mieszanie reaktora 6 i załadowano doń 1400 kg wody. W międzyczasie, przy zamkniętym zaworze spustowym ekstraktora 1, przepłukano filtr 2 toluenem w ilości 4200 kg, który poprzez pompę 3 przy zamkniętym zaworze 4 a otwartym 5 załadowano do ekstraktora 1 po czym włączono ogrzewanie filtra 2 otwierając zawór odprowadzający opary rozpuszczalnika do układu skraplającego. Gdy temperatura filtra 2 przekroczyła 120°C poprzez dozownik 8 wprowadzono do filtra 2 1 kg wody której opary usunęły resztki toluenu a następnie włączono studzenie filtra 2. Gdy temperatura obniżyła się do 35°C filtr 2 rozmontowano usuwając zanieczyszczenia z worka 2c w nim się znajdującego po czym ponownie go zmontowano. Gdy w reaktorze 6 przekroczono punkt wrzenia w rozdzielaczu układu destylacyjnego 6a pojawił się destylat składający się z wody, którą zawracano do reaktora 6 i toluenu, który odbierano. Po odebraniu każdych 200 kg toluenu ładowano tyle samo wody aż załadowano w ten sposób 2000 kg wody i potem odbierano tylko toluen aż do zakończenia jego destylacji po czym odebrano jeszcze 200 kg wody celem usunięcia resztek toluenu a następnie wyłączono ogrzewanie i wyssano z reaktora 6 powietrze a zastąpiono je dwutlenkiem węgla. Przy otwartym zaworze odpowietrzającym podawano dalej dwutlenek węgla w tempie 100-300 l/min przez 30 min rurą służącą do ładowania roztworów i płukań. Następnie wyłączono studzenie, zamknięto zawór odpowietrzający, wytworzono w reaktorze 6 nadciśnienie 0,07 MPa i utrzymano je. Gdy temperatura w aparacie opadła do 40°C otwarto zawór spustowy reaktora 6 i przetłoczono znajdującą się w nim zawiesinę do separatora 7, po czym wyłączono mieszanie i zamknięto dopływ dwutlenku węgla. Przesącz, czyli woda z separatora 7, nadawał się do ponownego użycia w reaktorze 6 a zawarty w worku separatora 7 osad polistyrenu suszono. Uzyskano 1600 kg polistyrenu i 103,2 kg osadu z filtra 2. Osad ten zawierał głównie papiery, polietylen, polipropylen i piasek.Extractor 1 contained 4200 kg of toluene remaining after rinsing the filter 2 from the previous batch. Another 1720.4 kg of polystyrene were loaded into it, the hatch was closed and the stirrer was carefully turned on, followed by heating. When the temperature in the apparatus exceeded 35 ° C, the heating was turned off, including mixing. Filter 2 was prepared for work. Then the reactor drain valve 6 was closed, valve 4 was opened, valve 5 was closed and the extractor 1 and filter drain valves were opened, and pump 3 was turned on. After filtration was completed, reactor 6 was charged with a solution of 6 kg of sodium hydroxide in 200 L of water and the mixing and heating was turned on. The reactor contents were brought to boiling and held at that temperature for 2 hours, then the heating was turned off, followed by stirring. After half an hour, the lower aqueous phase was removed through the separator 9, then a 200 kg clean water wash was made by stirring for 15 minutes and standing for 30 minutes. The aqueous phase was removed via a separator 9. The heating and agitation of reactor 6 were turned on and charged to 1400 kg of water. In the meantime, with the drain valve of the extractor 1 closed, the filter 2 was rinsed with toluene in the amount of 4200 kg, which through the pump 3 with the valve 4 closed and the valve open 5 was charged to the extractor 1, and then the heating of the filter 2 was turned on by opening the valve discharging solvent vapors to the condensing system. When the temperature of the filter 2 exceeded 120 ° C, through the dispenser 8, 1 kg of water was introduced into the filter 2, the vapors of which removed the toluene residues, and then the filter 2 was cooled down. When the temperature dropped to 35 ° C, the filter 2 was disassembled by removing the impurities from the bag 2c inside it then reassembled it. When the boiling point in reactor 6 was exceeded, a distillate appeared in the separator of the distillation system 6a, consisting of water which was recycled to reactor 6 and toluene which was withdrawn. After each 200 kg of toluene was collected, the same amount of water was charged until 2000 kg of water were charged in this way, and then only toluene was collected until its distillation was completed, then 200 kg of water was collected to remove residual toluene, then the heating was turned off and air was sucked out of the reactor 6. they were replaced with carbon dioxide. With the vent valve open, carbon dioxide was further fed at a rate of 100-300 l / min for 30 minutes via a tube used for loading solutions and rinsing. Then cooling was turned off, the vent valve was closed, and reactor 6 was pressurized to 0.07 MPa and maintained. When the temperature in the apparatus dropped to 40 ° C, the reactor drain valve 6 was opened and the suspension contained therein was forced into the separator 7, agitation was turned off and the carbon dioxide supply was shut off. The filtrate, i.e. water from the separator 7, was fit for reuse in the reactor 6 and the polystyrene precipitate contained in the separator bag 7 was dried. 1600 kg of polystyrene and 103.2 kg of filter sludge were obtained. This sludge consisted mainly of papers, polyethylene, polypropylene and sand.

Tak uzyskany granulat polistyrenu rozdrobniono, umieszczono w zamkniętym naczyniu i wstrząsano wielokrotnie. Działania te miały na celu przybliżenie się do warunków użytkowania wyrobów z wtórnego polistyrenu. Stwierdzono, że z rozdrobnionego materiału nie wydobywa się nieprzyjemny zapach.The polystyrene granules obtained in this way were ground, placed in a closed vessel and shaken several times. These activities were aimed at getting closer to the conditions of use of secondary polystyrene products. It was found that the particulate material did not emit any unpleasant odor.

P r z y k ł a d 2. Zastosowano aparaturę i sposób postępowania opisany w przykładzie 1, przy czym jako rozpuszczalnik użyto 1,2-dwuchloroetan. Do alkalizacji użyto roztworu wodnego zawierającego 16 kg węglanu sodowego a do neutralizacji stosowano roztwór kwasu szczawiowego i dodatkowo przez reaktor 6 przepuszczano sprężone powietrze.Example 2 The apparatus and procedure described in Example 1 were used, with 1,2-dichloroethane being used as the solvent. An aqueous solution containing 16 kg of sodium carbonate was used for the alkalinization, and an oxalic acid solution was used for neutralization, and additionally compressed air was passed through the reactor 6.

Uzyskano 1600 kg polistyrenu i 103,2 osadu z filtra 2.1600 kg of polystyrene and 103.2 kg of filter sediment 2 were obtained.

P r z y k ł a d 3. Zastosowano aparaturę przedstawioną na rysunku Fig. 2. Aparatura w stosunku do przykładu 1 uzupełniona była dwoma dodatkowymi aparatami umieszczonymi pomiędzy reaktorem 6 i separatorem 7. Aparaty te to kolumna jonitowa 10 zawierająca kationit, przez którą tłoczono roztwór z reaktora 6 do odparowalnika 11, w którym dodawano wodę. Następnie przetłaczano otrzymaną zawiesinę do separatora 7 i postępowano jak w przykładzie 1.Example 3 The apparatus shown in Fig. 2 was used. The apparatus in relation to the example 1 was supplemented with two additional apparatuses placed between the reactor 6 and the separator 7. The apparatus is an ion exchange column 10 containing cation exchanger through which the solution from the reactor 6 was pumped. to evaporator 11 where water was added. Then, the obtained suspension was forced into the separator 7 and the procedure was as in Example 1.

PL 231 669 B1PL 231 669 B1

Jako surowca użyto odpadowego styropianu o składzie: polistyren 88% wagowych, tłuszcze i białka 1% wagowy, woda 0,3% wagowych, zanieczyszczenia nierozpuszczalne 10,7% wagowych.The raw material used was waste polystyrene with the composition: polystyrene 88% by weight, fats and proteins 1% by weight, water 0.3% by weight, insoluble impurities 10.7% by weight.

Jako rozpuszczalnika użyto ksylenu a dwutlenek węgla zastąpiono kationitom a ponadto przez reaktor 6 przepuszczano azot.Xylene was used as a solvent and carbon dioxide was replaced with cation exchangers and nitrogen was passed through reactor 6.

WykonanieExecution

W ekstraktorze 1 znajdowało się 4200 kg ksylenu pozostałego po przepłukaniu filtra 2 z szarży poprzedniej, do którego załadowano 1720,5 kg styropianu i postępowano jak w przykładzie 1. Roztwór w reaktorze 6 poddawano działaniu wodorotlenku sodu a następnie płukano 200 kg wody. Po usunięciu wody z tego płukania poprzez rozdzielacz 9 otrzymany roztwór przetłoczono poprzez wymiennik jonitowy 10 do odparowalnika 11, w którym usuwano rozpuszczalnik zastępując go wodą metodą opisaną w przykładzie 1. Po wystudzeniu otrzymanej zawiesiny polistyrenu przetłaczano ją z odparowalnika 11 do separatora 7 azotem. Uzyskano 1514 kg polistyrenu i 184,1 kg nierozpuszczalnych zanieczyszczeń.Extractor 1 contained 4200 kg of xylene remaining after rinsing the filter 2 from the previous batch, to which was charged 1720.5 kg of polystyrene and the procedure was as in Example 1. The solution in the reactor 6 was treated with sodium hydroxide and then rinsed with 200 kg of water. After removing the water from this rinse through the separator 9, the obtained solution was forced through the ion exchanger 10 to the evaporator 11, in which the solvent was removed and replaced with water by the method described in Example 1. After the obtained polystyrene suspension was cooled, it was forced from the evaporator 11 to the separator 7 with nitrogen. 1514 kg of polystyrene and 184.1 kg of insoluble impurities were obtained.

Zastrzeżenia patentowePatent claims

Claims

A method of recycling waste thermal insulation materials, consisting in dissolving the selected waste in an organic solvent, separating insoluble impurities, and then adding a non-solvent and separating the precipitated material, characterized in that, after the separation of impurities, an aqueous solution of an alkaline agent is added to the solution of the selected waste in a solvent after the separation of impurities. 0.1-2.0% by weight in relation to the amount of waste, based on pure alkaline agent, the whole is heated at the boiling temperature of the mixture for several hours with possible stirring, then the heating is turned off, and after separation of the organic and water phases, these phases are separated , the organic phase is neutralized and then, after optional initial removal by distillation of some of the solvent, water is added while heating and distilling the remainder of the solvent until it is removed, and the resulting suspension of the raw material in water is cooled and separated.

The method according to p. The process of claim 1, wherein the solution of polystyrene in a solvent is heated to 35 ° C-40 ° C prior to the addition of the aqueous alkali solution.

The method according to p. The process of claim 1, wherein the alkaline agent is sodium hydroxide.

The method according to p. The process of claim 1, wherein the alkaline agent is sodium carbonate. The method according to p. The process of claim 1, wherein the organic phase is separated from the aqueous phase and washed several times with water.

The method according to p. A process as claimed in claim 1, characterized in that carbon dioxide is used to neutralize the organic phase.

The method according to p. A process as claimed in claim 1, characterized in that organic carboxylic acids are used to neutralize the organic phase.

The method according to p. The process of claim 7, wherein the organic carboxylic acids are oxalic or citric acid.

The method according to p. 3. The process of claim 1, wherein a cation exchanger is used to neutralize the organic phase.

The method according to p. The process of claim 1, wherein the raw material obtained is dried.