TR2021007024T2 - Şi̇şe sinifi pet reçi̇nesi̇ üreti̇mi̇nde kullanilmak üzere şeffaf pet atiklarinin geri̇ dönüştürüldüğü ki̇myasal gli̇koli̇z yöntemi̇ - Google Patents

Abstract

Mevcut buluş, gıdada kullanılabilir ve şeffaf olan PET ürünleri üretmek için uygun olan, şeffaf PET atıklarından geri dönüştürülmüş şişe sınıfı PET reçinesi üretmek için bir proses ile ilgilidir.

Description

TARiFNAME SISE SINIFI PET REÇINESI ÜRETIMINDE KULLANILMAK ÜZERE SEFFAF PET ATIKLARININ GERI DÖNÜSTÜRÜLDÜGÜ KIMYASAL GLIKOLIZ YÖNTEMI Bulusun Ilgili Oldugu Alan Mevcut bulus, PET plastik sise atiklarinin, seffaf polyester tekstil atiklarinin, seffaf PET film atiklarinin ve PET levha sanayi atiklarinin gida ile temas halinde olan PET reçinesi üretimi ile geri dönüstürülmesine yönelik bir kimyasal glikoliz yöntemi ile ilgilidir.

Teknigin Bilinen Durumu Günlük hayatta kullanilan birçok maddenin geri dönüsüm yoluyla yeniden kullanilmasi, dogal kaynaklarin gelecek nesiller için korunmasi ve dünyanin ekolojik dengesinin korunmasi açisindan önemlidir. Genel olarak geri dönüsüm, yeniden kullanim imkani olan atiklarin çesitli fiziksel ve/veya kimyasal islemlerle ikincil hammaddeye dönüstürülerek üretim proseslerine dahil edilmesi islemidir. Geri dönüsümün yapilabilecegi birçok alan vardir. Bunlar arasinda en bilineni ve kullanilani plastikte dönüsümdür. Plastikler genellikle, petrol türevi kimyasallar kullanilarak üretilmektedir.

Plastikler dogaya atildiginda sadece görsel kirlilige neden olmaz, ayni zamanda çevredeki organizmalara ve topraga da zarar vermektedir. Ayrica, normal kosullarda plastik atiklarin dogada ayrismasi veya çözünmesi uzun yillar sürdügü için geri dönüsümü ve önemi büyüktür. olarak adlandirilan PET, geri dönüsüme en uygun plastik malzemelerden biridir. Yasam döngüsü analizleri incelendiginde, plastik sinifinda en çok tüketilen PET esasli malzemelerin %30'unu olusturan PET plastik siseler, kompozit olarak daha az kullanilmakta ve daha kolay geri dönüstürülebilmektedir; bu nedenle dönüsümden sonra özelligini daha az kaybetmekte ve kendine daha fazla kullanim alani bulmaktadir.

Atiklarin kimyasal geri kazanimi ve yeniden polimerizasyonu yoluyla geri dönüsümü sürecinde söz konusu malzeme degerini kaybetmemektedir. PET atiklarinin kimyasal geri kazanimi için farkli yöntemler kullanilmaktadir. Bu yöntemlerden biri, PET'in monomerlerine ve oligomerlerine kadar ayrildigi glikoliz yöntemidir. PET atiklarindan glikoliz yöntemi ile elde edilen monomerlerin polikondansasyon reaksiyonu (çogul yogusma tepkimesi] sonrasinda PET olusumuna yeniden kazandirilmasiyla PET atiklari geri dönüstürülmektedir. Ancak gida ile temas edebilecek sise uygulamalarinin nihai ürünü için çok yüksek saflik gerekmektedir. Gida ile temas edebilecek ve PET'in geri dönüsümünde kimyasal glikolizin mevcut uygulamalari ile elde edilen sise uygulamalari, belirlenen her tipte PET atiginin kullanimina uygun degildir. Bu nedenle, gida ile temasa uygun seviyede PET reçinesi sentezinde kullanilabilen monomer, her çesit seffaf PET atiklari kullanilarak yapilamamaktadir. Mevcut islemlerde, gida ile temas edebilen PET reçinesi uygulamalari için 5 mikrona kadar herhangi bir filtrasyon islemi bulunmamaktadir.

Sonuç olarak, yukaridaki sorunlarin varligi ve mevcut çözümlerin yetersizligi sebebiyle ilgili teknik alanda bir iyilestirmeye gerek duyulmaktadir.

Bulusun Amaçlari Mevcut bulus, seffaf PET atiklarinin sise sinifi PET reçinesi üretiminde kullanilmak üzere geri dönüstürüldügü, yukarida belirtilen dezavantajlari ortadan kaldiran ve ilgili teknik alana yeni avantajlar saglayan kimyasal glikoliz yöntemi ile ilgilidir.

Mevcut bulusun baslica amaci, gida ile temas halinde olabilen PET reçinelerinde kullanilabilen monomer üretimini gerçeklestirmektir.

Mevcut bulusun bir diger amaci, tüketici tarafindan atilmis olan tüm seffaf PET atiklarin, endüstriyel PET siselerin, tekstil ve mühendislik atiklarinin hammadde olarak kullanilmasidir.

Mevcut bulusun bir diger amaci ise, plastik malzemelerin neden oldugu çevre kirliliginin azaltilmasina yardimci olmaktir.

Yukarida belirlenen tüm amaçlara ulasmak için ve detayli açiklamadan çikarilabilecegi üzere mevcut bulus, seffaf PET atiklarinin sise sinifi PET reçinesi üretiminde kullanilmak üzere geri dönüstürüldügü kimyasal glikoliz yöntemi ile ilgilidir. Bulusa göre olan proses asagidaki adimlari ihtiva etmektedir; - PET fraktürlerinin bir temizleme ve ayirma ünitesinde yikanmasi, kurutulmasi ve ayristirilmasi ve PET fraktürleri disindaki metal, PP, PVC ve PE gibi atiklarin ekstraksiyon islemi ile ayristirilmasi, temizlenmis ve ekstrakte edilmis PET fraktürlerini bir PET fraktürü depolama silosundan alarak devamli olarak bir PET fraktürü depolimerizasyon ekstrüderine verilmesi, PET fraktürü depolimerizasyon ekstrüderi ile erimis PET reçinesinin viskozitesinin düsürülmesi, eriyigi monomer üretimi için bir karistirma reaktöründe etilen glikol ile isleyerek polimerlerin monomerlere dönüstürülmesi, elde edilen monomerlerin bir filtrasyon reaktörüne pompalanmasi, monomerlerin filtrasyon reaktöründe bir filtrasyon ajani ile karistirilmasi, isitilmis mikrofiltrasyon vasitasiyla filtrasyon ajani ile muamele edilmis monomerlerin pompalanmasi ve filtrelenmesi, filtrelenmis monomerlerin kalitesi saglandiktan sonra monomerlerin bir monomer depolama tankina pompalanmasi.

Mevcut bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari, asagida verilen detayli sekiller ve bu sekillere atifta bulunularak yapilan detayli açiklamalar ile açiga vurulacaktir. Bu nedenle, söz konusu sekiller ve detayli açiklamalar dikkate alinarak degerlendirme yapilmalidir.

Sekillerin Kisa Açiklamasi Sekil 1, PET reçinesi üretiminde kullanilan bir sistemin sematik görünümüdür.

Sekil 2, PET reçinesi üretiminde kullanilabilen PET glikoliz yönteminin akis semasidir.

Referans Numaralarinin Açiklamasi HGMIFWNH . PET fraktürü temizleme ve ayirma ünitesi . PET fraktürü depolimerizasyon ekstrüderi . Monomer üretimi için karistirma reaktörü . Filtrasyon reaktörü . Mikrofiltrasyon ünitesi . Monomer depolama tanklari Proses Adimlarinin Açiklamasi yikanmasi, kurutulmasi ve ayristirilmasi ve PET fraktürleri disindaki metaller, PP, PVC ve PE gibi atiklarin bir ekstraksiyon islemi ile ayrilmasi. 102. Temizlenmis ve ekstrakte edilmis PET fraktürlerinin, bir PET fraktürü depolama silosundan [2) alinarak devamli olarak bir PET fraktürü depolimerizasyon ekstrüderine ile erimis PET reçinesinin viskozitesinin düsürülmesi. 104. Eriyigin, monomer üretimi için bir karistirma reaktöründe [4) etilen glikol ile muamele edilmesiyle polimerlerin monomerlere dönüstürülmesi. 105. Elde edilen monomerlerin bir filtrasyon reaktörüne (5) pompalanmasi. 106. Monomerlerin filtrasyon reaktöründe [5] bir filtrasyon ajaniyla karistirilmasi. 107. Filtrasyon ajani ile isitilmis bir mikrofiltrasyon ünitesi (6] vasitasiyla muamele edilen monomerlerin pompalanmasi ve filtrelenmesi. 108. Filtrelenmis monomerlerin kalitesi saglandiktan sonra monomerlerin bir monomer depolama tankina (7) pompalanmasi.

Bulusun Ayrintili Açiklamasi Bu detayli açiklamada, seffaf PET atiklarinin mevcut bulustaki sise sinifi PET reçinenin üretiminde kullanilmak üzere geri dönüstürüldügü kimyasal glikoliz yönteminin tercih edilen alternatifleri, konunun daha iyi anlasilmasini saglamak amaciyla ve herhangi bir sinirlama yapilmadan açiklanmaktadir.

Buna ek olarak, mevcut bulusun daha iyi anlasilmasini saglamak için sunulan bazi unsurlar veya proses adimlari, cümlelerde anlam bütünlügünü saglamak amaciyla çesitli sekillerde kullanilmis olabilmektedir. Çesitli ifadelerde kullanilan ögeler veya proses adimlari aslinda ayni numarali ögeyi veya proses adimini temsil etmektedir. Sekil 1, kimyasal glikoliz yönteminin uygulandigi sistemin sematik görünümünü göstermektedir.

Gida ile temas halinde olabilen PET siseler, sise sinifi PET reçinesinin üretiminde kullanilabilen her tipte seffaf PET atik kullanilarak kimyasal glikoliz yöntemi ile elde edilmektedir.

Yöntemin ilk adimi PET fraktürü temizleme ve ayirma ünitesinde PET fraktürlerinin temizlenmesi islemidir [1]. Nihai ürün kalitesinin saglanmasi için bu asama çok önemlidir. Diger tüm safsizliklari PET fraktürlerinden ayirmak için PET fraktürü temizleme ve ayirma ünitesinde (1) yikama, kurutma ve ayirma islemi uygulanarak PET fraktürleri disindaki metaller ile PP, PVC, PE ve benzeri atiklar bir ayiklama prosesi ile ayristirilmaktadir (101).

Temizlenen ve ekstrakte edilen PET fraktürleri, PET fraktürü depolama silosuna (2) alinarak PET fraktürü depolimerizasyon ekstrüderine (3) devamli olarak verilmektedir (, PET fraktürlerini eritmek ve depolimerizasyonu baslatmak için en önemli ekipmandir. PET fraktürü depolimerizasyon ekstrüderi (3) ile eritilmis PET reçinesinin viskozitesi 0,78 dl/g'den 0,25 dl/g'nin altina düsürülmektedir (103). Hizli depolimerizasyon prosesi, erimis polimeri termal bozulmadan ve istenmeyen reaksiyonlardan korumaktadir. Eriyik, monomerlerin üretimi için karistirma reaktöründen (4) geçerek viskozitesi 0,12 dl/g'den az olan monomerlere tamamen dönüstürülmektedir (104). Mikrofiltrasyon ünitesinde (6) monomer seviyesine kadar tam bir depolimerizasyon prosesi gerçeklestirilmektedir.

Bu islem, düsük viskozitedeki eriyigin, monomer üretimi için karistirma reaktöründe (4) belirli oranlarda etilen glikol ile muamele edilmesiyle gerçeklestirilmektedir. Elde edilen monomerler, 5 mikrondan daha az bir filtrasyona tabi tutulmak üzere filtrasyon reaktörüne (5) pompalanmaktadir (105). Proses, monomerin filtrasyon reaktöründe (5) bir filtrasyon ajani ile karistirilmasiyla devam etmektedir (106). Gida ile temas halinde olabilen PET reçinesi üretimi için gerekli olan monomerin saglanmasinda mikrofiltrasyon en önemli adimdir. Monomer, bir isi transfer yagi ile isitilabilen mikrofiltrasyon ünitesinde (6) filtrelenmektedir (107). 5 mikrondan büyük tüm safsizliklar filtrelenmekte ve bu filtre ile monomerlerden uzaklastirilmaktadir.

Monomerler, filtrelenmis monomerlerin kalitesi saglandiktan sonra monomer depolama tankina (7) pompalanmaktadir (108).

PET polimerizasyon esterifikasyon reaktörlerine devamli olarak monomer verilmesini saglamak için iki monomer depolama tanki (7) kullanilmaktadir. Monomer depolama tanklarindan (7) biri, PET reçinesi üretiminde kullanilmak üzere bir PET polimerizasyon esterifikasyon reaktörüne monomerleri vermek için kullanilabilirken, diger monomer depolama tanki (7) mikrofiltrasyon ünitesinden (6) gelen monomerleri depolamak için kullanilabilmektedir.

Claims (3)

ISTEMLER

1. Seffaf PET atiklarindan geri dönüstürülmüs sise sinifi PET reçinesi üretmek için bir proses olup, asagidaki adimlari ihtiva etmektedir; PET fraktürlerinin bîr temizleme ve ayirma ünitesinde (1) yikanmasi, kurutulmasi ve ayristirilmasi ve PET fraktürleri disindaki metal, PP, PVC ve PE gibi atiklarin ekstraksiyon islemi ile ayristirilmasi [101), temizlenmis ve ekstrakte edilmis PET fraktürlerinin bir PET fraktürü depolama silosundan alinarak sürekli sekilde bir PET fraktürü depolimerizasyon ekstrüderine [3] beslenmesi [102), PET fraktürü depolimerizasyon ekstrüderi ile erimis PET reçinesinin viskozitesinin 0,25 dl/g'nin altinda bir degere düsürülmesi [103), eriyigin monomer üretimi için bir karistirma reaktöründe (4) etilen glikol ile muamele edilmesiyle polimerlerin monomerlere dönüstürülmesi bir proses adiminda (105), elde edilen monomerlerin bir filtrasyon reaktörüne (5] pompalanmasi, bir proses adiminda [106] monomerlerin filtrasyon reaktöründe [5] bir filtrasyon ajani ile karistirilmasi, isitilmis mikrofiltrasyon vasitasiyla filtrasyon ajani ile muamele edilen monomerlerin pompalanmasi ve filtrelenmesi [107), filtrelenmis monomerlerin kalitesi saglandiktan sonra monomerlerin bir monomer depolama tankina [7] pompalanmasi (108).

2. Istem 1'e göre bir proses olup, özelligi söz konusu karistirma reaktöründeki (4] islemin ayrica monomerlerin viskozitesinin 0,12 dl/g'den daha düsük bir degere düsürülmesini ihtiva etmesidir.

3. Istem 1'e göre bir proses olup, özelligi söz konusu islem adimi [107)'de monomerlerin filtrelenmesi isleminin, eriyik filtrasyonunun 5 mikrondan daha düsük bir degere getirilmesi vasitasiyla bir mikrofiltrasyon biriminde (6] gerçeklestirilmesidir.