通过解聚过程回收聚合物材料的方法和设备技术

在通过解聚过程回收聚合物材料、更特别是聚酯和聚酰胺的方法和设备中，在至少一个微波解聚反应器（6）中用溶剂化混合物对待处理的物质进行解聚反应，所述反应器（6）基本上沿着轴（A）延伸并配有使反应器（6）连续操作的用于移动反应物的系统（7）；所述移动系统（7）为阿基米德螺杆系统，其基本上沿着轴（A）移动反应物穿过反应器（6）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】在通过解聚过程回收聚合物材料、更特别是聚酯和聚酰胺的方法和设备中，在至少一个微波解聚反应器（6）中用溶剂化混合物对待处理的物质进行解聚反应，所述反应器（6）基本上沿着轴（A）延伸并配有使反应器（6）连续操作的用于移动反应物的系统（7）；所述移动系统（7）为阿基米德螺杆系统，其基本上沿着轴（A）移动反应物穿过反应器（6）。【专利说明】通过解聚过程回收聚合物材料的方法和设备
本专利技术涉及通过解聚过程回收聚合物材料、特别是聚酯和聚酰胺的方法和设备。
技术介绍
已知，各种被广泛用于制造大量的产品的聚合物材料可在产品使用寿命结束时回收和再利用，而不是被送至垃圾填埋场。具体而言，一些聚合物材料例如聚酯和聚酰胺可被解聚，即，被还原至单体(或低聚物)的形式，然后被再聚合以产生新的产品。通常，这些材料首先被研磨并变成颗粒，之后在合适的加工条件下进行解聚反应。尽管已知多种解聚反应，尤其是聚酯和聚酰胺的解聚反应，但特别是就简易性、产率、效率和加工速度而言，目前并未出现完全令人满意的可利用的工业方法。以试验或实验室级别描述的反应在具体情况中并不总是适合于工业化开发；在某些情况下，可仅通过借助较复杂和/或昂贵的装置和/或通过整体上并不特别有利或在任何情况下易于改进的方法利用给定的反应。例如，在以下出版物中，笼统地描述了用于PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)的解聚反应，但是没有给出可在工业规模上有利地实施它们的操作细节。发表在“Advances in Polymer Technology”，第 25 卷，第 4 期，第 242-246 页(2006)的文章“Microwave-assisted depolimerization ofPoly (ethylene-terephtalate) PET at atmospheric pressure”，建议在醇(戍醇)的存在下使用PET解聚反应，其无法在工业装置上容易地实施；该反应通常借助微波，但是没有提供关于可行的工业装置的细节。在“Alkali decomposition of Poly (ethylene-terephatalate) with sodiumHydroxide in nonaqueous ethylene glycol: A study on recycling of terephthalicacid and Ethylene glycol，，，Journal of Applied Polymer Science, 1997,第 63 卷,第 5期，第595-601页中描述了另一种PET解聚反应，该出版物也没有给出该反应的可行的工业化利用的说明。EP1964877 (“Method of depolymerizing polyester and unsaturatedpolyester and method of recovering polyester monomer with the depolymerizationmethod”)记载了基于碱性水解且借助微波的聚酯的解聚反应；没有记载工业化装置的结构细节或工业化过程的操作参数。EP058917 (“Method for the chemical depolymerization of wastepolyethylene terepthalate”)记载了需要使用催化剂的两步式(用活化反应的催化剂熔融并且随后解聚)方法。文章 “Rapid microwave induced depolymerization ofpolyamide-6” , Polymer41 (2000),第 4361-4365 页记载了在低聚物存在下，基于水 /H3PO4混合物的解聚反应，其涉及不完全反应。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种通过解聚来回收聚酯和聚酰胺的设备和方法，其没有本文强调的已知技术的缺点；具体而言，本专利技术的一个目的是提供一种可在工业规模上以简单、有效和廉价的方式回收所述材料的设备和方法。根据所述的目的，本专利技术涉及一种通过解聚过程回收聚合物材料、特别是聚酯和聚酰胺的方法和设备，如分别在所附的权利要求1和8中所主要定义的，在从属权利要求中定义了优选的附加特征。本专利技术的方法和设备同样可在工业规模上以简单、有效和廉价的方式有效地回收构成被处理的聚合物(聚酯和聚酰胺)的单体并将相应的聚合物再引入到生产循环中。使用一种连续操作的微波解聚反应器，其具有可使解聚反应性能最佳化的特定配置。本专利技术的其他优点如下:-反应器连续操作，从而消除非连续过程通常存在的死时间(deadtime)；-将设备分成两个功能单元使得可建立多功能的整体系统，第一单元可以相同的常规配置而使不同的聚合物解聚；第二单元可根据所处理的材料调整；-就所使用的反应物而言，本专利技术的方法基本上是自相一致的(self-consistent),因此除了聚合物污染物之外没有反应废物；-本方法在解聚之前不`需要熔融待回收的聚合物；-由于反应的效率，相对于通过其他方法进行的相同过程而言，通过微波进行解聚反应可降低能源成本，所述其他方法例如使用常规加热的糖酵解、碱/酸酯交换或甲醇分解。【专利附图】【附图说明】本专利技术的其他特征和优点将参照附图由对以下非限制性实施例的描述清楚地示出，其中:图1为通过本专利技术的解聚来回收聚合物材料的设备的示意图；图2为图1设备的部件、具体为具有相关的反应物移动系统的解聚反应器的示意图；图3示意性地示出多个图2所示类型的解聚反应器的可能配置；图4-6示意性地示出不同操作位置的图2反应器、具体为计量阀的细部。专利技术的最佳实施方式在图1中，编号I整体表示通过解聚来回收聚合物材料的连续操作的工业设备，所述聚合物材料特别是聚酯(且具体为聚对苯二甲酸乙二醇酯及其异构体、PET)或者聚酰胺(尼龙6、尼龙6，6)。设备I包括两个功能单元2、3:解聚单元2和处理单元3。解聚单元2包括用于初步机械处理待回收的材料的研磨单元4、制备溶剂化混合物的混合单元5、至少一个微波解聚反应器6 (配有使反应器6连续操作的用于移动反应物的系统7)、以及作用于由反应器6排出的反应产物的过滤单元8。在研磨单元4中，将待处理的材料(例如聚合物废料，纯的或混有不能通过机械作用与其分离的其他材料)进行机械研磨处理，所述处理将材料研磨成颗粒，以增加该材料的表面积并因此增加与溶剂化混合物的接触表面。通常，经设备I处理的材料为PET或其他聚酯，或者聚酰胺，或者含有所述聚合物的复合材料。在以下的描述中，将特别提及例如对PET或含有PET的复合物的处理。在混合单元5中制备溶剂化混合物；如果待回收的材料为PET或其他聚酯，或聚酰胺，则溶剂化混合物例如由在乙二醇(EG)中的碱性氢氧化物例如NaOH、KOH、LiOH组成。将作为固相的来自研磨单元4的经研磨的材料、和作为液相的在混合单元5中制备的溶剂化混合物分别通过进料管线9、10进料至反应器6，在反应器6中将它们混合形成非均相反应混合物并进行反应。如图2中所示，反应器6包括管状套管14，在其内部界定反应室15且安装在配有微波发生装置的微波室16的内部。套管14在两个相对的轴端部18、19之间基本上沿着并围绕着直线轴A延伸(例如，但并不必本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马泰奥·帕拉维奇尼，毛里齐奥·克里帕，马泰奥·维托里奥·贝尔特勒，
申请(专利权)人：马泰奥·帕拉维奇尼，毛里齐奥·克里帕，马泰奥·维托里奥·贝尔特勒，
类型：
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