用于处理聚苯乙烯材料的反应器制造技术

一种用于连续处理回收的聚苯乙烯材料的系统包括料斗/增密器，所述料斗/增密器被配置成将回收的聚苯乙烯材料进给到所述系统中。挤出机可以将所述回收的聚苯乙烯材料转变成熔融材料。在一些实施例中，挤出机使用热流体、电加热器和/或单独的加热器。例如甲苯、二甲苯、甲基异丙基苯和/或萜品烯的溶剂可以有助于产生所述熔融材料。所述熔融材料可以在反应器中解聚，并且催化剂可以被用于有助于所述解聚。在某些实施例中，在可渗透容器中含有所述催化剂。在一些实施例中，共聚物/单体接枝到解聚的材料上。所述解聚的熔融材料可以经由热交换器冷却。可以通过萃取、蒸馏和/或分离来隔离产物。在一些实施例中，通过过滤和吸收介质处理所述产物。所述产物。所述产物。

【技术实现步骤摘要】
用于处理聚苯乙烯材料的反应器
[0001]本申请是分案申请，其基于原申请日是2017年9月29日、于2019年3月25日进入中国、申请号为201780059004.9、专利技术名称为
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用于处理聚苯乙烯材料的反应器
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的PCT国家阶段申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请涉及并且要求标题为“用于处理聚苯乙烯材料的反应器(Reactor for Treating Polystyrene Material)”、申请日为2016年9月29日的美国临时申请第62/401,830号的优先权。
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830申请据此通过全文引用并入到本文中。
专利

[0004]本专利技术涉及一种组装用于处理聚苯乙烯材料的反应器和使用反应器处理聚苯乙烯材料的方法。

技术介绍

[0005]聚苯乙烯是增长最快的固体废料之一。其它聚苯乙烯是不可生物降解的，从而导致其在自然界中积累。绝大多数聚苯乙烯废料通常不是填埋就是焚烧。前者导致材料损失和土地浪费，而后者则导致温室气体的排放。目前只有聚苯乙烯废料的一小部分正在被回收(在北美和欧洲以小于5％的比率)作为二次聚合物，二次聚合物质量差，并且经济回报低。
[0006]有利的将是，采用容易获得的聚苯乙烯废料作为原料转化成更高价值的特种化学品，但不限于苯乙烯类聚合物、大分子单体、溶剂和聚合物前体。采用这种固体废料来生产有用的特种化学品将解决日益严重的处理问题。
[0007]有利的也将是，具有一种相对廉价的用于生产特种化学品(例如，大分子单体、溶剂和聚合物前体)的方法。这样的方法理想地将采用容易获得的廉价原料并且使用廉价的工艺。废聚苯乙烯已经用于溶剂和聚合物前体的已知制造工艺中。
[0008]近来，人们已经做出了相当大的努力，经常通过热降解将聚苯乙烯废料转化为有用的产物(例如，有机溶剂)并且转化回单体苯乙烯中。现有的转化工艺效率不高，可以将温室气体和/或挥发性芳香化合物释放到环境中。此外，目前的技术可能对聚苯乙烯进料的质量和数量敏感，这可能对最终产物质量产生影响。这是特别麻烦的，因为聚苯乙烯源由于塑料等级和应用的不同而在其一致性上可能会有所不同。
[0009]可期望提供一种反应器系统，其足够通用，以便能够产生不同等级的产物，而不需要对操作条件或产量进行实质性改变。

技术实现思路

[0010]在一个具体方面中，由聚苯乙烯材料产生反应产物的工艺包括：
[0011](a)组装具有第一反应区域并且包括来自“N”个反应器模块的总数量“P”个反应器模块的第一反应器，其中“N”是大于或等于1的整数，其中所述“N”个反应器模块中的每一个
限定了包括设置在其中的催化剂材料的相应的模块反应区域，并且被配置成引导反应器设置的熔融的聚苯乙烯材料流动穿过所述相应的模块反应区域，使得所述反应器设置的熔融的聚苯乙烯材料流动穿过所述相应的模块反应区域实现所述流动的反应器设置的熔融的聚苯乙烯材料与所述催化剂材料的接触，借此实现所述流动的反应器设置的熔融的聚苯乙烯材料的解聚，并且其中，当“N”是大于或等于2的整数时，所述“N”个反应器模块中的每一个被配置成串联连接到所述“N”个反应器模块中的其它反应器模块中的一个或多个，使得多个反应器模块彼此串联连接，并且包括多个模块反应区域，所述多个模块反应区域被设置成彼此串联地流体连通，使得模块反应区域的总数量对应于连接的反应器模块的总数量，并且其中，所述多个连接的反应器模块被配置成引导反应器设置的熔融的聚苯乙烯材料流动穿过所述多个模块反应区域，使得所述反应器设置的熔融的聚苯乙烯材料流动穿过所述多个模块反应区域实现所述流动的反应器设置的熔融的聚苯乙烯材料与所述催化剂材料的接触，借此实现所述流动的反应器设置的熔融的聚苯乙烯材料的解聚，使得所述第一反应区域包括“P”个模块反应区域，其中，当“P”是大于或等于2的整数时，所述第一反应器的组装包括将所述“P”个反应器模块彼此串联地连接，使得“P”个反应区域被设置成彼此串联地流体连通；
[0012](b)加热聚苯乙烯材料以产生熔融的聚苯乙烯材料；
[0013](c)使所述熔融的聚苯乙烯材料流动穿过所述第一反应区域，以实现第一解聚产物材料的产生；
[0014](d)收集所述第一解聚产物材料；
[0015](e)使穿过所述第一反应区域的所述熔融的聚苯乙烯材料的所述流动暂停；和
[0016](f)修改所述第一反应器；
[0017]使得，当“P”等于1时，所述修改包括将尚未被用于所述第一反应器的所述组装的“N
‑
1”个反应器模块中的总数量“R”个反应器模块连接到所述第一反应器，其中“R”是从1到“N
‑
1”的整数，使得另一个反应器被产生并且包括彼此串联连接的总数量“R+1”个反应器模块，并且使得所述另一个反应器包括第二反应区域，所述第二反应区域包括“R+1”个模块反应区域，其中，所述另一个反应器被配置成引导熔融的聚苯乙烯材料的流动，使得所述反应器设置的熔融的聚苯乙烯材料流动穿过所述第二反应区域实现另一种解聚产物材料的产生和其从所述另一个反应器的排出；并且当“P”是大于或等于2但小于或等于“N
‑
1”的整数时，所述修改包括以下各项中的任何一个：(a)从所述第一反应器移除所述“P”个反应器模块中的总数量“Q”个反应器模块，其中“Q”是从1到“P
‑
1”的整数，使得另一个反应器被产生并且包括彼此串联连接的总数量“P
‑
Ｑ”个反应器模块，并且使得所述另一个反应器包括第二反应区域，所述第二反应区域包括“P
‑
Ｑ”个模块反应区域，其中所述另一个反应器被配置成引导熔融的聚苯乙烯材料的流动，使得所述反应器设置的熔融的聚苯乙烯材料流动穿过所述第二反应区域实现另一种解聚产物材料的产生以及其从另一个反应器的排出，或(b)将尚未被用于所述第一反应器的所述组装的“N
‑
P”个反应器模块中的总数量“R”个反应器模块连接到所述第一反应器，其中“R”是从1到“N
‑
P”的整数，使得另一个反应器被产生并且包括彼此串联连接的总数量“P+R”个反应器模块，并且也包括第二反应区域，所述第二反应区域包括“P+R”个模块反应区域，其中，所述另一个反应器被配置成引导熔融的聚苯乙烯材料的流动，使得所述反应器设置的熔融的聚苯乙烯材料流动穿过所述第二反应区域实现
另一种解聚产物材料的产生和其从所述另一个反应器的排出；并且当“P”等于“N”时，所述修改包括从所述第一反应器移除所述“P”个反应器模块中的总数量“Q”个反应器模块，其中“Q”是从1到“P
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1”的整数，使得另一个反应器被产生并且包括彼此串联连接的总数量“P
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Q”个反应器模块，并且使得另一个反应器包括第二反应区域，所述第二反应区域包括“P
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Q”个模块反应区域，其中所述另一个反应器被配置成引导熔融的聚苯乙烯材料的流动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于连续处理聚苯乙烯材料的方法，包括：(a)选择固体聚苯乙烯材料；(b)在挤出机中加热所述固体聚苯乙烯材料以产生熔融的聚苯乙烯材料；(c)过滤所述熔融的聚苯乙烯材料；(d)通过化学解聚工艺将所述熔融的聚苯乙烯材料放置在反应器中以产生解聚的聚苯乙烯材料；(e)冷却所述解聚的聚苯乙烯材料；和(f)对所述解聚的聚苯乙烯材料进行提纯。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：(g)将共聚物/单体接枝到被熔融的解聚的聚苯乙烯材料上。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括使用有机溶剂溶解所述聚苯乙烯材料，其中，所述有机溶剂选自由甲苯、二甲苯、甲基异丙基苯和萜品烯组成的群组。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述过滤涉及选自由过滤床和换网器组成的群组中的一个。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述固体聚苯乙烯材料是回收的聚苯乙烯材料。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述解聚工艺采用催化剂。7.根据权利要求2所述的系统，其中，所述共聚物/单体选自由酸、醇和酯组成的群组。8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述催化剂是[Fe
‑
Cu
‑
Mo
‑
P]/Al2O3。9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述催化剂采用氧化铝的沸石。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述解聚工艺采用第二反应器。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述反应器...

【专利技术属性】
技术研发人员：多梅尼克，
申请(专利权)人：绿色颂歌再生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：