从进料流中分离第一污染物的反应器系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种包括至少一个解聚容器的反应器系统，所述解聚容器被配置用于将缩聚物解聚成单体、二聚体、三聚体和/或低聚物，所述解聚在醇溶剂中发生，其中所述缩聚物作为还包含第一污染物的进料流提供，所述反应器系统包括分离段，所述分离段包括在解聚容器下游的分离容器，其被配置用于收集第一污染物，其中基于密度分离将所述第一污染物与醇溶剂分离，使得所述第一污染物布置在醇溶剂的顶部上。本发明专利技术还涉及一种从还包含缩聚物的进料流中分离第一污染物的方法。第一污染物的方法。第一污染物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从进料流中分离第一污染物的反应器系统和方法


[0001]本专利技术涉及一种反应器系统，包括至少一个解聚容器，其被配置用于在醇溶剂中将缩聚物解聚成单体、二聚体、三聚体和/或低聚物，其中所述缩聚物作为还包含第一污染物的进料流的一部分提供。
[0002]本专利技术还涉及一种从还包含缩聚物的进料流中分离第一污染物的方法。
[0003]本专利技术还涉及一种处理包含缩聚物和第一污染物的进料流以获得纯化的单体和/或纯化的二聚体的方法。

技术介绍

[0004]已经认识到，回收利用废料中的聚合物是必要的，以防止巨大的垃圾填埋场并且以有效地利用原材料。聚合物广泛用于包装、建筑材料、纺织品等。聚合物通常细分为通过自由基聚合获得的聚合物与缩聚物。第一组包括众所周知的成员，如聚烯烃(如聚乙烯和聚丙烯)和聚氯乙烯。第二组包括聚酯、聚酰胺、聚醚和聚氨酯。众所周知的聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚琥珀酸丁二醇酯和聚乳酸(PLA)。众所周知的聚酰胺包括尼龙6和尼龙6,6。
[0005]现今，包括各种瓶子的包装废物被单独收集，之后在预分选中进行分选，并且典型地处理成体积足够小的薄片或其他碎片。在此处的分选例如通过光学识别(基于具体瓶子由特定材料制成的信息)来执行。因此，提供主要包含一种或两种类型的聚合物如聚乙烯、聚丙烯或PET的进料流已成为可行的。然后可以提供进料流以处理成特定品质的新原材料。对于聚烯烃，这样的处理涉及清洁、分选和混合至特定产品等级。对于缩聚物，这样的处理涉及解聚成单体等。
[0006]已知的是，所得圆形原材料的品质很大程度上取决于污染物的去除。这些污染物包含颜料和其他添加剂，如可能在聚合物材料中存在的填料和增塑剂。这些污染物还包括在预分选中无法去除的其他主要为聚合物的材料。由于废料往往来自各种各样的来源，所以即使是消费包装废物，关于污染物的量和污染物的类型也仍然存在很大的不可预测性，例如取决于来源、季节部分和或按批次计。
[0007]一种对其进行处置的方式是例如利用水对进料进行广泛的清洁和分选。然而，这对于缩聚物将导致重大成本。在这样的彻底清洁和分选之后，缩聚物仍需要解聚成具有足够产率的单体、二聚体、低聚物等。然后收集有用的原料(典型地是单体)并使其结晶。这种原材料需要彻底清洁，例如通过过滤、用活性炭和/或离子交换树脂处理进行。总体而言，清洁和分选进料以及随后的解聚和单体纯化的总成本将使整个过程过于昂贵。因为它们需要自己的工厂。
[0008]此外，已经观察到，借助于糖酵解进行的解聚对解聚反应器中水的存在非常敏感。源自在前清洁步骤的少量水的存在已经导致形成大量不需要的副产物。将这样的副产物分离出来是很麻烦的，因为它们将很好地溶解在使用的溶剂中。然而，这样的副产物对从随后聚合成新的聚合物而获得的聚合物材料的品质具有负面影响。

技术实现思路

[0009]因此，本专利技术的一个目的是提供一种反应器系统，其用于将在流(该流还包含溶剂和至少一种污染物)中的适合在反应条件下解聚的缩聚物以更经济可行的方式解聚成单体、二聚体、三聚体和/或低聚物。
[0010]本专利技术更特别地具有提供一种反应器系统的目的，该反应器系统能够以不需要可能涉及使用水的广泛清洁和/或分选的方式对流进行分离。
[0011]本专利技术的另一个目的是提供一种从流中分离至少一种污染物的方法，该流还包含适合在反应条件下解聚的缩聚物，所述方法可以在所述反应器系统中进行。
[0012]这个目的利用一种反应器系统实现，所述反应器系统包括至少一个解聚容器，其被配置用于将缩聚物解聚成单体、二聚体、三聚体和/或低聚物，所述解聚在醇溶剂中发生，其中所述缩聚物作为还包含第一污染物的进料流提供，其中所述反应器系统还包括在解聚容器下游的分离段，所述分离段包括分离容器，其被配置用于收集第一污染物，其中基于密度分离将所述第一污染物与醇溶剂分离，使得第一污染物布置在醇溶剂的顶部上，
[0013]其中反应器系统还包括冷却装置，用于确保分离容器处于比解聚容器更低的温度，使得在解聚容器中为液体和/或被溶解的第一污染物至少部分地沉淀。
[0014]令人惊讶地发现，通过将进料流中的缩聚物解聚成单体、二聚体、三聚体和/或低聚物，可以从进料流中除去具有比所述解聚的缩聚物更低的密度的污染物。
[0015]这些污染物具有形成与来自缩聚物解聚的反应产物分离的相的能力，该相将漂浮在溶剂上。这些污染物在下文中(统一)称为第一污染物。
[0016]第一污染物在解聚步骤期间是液体和/或在解聚步骤期间至少部分溶解在醇溶剂中。从解聚容器转移到分离段的反应混合物包含醇溶剂、从缩聚物获得的单体、二聚体、三聚体和/或低聚物以及第一污染物。
[0017]反应器系统还包括冷却装置，用于冷却反应混合物，使得分离容器处于比解聚容器更低的温度，并且使在解聚容器中为液体和/或被溶解的第一污染物至少部分地沉淀。作为结果，在分离段中，反应混合物(例如分离容器的内容物)容易分离成主相和至少第一污染物相。第一污染物相的第一污染物在至少部分沉淀时形成固体颗粒和/或固体层。固体颗粒和/或固体层的形成有利于第一污染物相与主相的容易分离以及第一污染物的处理。第一污染物具有比所述解聚的缩聚物更低的密度。
[0018]根据本专利技术，冷却装置被配置用于冷却第一污染物和醇溶剂，使得第一污染物至少部分地沉淀。
[0019]特别地，所述方法包括以下步骤：利用冷却装置冷却反应混合物，以确保分离容器中的反应混合物处于比解聚容器更低的温度，使得在解聚容器中为液体和/或被溶解的第一污染物至少部分地沉淀。
[0020]根据本专利技术，提供布置在解聚容器下游的分离段(所述分离段包括被配置用于收集第一污染物的分离容器)有利于第一污染物(即从主相)的收集。因此，在解聚之前不再需要对流进行清洁和分选，从而大大降低了上述副产物形成的机会。缩聚物可以在将反应混合物转移到分离容器之前完全解聚，但它也可以只是基本上解聚，即转化率也可以较低，例如不超过90％、不超过80％、不超过70％或者甚至不超过60％(以化学计量计)，或者甚至更低。
[0021]解聚容器优选包括用于引入进料流的第一入口和用于醇溶剂的另一入口。解聚催化剂可以单独提供和/或作为醇溶剂的一部分提供。进料流还可以包含醇溶剂，该醇溶剂将主要充当用于进料流的载液，否则其典型地为固体形式。解聚容器典型地包括混合器以在解聚期间混合反应混合物。通常，可以选择适合于缩聚物的解聚的任何容器作为解聚容器。可以存在多个串联和/或并联的解聚容器而不是单个解聚容器，它们可以具有一个或多个反馈回路。解聚容器被适当地配置用于在0.1
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100m3如10
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50m3范围内的体积。这被认为足以能够使进料流速为约10
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100千吨/年。
[0022]分离段包括分离容器并且可以包括用于将主相和至少第一污染物相彼此分离的额外分离装置。额外分离装置可以包括弧形筛单元和/或旋风分离器，和/或用于将主相和至少第一污染物相彼此分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种反应器系统，包括至少一个解聚容器，所述解聚容器被配置用于将缩聚物解聚成单体、二聚体、三聚体和/或低聚物，所述解聚在醇溶剂中发生，其中所述缩聚物作为进料流提供，所述进料流还包含第一污染物，在所述解聚容器下游的分离段，所述分离段被配置用于收集第一污染物，所述分离段包括分离容器，其中基于密度分离将所述第一污染物与所述醇溶剂分离，使得第一污染物布置在所述醇溶剂的顶部上，其中所述反应器系统还包括冷却装置，所述冷却装置用于确保所述分离容器处于比所述解聚容器更低的温度，使得在所述解聚容器中为液体和/或被溶解的所述第一污染物至少部分地沉淀。2.根据权利要求1所述的反应器系统，其中所述分离段还包括布置在所述分离容器下游的弧形筛单元，所述弧形筛单元用于经由斜筛将所述第一污染物与包含所述醇溶剂的滤液流分离。3.根据权利要求2所述的反应器系统，其中从所述弧形筛单元获得的所述滤液流被布置成至少部分地再循环到所述分离容器中。4.根据前述权利要求中任一项所述的反应器系统，其中所述分离段包括布置在所述解聚容器下游的至少一个旋风分离器装置，其用于基于密度分离将包含所述第一污染物的低密度流与包含所述醇溶剂的高密度流分离。5.根据权利要求4所述的反应器系统，其中所述至少一个旋风分离器装置布置在所述分离容器的下游。6.根据权利要求4所述的反应器系统，其中所述至少一个旋风分离器装置布置在所述分离容器的上游。7.根据权利要求4至6中任一项所述的反应器系统，其中过滤装置被布置用于接收来自所述至少一个旋风分离器装置的至少一个低密度流，所述过滤装置用于从所述醇溶剂中过滤所述第一污染物。8.根据前述权利要求中任一项所述的反应器系统，其中所述分离容器包括顶部出口，其被配置用于收集所述第一污染物。9.根据权利要求8所述的反应器系统，其中所述顶部出口包括撇渣器或浮渣装置中的至少一个。10.根据权利要求8或9所述的反应器系统，其中所述顶部出口的位置是可调节的。11.根据前述权利要求中任一项所述的反应器系统，其中所述分离容器在供水系统的下游，其中任选的水提供所述冷却装置用于冷却所述反应混合物。12.根据前述权利要求中任一项所述的反应器系统，还包括用于混合所述分离容器的内容物的混合装置。13.根据权利要求12所述的反应器系统，还包括可渗透板，其在所述分离容器内布置在所述混合装置的下游并且优选与所述混合装置相邻，以限定在所述分离容器中和/或上游的混合室以及在所述混合室下游的沉降室。14.根据权利要求13所述的反应器系统，其中所述混合室在所述分离容器中，并且其中所述沉降室的宽度大于其高度，并且优选地所述混合室的高度大于其宽度。15.根据前述权利要求中任一项所述的反应器系统，其中所述分离容器具有在至少一
个方向上伸长的底部。16.根据前述权利要求中任一项所述的反应器系统，其中所述分离容器包括底部出口，其用于收集第二污染物和/或包含第二污染物的混合物，所述第二污染物存在于所述进料流中。17.根据前述权利要求中任一项所述的反应器系统，其中所述分离容器包括用于阻挡所述第二污染物的上溢档板和用于阻挡所述第一污染物的下溢档板中的至少一个。18.根据前述权利要求中任一项所述的反应器系统，还包括在所述解聚容器上游的另外的分离装置，其被配置用于至少将所述缩聚物从所述进料流中分离以及将其引入到所述解聚容器中。19.根据前述权利要求中任一项所述的反应器系统，其中所述分离容器设置有一组填充板，其用于在使用中接触所述分离容器的内容物。20.一种从进料流中分离第一污染物的方法，所述进料流还包含缩聚物，所述方法包括以下步骤：
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将所述进料流、醇溶剂和任选的解聚催化剂供应到解聚容器中并将它们混合以形成反应混合物；
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在所述反应条件下将所述反应混合物中的所述缩聚物的至少一部分解聚成单体、二聚体、三聚体和/或低聚物；
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在所述反应混合物中的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔斯特，
申请(专利权)人：爱奥尼亚技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：