本发明专利技术涉及一种一种废旧PET材料化学法制取BHET单体的系统，其包括：熔融罐，熔融罐的顶部设置有用于向其内部投放PET材料的进料器；乙二醇缓冲罐，乙二醇缓冲罐的内部用于放置乙二醇；固定床反应器，固定床反应器内部还设置有固体酸催化剂或负载型催化剂；蒸馏塔，蒸馏塔与固定床反应器连通；过滤器，过滤器与蒸馏塔的底部连通且用于过滤BHET单体蒸汽内部的杂质；脱色柱，脱色柱与过滤器相连；结晶罐，结晶罐与脱色柱相连，以使BHET单体蒸汽冷却结晶；干燥器，干燥器与结晶罐相连，以干燥结晶后的BHET单体；产品包装装置，产品包装装置与干燥器相连，进而将干燥后的BHET单体打包。进而将干燥后的BHET单体打包。进而将干燥后的BHET单体打包。
【技术实现步骤摘要】
一种废旧PET材料化学法制取BHET单体的系统及工艺方法
[0001]本专利技术涉及一种废旧PET材料化学法制取BHET单体的系统及工艺方法。
技术介绍
[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为目前应用最广泛的热塑性材料之一，具有无毒无味、气密性好、透明度高，机械强度高，易加工等特点，而且具备优异的化学稳定性，对酸碱具有很好地耐受性。因此，PET材料被大量应用于各种包装材料，例如食品外包装，各种液体饮料包装瓶，薄膜材料，合成纤维和各种绝缘体材料等。
[0003]塑料行业的蓬勃发展给人们的生产生活带了诸多便利，随着需求量的持续增加，废旧PET的堆积必然大量产生，进而对环境造成不可避免的污染。就目前PET的回收方法来说，基本分为化学回收和物理回收两种途径。其中物理方法是通过对PET回收料进行分类，清洗，破碎，干燥，熔融，造粒等操作后，最终得到再生的PET材料。通过物理方法得到的再生料机械性能会有所降低，只能降级使用，作为低档产品应用于纺丝，膜材料和工程材料等。而化学方法是通过一定的反应条件将PET转化为单体原料，进而达到重复利用的目的。常用的化学回收方法主要分为水解法，氨解法，超临界法和醇解法等，其中醇解法根据所用溶剂的不同又可以大致分为甲醇醇解法和乙二醇醇解法。PET的化学回收已经研究了很多，但是依然存在很多问题，例如水解法中使用的催化剂一般为酸碱，具有强腐蚀性，不仅腐蚀设备还会对环境造成污染；超临界法对设备要求较高，虽然具有高的反应速率，但是造作复杂，具有一定的危险性，不利于工业化推广；甲醇醇解法中的溶剂易挥发，易燃，也容易造成环境污染且操作困难。而当前主流工艺的回收工艺中为间歇操作，且不连续、能耗高、运行周期长、耗时费力等缺点。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种废旧PET材料化学法制取BHET单体的系统及工艺方法，以解决现有PET回收工艺中中存在不连续进而降低生产效率的技术问题。主要工艺原理为在固体酸催化剂的应用下，以乙二醇作为溶剂，通过固定床反应器经连续反应快速分解PET。乙二醇醇解反应方程式如式1所示。
[0005]式1：
[0006][0007]为解决上述问题，本专利技术提供的废旧PET材料化学法制取BHET单体的系统采用如下技术方案：
[0008]一种废旧PET材料化学法制取BHET单体的系统，其中，包括：
[0009]熔融罐，所述熔融罐的顶部设置有用于向其内部投放PET材料的进料器，所述熔融罐的底部还设置有第一加热器，以将该熔融罐内部的PET材料加热为熔融态；
[0010]乙二醇缓冲罐，所述乙二醇缓冲罐的内部用于放置乙二醇，且该乙二醇缓冲罐的底部还设置有第二加热器，以加热其内部的乙二醇；
[0011]固定床反应器，所述熔融罐和所述乙二醇缓冲罐分别与所述固定床反应器连通，进而分别将加热后的PET材料和乙二醇注入所述固定床反应器内，所述固定床反应器内部还设置有固体酸催化剂或负载型催化剂，进而将PET材料催化为BHET单体；
[0012]蒸馏塔，所述蒸馏塔与所述固定床反应器连通，进而将BHET单体和乙二醇混合液输入所述蒸馏塔内；
[0013]过滤器，所述过滤器与所述蒸馏塔的底部连通且用于过滤BHET单体蒸汽内部的杂质，所述蒸馏塔的顶部与所述乙二醇缓冲罐连接，进而用于将乙二醇蒸汽回收至该乙二醇缓冲罐内部；
[0014]脱色柱，所述脱色柱与所述过滤器相连，以脱去BHET单体蒸汽的杂色；
[0015]结晶罐，所述结晶罐与所述脱色柱相连，以使BHET单体蒸汽冷却结晶；
[0016]干燥器，所述干燥器与所述结晶罐相连，以干燥结晶后的BHET单体；和
[0017]产品包装装置，所述产品包装装置与所述干燥器相连，进而将干燥后的BHET单体打包。
[0018]上述的废旧PET材料化学法制取BHET单体的系统，其中，还包括分别与所述熔融罐底部和所述固定床反应器底部连接的PET缓冲罐。
[0019]上述的废旧PET材料化学法制取BHET单体的系统，其中，所述固体酸催化剂为氧化锌、氧化钛、SO42
–
/V2O5、S2O82
–
/V2O5、SO42
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/Fe2O3
‑
ZrO2、S2O82
–
/ZrO2
‑
TiO2
‑
Al2O3、Zn/SBA—15、TiO2
‑
Al2O3
‑
Fe3O4中的一种或多种。
[0020]上述的废旧PET材料化学法制取BHET单体的系统，其中，所述脱色柱内部填充有树脂、活性炭、分自筛中的一种或多种。
[0021]上述的废旧PET材料化学法制取BHET单体的系统，所述结晶罐的内部设置有冷却水循环系统，以使BHET单体冷却结晶。
[0022]上述的废旧PET材料化学法制取BHET单体的系统，所述干燥器内部设置有加热装置，进而加热干燥冷却结晶的BHET单体。
[0023]本专利技术的工艺方法采用以下的技术方案：
[0024]一种工艺方法，其中，包括如下生产步骤：
[0025]原料预处理，通过所述进料口将粉碎的PET材料投入所述熔融罐内，且通过所述第一加热器将该熔融罐内的PET材料加热为熔融态，加热后的PET材料输入所述PET缓冲罐备用，此时的PET材料为玻璃态或液态；
[0026]辅料预处理，将乙二醇溶液注入所述乙二醇缓冲内，通过所述第二加热器加热该乙二醇液体以备用；
[0027]原料注入，将备用的PET材料经所述固定床反应器的底部注入该固定床反应器内；
[0028]辅料注入，将备用的乙二醇进所述固定床反应器的侧壁注入该固定床反应器内，以将该辅料淋撒在所述原料上；
[0029]所述固定床反应器内的乙二醇和PET材料在固体酸催化剂或负载型催化剂环境下发生催化反应，进而将PET材料催化为气态的BHET单体；
[0030]蒸馏分离，气态的BHET单体和乙二醇在所述蒸馏塔内部蒸馏，进而气态的BHET单
体通过所述蒸馏塔的底部输出，气态的乙二醇通过所述蒸馏谈的顶部输出，进而将乙二醇回收至所述乙二醇缓冲罐内；
[0031]过滤，蒸馏后BHET单体经所述过滤器过滤掉携带的催化剂杂质；
[0032]脱色，过滤后BHET单体经所述脱色柱脱去杂色；
[0033]结晶，脱色后BHET单体通过所述结晶罐冷却结晶；
[0034]干燥，冷却结晶的BHET单体通过所述干燥器干燥；
[0035]装袋打包，干燥后的BHET单体通过所述产品包装装置装袋打包。
[0036]上述的工艺方法，其中，PET材料与乙二醇的投料摩尔比为(1～4):5。
[0037]上述的工艺方法，其中，所述第一加热器的加热温度为150℃～270℃，所述第二加热器的加热温度为100℃～180℃，所述固定床反应器内部的温度为200℃～260℃。
[0038]上述的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种废旧PET材料化学法制取BHET单体的系统，其特征在于，包括：熔融罐，所述熔融罐的顶部设置有用于向其内部投放PET材料的进料器，所述熔融罐的底部还设置有第一加热器，以将该熔融罐内部的PET材料加热为熔融态；乙二醇缓冲罐，所述乙二醇缓冲罐的内部用于放置乙二醇，且该乙二醇缓冲罐的底部还设置有第二加热器，以加热其内部的乙二醇；固定床反应器，所述熔融罐和所述乙二醇缓冲罐分别与所述固定床反应器连通，进而分别将加热后的PET材料和乙二醇注入所述固定床反应器内，所述固定床反应器内部还设置有固体酸催化剂或负载型催化剂，进而将PET材料催化为BHET单体；蒸馏塔，所述蒸馏塔与所述固定床反应器连通，进而将BHET单体和乙二醇混合液输入所述蒸馏塔内；过滤器，所述过滤器与所述蒸馏塔的底部连通且用于过滤BHET单体蒸汽内部的杂质，所述蒸馏塔的顶部与所述乙二醇缓冲罐连接，进而用于将乙二醇蒸汽回收至该乙二醇缓冲罐内部；脱色柱，所述脱色柱与所述过滤器相连，以脱去BHET单体蒸汽的杂色；结晶罐，所述结晶罐与所述脱色柱相连，以使BHET单体蒸汽冷却结晶；干燥器，所述干燥器与所述结晶罐相连，以干燥结晶后的BHET单体；和产品包装装置，所述产品包装装置与所述干燥器相连，进而将干燥后的BHET单体打包。2.根据权利要求1所述的废旧PET材料化学法制取BHET单体的系统，其特征在于，还包括分别与所述熔融罐底部和所述固定床反应器底部连接的PET缓冲罐。3.根据权利要求1所述的废旧PET材料化学法制取BHET单体的系统，其特征在于，所述固体酸催化剂为氧化锌、氧化钛、SO42
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/V2O5、S2O82
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/V2O5、SO42
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/Fe2O3
‑
ZrO2、S2O82
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/ZrO2
‑
TiO2
‑
Al 2O3、Zn/SBA—15、TiO2
‑
Al 2O3
‑
Fe3O4中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的废旧PET材料化学法制取BHET单体的系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘永刚，徐国超，胡於勇，马喜军，马瑞芳，张凯亮，郭方敏，李宴鹏，张建旗，卞春涛，陈元国，邱云飞，吕结，王利轩，叶雁彬，黄宣庆，
申请(专利权)人：河南景泰科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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