[发明专利]用于处理废弃材料的方法及其反应器系统

说明书

反应器系统包括具有至少一个入口以及第一出口和第二出口的反应器容器，该反应器容器被配置用于缩聚物的解聚，并且该第一出口和第二出口被配置用于移出反应混合物的第一部分和第二部分。所述反应器系统还包括在第一出口下游的热交换器。在本文中，第二出口布置在反应器容器的比第一出口更低的位置处。第一出口被配置用于移出第一部分，该第一部分是包含所述缩聚物及其解聚产物在溶剂中的分散液和/或溶液。所述第一部分被引导至热交换器。第二出口被配置用于移出包括附聚物的第二部分。该反应器系统用于缩聚物的解聚。

技术领域

本发明涉及一种再循环包含缩聚物的废弃材料的方法，所述废弃材料为固体形式，所述方法包括以下步骤：

-将所述缩聚物供应到反应器容器中，其中该缩聚物构成还包含溶剂和任选的催化剂的反应混合物，其中所述溶剂被选择为用于该缩聚物和/或用于通过解聚从所述缩聚物获得的反应产物的溶剂；

-将所述缩聚物加热到至少150℃的温度；

-将所述反应混合物中的所述缩聚物的至少一部分解聚为单体、二聚体、三聚体和/或低聚物。

本发明还涉及一种用于再循环包含缩聚物的废弃材料的反应器系统。

背景技术

已经认识到，再循环废弃材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、纺织品等领域。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。

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，并且通常被加工成体积足够小的薄片或其他碎片。此处的分选例如基于具体瓶子由某种材料制成的信息通过光学识别来执行。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。然后可以将特定的进料流提供给工厂，以加工成特定品质的新原材料。对于聚烯烃，这样的加工涉及清洁、分选和混合至特定产品等级。对于缩聚物，这样的加工涉及解聚成单体等。

已知的是，所得循环原材料的品质很大程度上取决于污染物的去除。这些污染物包括着色剂和其他添加剂，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。由于废弃材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。

一种处理其的方式是对进料进行广泛的清洁和分选。这样可能是有效的。然而，这对于缩聚物将导致巨大的成本。在这样的彻底清洁和分选之后，缩聚物仍需要以足够的收率解聚成单体、二聚体、低聚物等。然后收集有用的原料(通常是单体)并使其结晶。如EP1234812B1中详述的，这种原材料本身需要被彻底清洁，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方法过于昂贵。

EP1234812B1中详述的方法是基于借助于溶剂解(如在乙二醇或二甘醇中)的解聚作用。例如在WO2015/106200A1中由当前的申请人提出了一种替代方法。这种方法涉及催化解聚，接着加入水或水溶液。单体产物将进入水相，而低聚物、催化剂和任何添加剂留在成为浆液的第二相中。此后将两个相分离。然后单体产物可以进一步纯化并通过结晶获得。第二相可以再循环以回收其中的催化剂和任何低聚物。

尽管缩聚物如PET的催化解聚对任何污染物的存在似乎都不敏感，但是仍需要考虑进料类型(下文也称为进料品质)的变化。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种再循环这样的主要包含缩聚物的废弃材料的方法，该方法能够管理具有不同进料品质的废弃材料的进料流。