De-Chlorierung von PVC mit dem Planetwalzenextruder vor dem Pyrolyse-Recyclingprozess
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| Darstellung eines Beispiel-Extruders für einen De-Chlorierungsprozess |
In den letzten Jahren sind bei ENTEX in Zusammenarbeit mit Partnerunternehmen, Instituten und Universitäten unterschiedliche Recyclingverfahren, zum Beispiel für die Altreifen-Gummi-Devulkanisation, Folienrandstreifen-Recycling sowie zahlreiche De-Polymerisations- und andere Kunststoff-Recyclingverfahren entwickelt worden. Auf Basis der vielfältigen Möglichkeiten des individuell konfigurierbaren, modularen Aufbaus des ENTEX-Extruder-Baukastens, sind zuletzt auch komplexe Recyclingprozesse für Kunststoffe entwickelt worden, die in einem hohen Maß an Bedeutung gewinnen.
Um die enormen Mengen an Kunststoffabfällen zu recyceln und zu verarbeiten, sind immer mehr nachhaltige Kunststoffverfahren erforderlich. ENTEX hat ein De-Chlorierungsverfahren entwickelt, um das Chlor aus Mischpolymer-Kunststoffen wie PP, PE und PVC zu entfernen und diese Mischkunststoffe durch Pyrolyse zu recyceln.
Vorsieben/Filtrieren des Kunststoffgemischs
Vor dem De-Chlorierungsprozess müssen zunächst alle Fremdstoffe aus dem Kunststoffgemisch entfernt werden, so dass nur die Polymere übrigbleiben. Hierfür wird das Gemisch auf eine Temperatur von über 200 °C erhitzt, geschmolzen und gefiltert, um Verunreinigungen zu entfernen. Anschließend wird die gereinigte Kunststoffschmelze in den PWE eingespritzt.
De-Chlorierungsprozess – Temperatur- und Verweilzeitkontrolle
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| Anlagenschema eines De-Chlorierungsprozesses mit dem Planetwalzenextruder |
Die Konstruktion des PWE ermöglicht eine effektive Wärmeübertragung und Temperaturkontrolle. Darüber hinaus bietet der PWE das Volumen und die Verweilzeit, die erforderlich sind, um die Temperatur der gemischten Kunststoffschmelze auf >300 °C zu erhöhen und das PVC aufzuspalten. Das Volumen, die Prozessoberfläche und die Verweilzeit in Kombination mit einem hocheffizienten Vakuumentgasungssystem entfernen alle flüchtigen Bestandteile, einschließlich des Chlorgases, bis auf den niedrigsten ppm-Wert.
Erforderliches Prozessvolumen / Verweilzeit
Der PWE zeichnet sich durch sein rotierendes Planetenwalzensystem aus, das für eine konstante Materialmischung und -bewegung sorgt und eine sehr große Oberfläche für den Misch- und Wärmeaustauschprozess bietet, welche bis zu zehnmal größer ist als beispielsweise bei herkömmlichen Mischaggregaten wie Doppelschneckenextrudern. Dadurch ist der PWE ideal für reaktive Prozessbedingungen geeignet, bei denen Verweilzeit, mechanischer Energieeintrag und Temperaturen innerhalb sehr enger Toleranzen kontrolliert werden müssen.
Entgasung auf höchstem Vakuumniveau und Extraktion von Gasen auf niedrigste ppm-Werte
Freiwerdende flüchtige Substanzen können an unterschiedlichen Punkten des Extruder-Verfahrensteils effizient aus dem Prozess evakuiert werden. Im PWE können Prozesszonen mit einem Vakuum von weniger als 1 mbar gebildet werden, um das Extrudat effizient zu entgasen. Darüber hinaus werden Gerüche und mögliche toxische Gase entfernt und damit ein wertvoller Beitrag zur Qualitätssicherung und zur Erhöhung der Arbeitssicherheit geleistet. Ermöglicht wird dies durch einen in sich geschlossenen kontinuierlichen Herstellungsprozess im PWE.
Vorteile der De-Chlorierung mit dem PWE:
- Ermöglicht das Recycling von Mischkunststoffen (zum Beispiel PP, PE und PVC)
- Entfernung aller flüchtigen Bestandteile, einschließlich des Chlorgases, bis auf den niedrigsten ppm-Wert
- Effiziente Wärmeübertragung und präzise Temperaturkontrolle
- Unterschiedliche Entgasungszonen an variablen Punkten des Prozesses
- Kontinuierlicher, in sich geschlossener Recyclingprozess
Fazit
Die aufbereitete Polymermischung ist bereit für die Pyrolyse Nachdem das Chlorgas aus dem Polymergemisch entfernt wurde, kann es im Pyrolysereaktor zu einem hochwertigen Öl verarbeitet werden, welches die Grundlage für die Produktion neuer Polymere bildet.
