树脂的分解生成物的回收方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200880007321.7

申请日:

2008.03.07

公开号:

CN101627002A

公开日:

2010.01.13

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C07C 67/333申请公布日:20100113|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

C07C67/333; C07C67/52; C07C69/54; C08J11/12

主分类号:

C07C67/333

申请人:

三菱丽阳株式会社

发明人:

佐佐木章亘; 菊屋信之; 大久保贵史; 林田昌大

地址:

日本东京都

优先权:

2007.3.7 JP 057742/2007; 2007.3.7 JP 057773/2007

专利代理机构:

北京银龙知识产权代理有限公司

代理人:

钟 晶

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内容摘要

本发明的树脂的分解生成物的回收方法为对在分解槽内热分解树脂而生成的气体状分解生成物进行冷却并以液体的分解生成物进行回收的方法,该方法满足下述条件(1)~(4):(1)向分解槽内分别连续地供给流动气体、加热过的固体粒子及树脂,通过所述流动气体使所述固体粒子和所述树脂流动;(2)从处于静置状态的所述分解槽内的固体粒子层高度的1/2以下的位置向分解槽内连续地供给树脂;(3)从比树脂的供给位置的高度低的位置连续地排出固体粒子;(4)在加热炉内对排出的固体粒子加热后向分解槽内供给所述固体粒子。

权利要求书

1: 一种树脂的分解生成物的回收方法,其为对在分解槽内热分解树脂而 生成的气体状分解生成物进行冷却并以液体分解生成物的状态进行回收的方 法,该方法满足下述条件(1)~(4): (1)向分解槽内分别连续地供给流动气体、加热过的固体粒子及树脂, 通过所述流动气体使所述固体粒子和所述树脂流动; (2)从处于静置状态的所述分解槽内的固体粒子层高度的1/2以下的位 置向分解槽内连续地供给树脂; (3)从比树脂的供给位置的高度低的位置连续地排出固体粒子; (4)在加热炉内对排出的固体粒子进行加热后向分解槽内供给所述固体 粒子。
2: 根据权利要求1所述的方法,其中,利用搅拌机搅拌分解槽内的固体 粒子和树脂。
3: 根据权利要求1所述的方法,其中,流动气体的供给速度A(kg/hr) 与树脂的供给速度C(kg/hr)之比A/C为0.4~3.0。
4: 根据权利要求1所述的方法,其中,供给于分解槽的固体粒子的温度 为(T+50)~(T+250)℃,供给于分解槽的流动气体的温度为0~500℃,供给于 分解槽的树脂的温度为0~(Tg-50)℃或0~(Tm-50)℃,这里T表示分解槽 内的温度,Tg表示树脂的玻璃化温度,Tm表示树脂的熔点。
5: 根据权利要求1所述的方法,其中,流动气体为包含氮气的气体。
6: 根据权利要求1所述的方法,其中,固体粒子为沙子。
7: 根据权利要求1所述的方法,其中,树脂为(甲基)丙烯酸树脂,回 收的分解生成物为甲基丙烯酸甲酯。
8: 一种树脂的分解生成物的回收方法,其为通过利用冷却装置对在分解 槽内热分解树脂而生成的气体状分解生成物进行冷却,以液体分解生成物的状 态进行回收的方法,该方法满足下述条件(1)~(7): (1)向分解槽内分别连续地供给加热过的固体粒子、流动气体及树脂, 这里所述流动气体是从分解槽的下部供给; (2)分解槽内的温度T为350~500℃; (3)通过设置在分解槽内的搅拌机和流动气体使固体粒子和树脂流动; (4)流动气体的供给速度A(kg/hr)与固体粒子的供给速度B(kg/hr) 之比A/B为0.04~0.3; (5)使固体粒子从分解槽连续地排出,并且使固体粒子在分解槽内的平 均滞留时间为0.5~1.5hr的范围内; (6)从分解槽排出通过固体粒子的显热热分解的树脂所产生的气体状分 解生成物和流动气体的混合气体,在冷却装置冷却该混合气体而使分解生成物 液化; (7)从被冷却的所述混合气体中分离流动气体,再次将该流动气体供给 于分解槽。
9: 根据权利要求8所述的方法,其中,流动气体的供给速度A(kg/hr) 与树脂的供给速度C(kg/hr)之比A/C为0.4~3.0。
10: 根据权利要求8所述的方法,其中,将从分解槽排出的固体粒子导入 加热装置进行加热后再次供给于分解槽。
11: 根据权利要求8所述的方法,其中,供给于分解槽的固体粒子的温度 为(T+50)~(T+250)℃,供给于分解槽的流动气体的温度为0~500℃,供给于 分解槽的树脂的温度为0~(Tg-50)℃或0~(Tm-50)℃,这里T表示分解槽 内的温度,Tg表示树脂的玻璃化温度,Tm表示树脂的熔点。
12: 根据权利要求8所述的方法,其中,流动气体为包含氮气的气体。
13: 根据权利要求8所述的方法,其中,固体粒子为沙子。
14: 根据权利要求8所述的方法,其中,树脂为(甲基)丙烯酸树脂,回 收的分解生成物为甲基丙烯酸甲酯。

说明书


树脂的分解生成物的回收方法

    【技术领域】

    本发明涉及通过分解树脂来回收其分解生成物的方法。特别是涉及在向分解槽连续地供给树脂、固体粒子及流动气体的方法中回收分解生成物的方法。

    本申请基于2007年3月7日向日本特许厅申请的特愿2007-057742号及2007年3月7日向日本特许厅申请的特愿2007-057773号主张优先权,在此援引其内容。

    背景技术

    关于分解树脂的方法,已知有与树脂一起向分解槽供给高温的固体粒子,一边利用流动气体使它们流动一边对树脂进行分解的方法。并且,已知有在氮等惰性气体氛围下对树脂进行热分解的方法。该方法中,通过高温的固体粒子来供给树脂分解所需的热量,从而工业上是有利的。

    关于如上所述的树脂分解方法已知有下面所示的方法。

    专利文献1公开了如下的向高温流动层供给固体废弃物的方法:在树脂的供给装置中通过在螺杆轴和螺杆外套间流动冷却气体使其直接与固体废弃物接触而对固体废弃物进行冷却,防止由所含热熔融物引起的附着,并且通过在流动层内向其切线方向流动冷却气体,对流动介质赋予旋转运动力,破坏由固体废弃物形成的桥而实现顺利的流动。

    但是,对于专利文献1的方法而言,存在必须流动冷却气体的成本问题;由于流动冷却气体,流动层的温度会降低的问题。

    专利文献2公开了通过机械搅拌手段将废塑料与高温沙子混合,直接进行加热而分解废塑料,并回收分解生成物的方法。

    在该方法中,利用搅拌机使用于分解废塑料的分解槽流动,从而仅利用搅拌机的话流动不充分,存在难以长期稳定运转的问题。根据温度条件和废塑料的条件不同,有时还存在分解槽内的流动会完全停止的问题。并且,该方法中存在废塑料的分解生成物向分解槽体系外的排出不顺畅、回收的分解生成物的品质低的问题。并且,当装置大型化的情况,为了良好地保持分解槽内的混合状态需要非常大的搅拌扭矩,其结果是存在装置成本和运转成本高的问题。

    关于上述方法中的废塑料的供给位置,当热分解装置为纵型(专利文献2的图3)的情况,废塑料从装置的上部供给。并且,当热分解装置为横型(专利文献2的图5)的情况,废塑料从装置的最上游侧的上部供给。

    根据这些供给位置,一边使废塑料和高温沙子从上部向下部或者从上游向下游移动一边分解废塑料,但是在该方法中供给流动气体的情况存在废塑料和高温沙子的混合恶化,不能从废塑料有效地回收分解生成物这方面的问题。

    专利文献3公开了将蓄热热介质和废塑料混合,通过热分解从废塑料回收气体和油的方法。

    该方法包括如下工序:在反应器的内部形成由蓄热热介质构成的移动床的工序;向上述反应器导入废塑料,一边使其与上述移动床一起移动一边通过上述蓄热热介质的热量分解上述废塑料的工序;在上述反应器的上部取出上述废塑料的挥发性分解物而回收的工序;向上述反应器的上述移动床的下层部导入高温水蒸气,使其作为上述废塑料地分解物排出体系外用的载气,并且通过高温水蒸气的热能进行再分解而实现更轻质化的工序;从上述反应器的下部排出分解生成物、不挥发性未分解物和蓄热热介质的工序。

    但是,实施这样的在分解槽内层积热介质的方法时,分解槽内的流动不充分,并且分解槽内的温度分布和废塑料的分布不均一。因此,不能有效地使用装置内容积。

    并且,由于被供给的废塑料容易成块,从而不能有效地向废塑料传导分解热,产生处理量降低的问题。废塑料块进一步变大的情况,会使装置内堵塞,难以稳定地运转。

    专利文献4公开了在分解炉中利用搅拌机使固体废弃物和固体热介质的混合物层流动而进行分解的方法。但是,该方法中,由于仅利用搅拌机使固体废弃物和热介质的混合物流动,所以流动不充分,存在不能长期稳定运转的问题。

    专利文献5公开了使热塑性塑料与被加热过的固体粒子的流动层接触而进行热分解的方法。该方法中,采用水蒸气作为热分解工序中的流动气体,但是仅利用水蒸气的话流动不充分,存在不能长期稳定运转的问题。并且,例如当对包含甲基丙烯酸甲酯单元的甲基丙烯酸树脂进行分解的情况,由于甲基丙烯酸甲酯和水的沸点大致相同(100℃),从而实质上不可能仅使甲基丙烯酸甲酯为液体状,而使水蒸气为气体状。为了循环使用水蒸气,在使甲基丙烯酸甲酯和水蒸气两者为液体后,分离甲基丙烯酸甲酯和水,然后必须通过对水进行加热产生水蒸气,存在工艺复杂的问题。并且,使用具有比水的沸点高的沸点的树脂的情况,存在不能适用的问题。

    专利文献6公开了使甲基丙烯酸树脂与被机械流动化的高温的热介质接触而使其分解的方法。该方法中,由于不使用气体而仅利用搅拌机使其在分解槽内流动,从而分解槽中的流动不充分,存在不能长期稳定运转的问题。根据温度条件和树脂的条件不同,有时会存在分解槽内的流动会完全停止的问题。并且,该方法中,存在树脂的分解生成物向分解槽体系外的排出不顺畅、回收的分解生成物的品质低的问题。

    专利文献1:日本特开昭51-42374号公报

    专利文献2:日本特开平9-235563号公报

    专利文献3:日本特开平6-228569号公报

    专利文献4:日本特开昭54-83002号公报

    专利文献5:日本特开昭59-111815号公报

    专利文献6:日本特表2002-526466号公报

    【发明内容】

    本发明的课题在于提供如下的方法:在分解槽中从下部供给流动气体、并且连续供给用于提供树脂分解所需热量的加热过的固体粒子,该方法能够以工业规模长期连续运转。特别是提供在分解槽中的适宜的树脂的供给位置、固体粒子的排出位置。

    本发明的第1方式为树脂的分解生成物的回收方法,其为对在分解槽内热分解树脂而生成的气体状分解生成物进行冷却并作为液体分解生成物来进行回收的方法,该方法满足下述条件(1)~(4):

    (1)向分解槽内分别连续地供给流动气体、加热过的固体粒子及树脂,通过所述流动气体使所述固体粒子和所述树脂流动;

    (2)从处于静置状态的所述分解槽内的固体粒子层高度的1/2以下的位置向分解槽内连续地供给树脂;

    (3)从比树脂的供给位置的高度低的位置连续地排出固体粒子;

    (4)在加热炉内对排出的固体粒子进行加热后向分解槽内供给所述固体粒子。

    本发明的第2方式为树脂的分解生成物的回收方法,其为利用冷却装置对在分解槽内热分解树脂而生成的气体状分解生成物进行冷却,而以液体分解生成物的状态进行回收的方法,该方法满足下述条件(1)~(7):

    (1)向分解槽内分别连续地供给加热过的固体粒子、流动气体及树脂(其中,流动气体从分解槽的下部供给);

    (2)分解槽内的温度T为350~500℃;

    (3)通过设置在分解槽内的搅拌机和流动气体使固体粒子和树脂流动;

    (4)使流动气体的供给速度A(kg/hr)与固体粒子的供给速度B(kg/hr)之比A/B为0.04~0.3;

    (5)使固体粒子按照在分解槽内的平均滞留时间为0.5~1.5hr范围内的方式从分解槽连续地排出;

    (6)从分解槽排出气体状分解生成物和流动气体的混合气体,该气体状分解生成物是由通过固体粒子的显热进行热分解的树脂产生,然后在冷却装置冷却该混合气体而使分解生成物液化;

    (7)从被冷却过的所述混合气体中分离流动气体,再次将该流动气体供给分解槽。

    根据本发明的方法能够以工业规模长期稳定地连续实施树脂的分解,能够有效地得到树脂的分解生成物。

    【附图说明】

    图1为本发明中使用的分解槽的第一例。

    图2为比较例1中使用的分解槽。

    图3为比较例2中使用的分解槽。

    图4为比较例3中使用的分解槽。

    图5为本发明中使用的分解槽的第二例。

    图6为实施本发明所用装置的整体图。

    图7为固体粒子层高度、空间部的长度、分解槽的总高度的第一例。

    图8为固体粒子层高度、空间部的长度、分解槽的总高度的第二例。

    符号说明

    A  流动气体

    B  固体粒子(沙子)

    C  树脂

    D  流动气体和分解生成物的混合物

    1  树脂料斗

    2  树脂的供给装置

    3  分解槽

    4  搅拌机

    5  分散板

    6  固体粒子供给装置

    7  固体粒子排出装置

    8  加热炉

    9  冷却装置

    10 回收器

    11 雾回收装置

    12 回收器

    13 循环用鼓风机

    14 气体供给用鼓风机

    15 流量控制装置

    16 流动气体温度控制装置

    17、20 固体粒子层高度

    18、21 空间部的长度

    19、22 分解槽的总高度

    【具体实施方式】

    下面说明本发明的第1方式。

    实施第1方式用的设备作为一例如图6所示,包括用于分解树脂C的分解槽3、用于加热固体粒子B的加热炉8、用于回收分解生成物用冷却装置9。

    由加热炉8加热过的固体粒子B被连续地供给到分解槽3。并且,从分解槽3的下部连续地供给流动气体A,用于使固体粒子B和树脂C一边混合一边流动。

    分解槽3内的温度由树脂C的供给速度、其供给温度、树脂C的分解所需的热量、固体粒子B的供给速度、其供给温度、流动气体A的供给速度、其供给温度、来自分解槽的放热量等热收支决定。分解槽3内的温度优选350~500℃。通过使分解槽3内的温度为350℃以上可以提高树脂C的分解速度,并且通过使其为500℃以下可以提高由树脂C的分解回收的液体的品质。

    向分解槽3连续地供给树脂C。树脂C的供给口在分解槽3的外侧面设置在处于静置状态的分解槽3内的固体粒子层高度的1/2以下的位置。

    “静置状态”是指在供给树脂C前的状态下,停止分解槽3内的流动气体A和树脂C的供给、停止固体粒子B的排出和供给的状态。使用搅拌机4的情况的“静置状态”是指在上述状态下进一步停止该搅拌机4的状态。

    “固体粒子层”表示由固体粒子构成的层。

    关于“固体粒子层高度”,当分解槽3的最下面为平板状的情况表示从分解槽3的最下面至固体粒子层的最上面的距离17(图7)。当分解槽3的最下面为圆锥状的情况表示从该相当于圆锥状的顶点的位置(下面称为“圆锥的顶点”)至固体粒子层的最上面的距离20(图8)。

    静置状态的固体粒子层高度1 7或20没有限制,但是静置状态的固体粒子层高度17或20/分解槽3的代表长度之比优选为0.5~3.5。关于分解槽3的代表长度,分解槽3的截面形状为圆形的情况为该圆的直径,分解槽3的水平截面形状为正方形的情况为其一边的长度,分解槽3的水平截面形状为长方形的情况为短边和长边之和的1/2。除此以外的截面形状的情况首先计算出截面积,定为具有与该截面积相同面积的圆的直径。

    通过使静置状态的固体粒子层高度17或20/分解槽3的代表长度之比为0.5以上,固体粒子B的流动不稳定程度会变小。并且,通过使静置状态的固体粒子层高度17或20/分解槽3的代表长度之比为3.5以下,固体粒子层的压力损失变小,可以减小供给流动气体A所需的动力。

    “分解槽的代表长度”表示分解槽的水平截面的代表长度。

    优选在固体粒子层的上部设置空间部。在此,“空间部”是指从固体粒子层最上面至分解槽3的最上面的空间。静置状态下的空间部的长度18或21优选为静置状态下的空间部的长度18或21/分解槽3的代表长度之比为0.5~5.0。关于分解槽3的代表长度,分解槽3的截面形状为圆形的情况为该圆的直径,分解槽3的水平截面形状为正方形的情况为其一边的长度,分解槽3的水平截面形状为长方形的情况为短边和长边之和的1/2。除此以外的截面形状的情况则首先计算出截面积,定为具有与该截面积相同面积的圆的直径。

    通过使静置状态下的空间部的长度18或21/分解槽3的代表长度之比为0.5以上,可以减少从分解槽3向冷却装置9移动的流动气体A和树脂C的分解生成物的混合物所相伴的固体粒子B的量。并且,通过使静置状态下的空间部的长度18或21/分解槽3的代表长度之比为5以下,可以降低分解槽3的总高度,从而可以使分解槽3的设备成本降低。

    分解槽3的总高度优选为分解槽的总高度19或22/分解槽3的代表长度之比为1~8.5。关于分解槽的总高度19或22,当分解槽3的最下面为圆锥状的情况为从圆锥的顶点至分解槽3的最上面的距离,当分解槽3的最下面为平面状的情况为从分解槽3的最下面至分解槽3的最上面的距离。通过使分解槽的总高度19或22/分解槽3的代表长度之比为1以上,可以减小固体粒子B的流动不稳定程度,并且可以确保空间部。通过使分解槽的总高度19或22/分解槽3的代表长度之比为8.5以下,可以减小固体粒子层的压力损失,并且由于分解槽的总高度19或22降低,可以降低分解槽3的设备成本。

    向分解槽3内供给流动气体A时,由于树脂C的比重比固体粒子B的比重小,树脂C在分解槽3内会向上方移动。通过从分解槽3的外侧面且静置状态的分解槽3内的固体粒子层高度的1/2以下的位置供给树脂C,树脂C在分解槽3内一边向上部移动一边分散到固体粒子B中。其结果是,树脂C和固体粒子B实现良好的分散状态,分解槽3中的树脂C稳定地进行分解。如果从比静置状态的固体粒子层高度17或20的1/2更高的位置向分解槽3内供给树脂C,则树脂C会仅存在于分解槽3的上部。其结果是,由于上部的流动变差,从而温度降低,树脂C会不分解而长时间滞留在分解槽3内。

    树脂优选以颗粒状(固体的粒子状)进行供给。通过以颗粒状供给树脂,分解槽内的树脂的分散良好,因此优选。树脂颗粒的大小没有特别限制,从处理性、供给稳定性、在分解槽内分散性的角度考虑,优选平均粒径为1~20mm。通过使平均粒径为1mm以上,可以防止树脂彼此间的附着和熔粘;通过使其为20mm以下,树脂颗粒向固体粒子的分散性良好。树脂的大小特别优选平均粒径为3~10mm。

    向分解槽内供给的树脂的温度,只要树脂是颗粒状就没有特别限制,但是优选为0~(Tg-50)℃或0~(Tm-50)℃。这里,Tg表示树脂的玻璃化温度,Tm表示树脂的熔点。从防止分解槽内的温度降低、保持分解槽内的流动性的角度考虑,优选为0℃以上。并且,从防止树脂彼此间的熔粘、树脂对固体粒子的分散性良好的角度考虑,优选为(Tg-50)℃以下、或者(Tm-50)℃以下。

    在第1方式中,从比树脂的供给位置的高度低的位置连续地排出分解槽内的固体粒子。从比树脂的供给位置的高度低的位置排出的固体粒子中几乎不会混入树脂。通过这样的排出可以确保固体粒子的流动性,被回收的分解生成物的量增加。如果从与树脂的供给位置相等的高度或者比其高的位置排出固体粒子的话,由于大量的树脂混入固体粒子中,固体粒子的流动性和排出性降低,所回收的分解生成物的量减少。

    向分解槽内连续供给的固体粒子的供给场所没有特别限制。由于在分解槽内通过流动气体来流动,从而固体粒子无论从哪里供给,在分解槽内都容易均一地流动。

    分解槽具有搅拌机时,树脂和固体粒子的流动状态进一步提高,从而优选。搅拌机由用于搅拌的旋转体、轴、搅拌翼构成。搅拌翼的形状没有特别限制,可以例示桨叶翼、锚式翼、带式翼、螺旋式翼、螺旋桨式翼、涡轮式翼等。

    分解槽内被保持在高温,供给到分解槽内的树脂进行热分解。树脂进行热分解而成为气体状分解生成物,气体状分解生成物由流动气体被导入冷却装置。未分解物与固体粒子一起被导入加热炉。气体状分解生成物是指在分解槽内的温度下处于气体状态的生成物。通过将该气体状分解生成物输送到冷却装置进行冷却,可以作为液体进行回收。也有气体状分解生成物的一部分即使进行冷却也不会变成液体而不能回收的情况。其例子可以例示二氧化碳。

    “未分解物”为树脂本身、低分子量化的树脂或者碳化物。未分解物以附着到固体粒子的表面的状态或者与固体粒子混合的状态存在于分解槽内。固体粒子和树脂的未分解物的混合物被输送到加热炉进行加热,仅未分解物通过分解或燃烧被除去。并且,固体粒子的温度在加热炉内上升,从而再次被供给到分解槽进行使用。

    在加热炉使用的燃料没有特别限制,可以例示例如重油、轻油、煤油或者分解树脂而回收的液体等。特别是使用上述回收液的情况由于不需要重新购入燃料,从环境、成本的角度考虑优选。并且,使用上述回收液会由该回收液供给树脂分解所需的热量,从而成为封闭系统,成为环境负荷小的工艺。

    作为固体粒子没有特别限制,可以例示例如沙子、陶瓷粒子、金属粒子、金属氧化物粒子、金属氢氧化物粒子、金属卤化物粒子等。固体粒子可以是1种,也可以混合使用2种以上。固体粒子可以是对树脂分解呈现惰性的粒子,也可以是促进树脂分解的催化剂,还可以是吸收由树脂生成的有害物质的粒子。例如对像聚氯乙烯树脂等在分子中包含氯原子的树脂进行加热分解时,会生成氯、氯化氢、含氯物质等有害物质。作为固体粒子优选利用氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙等对生成的氯、氯化氢、含氯物质等进行中和或吸收。

    上述固体粒子的大小没有特别限制,从其处理性、与树脂的混合性、与树脂的混合物的流动性等角度考虑,优选平均粒径为0.01mm~1mm,更优选为0.05mm~0.8mm。

    供给分解槽的固体粒子的温度优选为分解槽内的温度+50℃以上、分解槽内的温度+250℃以下。通过使供给分解槽的固体粒子的温度为分解槽内的温度+50℃以上,可以提高树脂的分解速度。通过使供给分解槽的固体粒子的温度为分解槽内的温度+250℃以下,可以提高通过树脂分解回收的分解生成物的品质。

    固体粒子的温度越高、且固体粒子的供给速度越大,由固体粒子向分解槽内供给的热量越会增加。为了稳定地分解树脂,由固体粒子的供给速度(kg/hr)/树脂的供给速度(kg/hr)表示的比值优选为1~20。由固体粒子的供给速度(kg/hr)/树脂的供给速度(kg/hr)表示的比值过低的情况,可以降低固体粒子的供给速度,从而与其相关的设备费得以抑制,但是必须使固体粒子的供给温度极高,所以在运转成本方面是不利的。另外,上述比值过高的情况,不需要使固体粒子的供给速度极高,但是需要增大固体粒子的供给速度,在与其相关的设备费方面是不利的。

    在第1方式中用于使分解槽内的固体粒子及树脂流动的流动气体从确保树脂分解的稳定性和分解生成物的收率的角度考虑优选为实质上不包含氧的气体。可以用作流动气体的气体种类可以例示氮气、二氧化碳、水蒸气、在由树脂分解产生的生成物内利用冷却装置不会变成液体的气体等。流动气体可以是1种气体,也可以是2种以上气体的混合气体。从确保树脂分解的稳定性、增加回收的液量、提高其液体的品质的角度考虑,流动气体中的氧浓度优选为3体积%以下,特别优选为1体积%以下。

    供给分解槽的流动气体的温度优选为0℃以上、500℃以下。通过使流动气体的温度为0℃以上,可以防止分解槽内温度过度降低,因此优选;通过使其为500℃以下,可以提高由树脂分解回收的液体的品质,因此优选。

    分解槽中流动气体的供给场所优选为分解槽的下部。分解槽的下部是指从分解槽的最下端至树脂的供给位置之间的部位。关于分解槽的最下端,当分解槽的最下面为圆锥状的情况是相当于该圆锥的顶点的位置,当分解槽的最下面为平板状的情况是分解槽的最下面的位置。

    通过向分解槽的最下端至树脂的供给位置之间的部位供给流动气体,可以使固体粒子和树脂顺利地流动,使两者均匀地分散。从分解槽内的流动性的角度考虑,优选使用气体分散器一边分散流动气体一边向分解槽内供给。作为气体分散器可以例示多孔板、狭缝板、网板、烧结过滤器、喷嘴、带盖喷嘴等。

    由流动气体的供给速度(kg/hr)/树脂的供给速度(kg/hr)表示的比值优选为0.4~3.0。通过使由流动气体的供给速度(kg/hr)/树脂的供给速度(kg/hr)表示的比值为0.4以上,可以保持分解槽内的流动性;通过使其为3.0以下可以降低冷却装置的负荷。

    作为在第1方式中使用的树脂可以例示聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、(甲基)丙烯酸树脂等,这些树脂可以是单一树脂,也可以是2种以上的混合物。在此,“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸系及甲基丙烯酸系、或者丙烯酸系或甲基丙烯酸系。

    关于分解生成物的主成分,对于聚乙烯或聚丙烯可以例示石蜡或蜡,对于聚对苯二甲酸乙二醇酯可以例示对苯二甲酸,对于聚碳酸酯可以例示酚类,对于聚苯乙烯可以例示苯乙烯单体,对于(甲基)丙烯酸树脂可以例示(甲基)丙烯酸系单体。

    从分解生成物的单体的收率的角度考虑,在第1方式中使用的树脂优选(甲基)丙烯酸树脂。从而,将本发明的方法适用于(甲基)丙烯酸树脂在工业上价值非常高。

    构成(甲基)丙烯酸树脂的单体为丙烯酸、甲基丙烯酸以及它们的酯。作为丙烯酸酯可举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等。作为甲基丙烯酸酯可举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等。

    树脂可以包括上述以外的其他单体作为共聚成分。作为其他单体可举出马来酸酐、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈等。

    (甲基)丙烯酸树脂可以是交联过的树脂。交联过的(甲基)丙烯酸树脂包含多官能性单体单元和构成上述(甲基)丙烯酸树脂的单体单元。作为多官能单体可以例示多官能(甲基)丙烯酸酯。作为多官能(甲基)丙烯酸酯可以例示乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯。

    对于(甲基)丙烯酸树脂,从以高收率回收单体的角度考虑,在构成(甲基)丙烯酸树脂的全部单体100质量%中优选包含50质量%以上的甲基丙烯酸甲酯作为构成单元,更优选包含70质量%以上的甲基丙烯酸甲酯作为构成单元。

    在第1方式中使用的树脂也可以与其他聚合物混合。并且,在第1方式中使用的树脂可以是包含填充剂的复合体。作为填充剂可举出氢氧化铝、二氧化硅、碳酸钙、玻璃纤维、滑石、粘土等。

    另外,在第1方式中使用的树脂还可以包含填充剂以外的各种添加剂。作为添加剂可举出颜料、染料、增强剂、抗氧化剂、各种稳定剂等。

    由树脂的热分解产生的气体状分解生成物与流动气体一起从分解槽中取出,被输送到冷却装置。分解槽中流动气体和气体状分解生成物的混合物的取出场所优选分解槽的空间部。通过从该空间部取出上述混合物,可以减少在流动气体和树脂的气体状生成物的混合气体中包含的固体粒子的量,因此优选。

    使用的冷却装置没有特别限制,可以例示例如管式热交换器、板式热交换器、涤气器、喷雾塔等。

    通过冷却装置液化的一部分有时会以雾的方式存在于流动气体中,因此优选在冷却装置后设置雾回收装置。

    在冷却装置或雾回收装置中设置有回收器,由树脂热分解产生的分解生成物以液体的方式回收在其中。流动气体和没有变成液体的树脂分解生成物的混合气体从雾回收装置排出。该混合气体可以在无害处理后排出到体系外,也可以再次供给分解槽。将从雾回收装置出来的混合气体再次供给分解槽时也可以混合从其他工序供给的气体。从提高回收的液体的收率、提高品质的角度考虑,供给的气体种类优选氮气、二氧化碳、水蒸气。

    从其他工序供给的气体相对于从上述雾回收装置排出的混合气体的质量比优选为0~5。该质量比为0时,在树脂分解生成物中,没有被冷却装置液化的气体可以用作分解槽的流动气体。并且,通过使该比为5以下可以减少从其他工序供给的气体的量,从而可以削减与使用气体有关的费用,因此优选。这样混合的气体通过流量控制装置和控制阀等被分成向分解槽移动的气体以及无害处理后排出到体系外的气体。

    再次供给分解槽的流动气体的温度优选为0℃以上、500℃以下。通过使混合气体的温度为被供给的树脂的温度以上可以防止分解槽内温度过度降低,因此优选;通过使其为500℃以下可以提高通过树脂分解回收的液体的品质,因此优选。

    下面说明本发明的第2方式。对于与第1方式同样的用语和条件有时省略说明。

    关于用于实施第2方式的设备,作为一例与第1方式同样参照图6。

    向分解槽分别连续地供给加热过的固体粒子、流动气体、树脂。通过使用流动气体可以从树脂有效地回收分解生成物。流动气体如上所述实质上不包含氧,可以使用没有被冷却装置变成液体的气体,作为一例可举出在由氮气供给用鼓风机等供给的氮气中混入有树脂分解生成物中并没有被冷却装置液化而呈现气体状的物质的混合物。例如作为树脂使用具有甲基丙烯酸甲酯单元的甲基丙烯酸树脂的情况,作为分解生成物的、在甲基丙烯酸甲酯的沸点和熔点之间没有被液化而呈气体状的物质可以例示二氧化碳。由流动气体的供给速度A(kg/hr)/固体粒子的供给速度B(kg/hr)表示的比值为0.04~0.3。通过使该比值为0.04以上,可以使分解槽的流动良好。另外,通过使该比值为0.3以下,可以减少使用的流动气体的量,并且可以减少在分解生成物和流动气体的混合气体中包含的固体粒子的量。

    由流动气体的供给速度A(kg/hr)/树脂的供给速度C(kg/hr)表示的比值优选为0.4~3.0。通过使该比值为0.4以上可以快速地将分解生成物输送到包括冷却装置的回收工序。通过使该比值为3.0以下可以减少使用的流动气体的量,并且可以减少在分解生成物和流动气体的混合气体中包含的固体粒子的量。

    在第2方式中由搅拌机和流动气体两者使固体粒子和树脂流动。通过在分解槽中具有搅拌机,在分解槽内的固体粒子和树脂的水平方向及垂直方向的流动变得良好。搅拌机的搅拌轴的数量没有限制,可以是1根,也可以是2根。在本方式中由于由搅拌机和流动气体两者使固体粒子和树脂流动,即使搅拌机的旋转轴的数量为1根的情况分解槽内的流动也良好。搅拌轴的根数为2根以上的情况分解槽内的水平方向及垂直方向的流动进一步提高。

    搅拌机的搅拌翼的形状没有特别限制,可以例示桨叶翼、锚式翼、带式翼、螺旋式翼、螺旋桨式翼、涡轮式翼等。

    固体粒子在分解槽的平均滞留时间为0.5~1.5hr。在此固体粒子的“平均滞留时间”定义如下。

    平均滞留时间(hr)=分解槽内的固体粒子的滞留量(kg)/固体粒子的供给速度(kg/hr)

    通常运转时分解槽内的固体粒子的滞留量一定,从而固体粒子从分解槽的排出速度(kg/hr)与固体粒子向分解槽的供给速度(kg/hr)相同。

    固体粒子的滞留时间如果小于0.5hr,则被供给的树脂不能在分解槽内充分地分解,与固体粒子一起排出的树脂的量增加,不能增加分解生成物的回收量。固体粒子的滞留时间超过1.5hr时,必须增大分解槽来增加固体粒子的滞留量,或者减小固体粒子的供给速度。增大分解槽时在设备成本方面是不利的,减小固体粒子的供给速度时不能充分地提供树脂分解所需的热量,在分解生成物的回收效率方面是不利的。

    在第2方式中使用的固体粒子的种类没有特别限制,可以使用在第1方式中例示的粒子。尤其优选沙子,可以使用河沙、山沙、海沙。其中特别优选流动性良好的河沙。

    在第2方式中使用的固体粒子的大小没有特别限制,从其处理性的角度考虑优选平均粒径为0.01mm~1mm,更优选为0.05mm~0.8mm。

    作为在第2方式中使用的树脂可举出在第1方式中例示的树脂,优选(甲基)丙烯酸树脂。构成(甲基)丙烯酸树脂的甲基丙烯酸甲酯以外的单体单元为丙烯酸、甲基丙烯酸以及它们的酯的各单元。作为丙烯酸酯可举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等。作为甲基丙烯酸酯可举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等。

    (甲基)丙烯酸树脂中特别优选的是包含甲基丙烯酸甲酯单元的(甲基)丙烯酸树脂。对于包含甲基丙烯酸甲酯单元的(甲基)丙烯酸树脂,从以高收率回收单体的角度考虑,在构成(甲基)丙烯酸树脂的全部单体单元100质量%中优选包含50质量%以上的甲基丙烯酸甲酯单元,更优选包含70质量%以上的甲基丙烯酸甲酯单元。

    上述(甲基)丙烯酸树脂可以包括上述以外的其他单体单元作为共聚成分。作为其他单体单元可举出马来酸酐、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈等的各单元。

    (甲基)丙烯酸树脂可以是交联过的树脂。交联过的(甲基)丙烯酸树脂包括多官能性单体单元和构成上述(甲基)丙烯酸树脂的单体单元。作为多官能单体可以例示多官能(甲基)丙烯酸酯。作为多官能(甲基)丙烯酸酯可以例示乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯。

    在第2方式中使用的树脂可以与其他聚合物混合。并且,在第2方式中使用的树脂可以是包含填充剂的复合体。作为填充剂可举出氢氧化铝、二氧化硅、碳酸钙、玻璃纤维、滑石、粘土等。

    另外,在第2方式中使用的树脂还可以包含填充剂以外的各种添加剂。作为添加剂可举出颜料、染料、增强剂、抗氧化剂、各种稳定剂等。

    向分解槽供给树脂时对于该分解槽中树脂的供给场所没有特别限制,但是优选从静置状态的分解槽内的固体粒子层高度的1/2以下的位置向分解槽内连续供给树脂。

    静置状态的固体粒子层高度没有限制,但是静置状态的固体粒子层高度/分解槽的代表长度该比值优选为0.5~3.5。其理由如在第1方式所描述的。

    优选在固体粒子层的上部设置空间部。静置状态的空间部的长度优选为静置状态的空间部的长度/分解槽的代表长度该比值为0.5~5.0。其理由如在第1方式所描述的。

    分解槽的总高度优选为分解槽的总高度/分解槽的代表长度该比值为1~8.5。其理由如在第1方式所描述的。

    树脂的大小没有特别限制,但是从处理性、供给稳定性、在分解槽内分散性的角度考虑优选平均粒径为1~20mm,更优选为3~10mm。通过使平均粒径为1mm以上,可以防止树脂间的附着和熔粘;通过使其为20mm以下,树脂向固体粒子的分散性变得良好。

    从定量供给的角度考虑,关于树脂向分解槽的供给方法优选使用单轴螺杆、双轴螺杆等装置进行。关于树脂的供给速度的计测,可以通过安装在树脂料斗的测压元件等质量计测器来进行。另外,供给速度的控制通过供给螺杆的转速控制来进行。

    从防止分解槽内的温度降低和保持分解槽内的流动性的角度考虑,供给分解槽的树脂的温度优选为0℃以上。并且,可以直接供给固体状态的树脂,从防止树脂间的熔粘、固体粒子和树脂的混合性良好的角度考虑,优选为(Tg-50)℃以下或(Tm-50)℃以下。这里,Tg表示树脂的玻璃化温度,Tm表示熔点。树脂的温度可以通过对储藏该树脂的料斗进行加热或冷却来控制。

    向分解槽内供给由加热装置加热过的固体粒子。分解槽中固体粒子的供给场所没有特别限制。由于在分解槽内通过流动气体及搅拌机来流动,固体粒子无论从哪里供给,在分解槽内都容易均一地流动。

    作为加热过的固体粒子向分解槽的供给方法可以例示利用固体粒子自重落下的方法、使用单轴螺杆或双轴螺杆等装置进行的方法。利用固体粒子自重落下的方法是简便的方法,具有设备费便宜的优点。另外,利用螺杆的方法在定量供给的角度是有利的。固体粒子的供给速度的计测可以通过安装在固体粒子料斗的测压元件等质量计测器来进行。另外,供给速度的控制可以通过安装在固体粒子料斗的回转阀等的转速控制、供给螺杆的转速控制来进行。

    供给于分解槽的固体粒子的温度优选为(T+50)~(T+250)℃。这里,T为分解槽内的温度(℃)。

    固体粒子的温度通过设置在后述的加热装置中的固体粒子温度控制装置来进行控制。具体而言,在后述的加热装置的存在固体粒子的地方设置热电偶,控制燃料的供给量使得其温度处于规定温度。

    通常为了使分解槽内的固体粒子的滞留量一定,运转时使供给于分解槽的固体粒子的供给速度与从分解槽排出的固体粒子的排出速度相同。

    固体粒子的排出场所优选比树脂的供给位置的高度低的位置。树脂几乎不会混入从比树脂的供给位置的高度低的位置排出的固体粒子中,可以确保固体粒子的流动性,并且回收的分解生成物的量增加。另一方面,如果从与树脂的供给位置相等的高度或者比其高的位置排出固体粒子,则大量的树脂混入固体粒子中,从而其流动性差,固体粒子的排出性存在问题,并且所回收的分解生成物的量减少。

    关于从分解槽排出固体粒子的方法,从定量供给的角度考虑,优选使用单轴螺杆、双轴螺杆等装置进行。固体粒子的排出速度的计测可以通过安装在固体粒子料斗的测压元件等质量计测器来进行。另外,排出速度的控制可以通过固体粒子排出螺杆的转速控制来进行。

    从固体粒子及树脂的流动化、均匀分散的角度考虑,分解槽中流动气体的供给场所优选为分解槽的下部。

    另外,从分解槽内的流动性良好的角度考虑,优选使用分散器一边分散流动气体一边供给。作为分散器可以例示多孔板、狭缝板、网板、烧结过滤器、喷嘴、带盖喷嘴等。

    从定量供给的角度考虑,作为流动气体向分解槽内的供给方法优选使用鼓风机等进行供给。流动气体的供给速度的计测及控制可以通过涡流流量计等气体流量控制计来进行。

    流动气体的温度可以通过在供给分解槽前设置的温度控制装置进行控制。具体地可以例示电加热器、热交换器。

    从防止分解槽内的温度降低和保持分解槽内的流动性的角度考虑,向分解槽内供给的流动气体的温度优选为0℃以上。并且,从分解生成物有效回收的角度考虑优选为500℃以下。

    分解槽中气体状分解生成物和流动气体的混合气体的取出场所优选位于分解槽内的固体粒子层上方的空间部。通过从该空间部取出,可以防止固体粒子混入气体状分解生成物和流动气体的混合气体中。取出的气体状分解生成物和流动气体的混合气体被输送到回收工序。

    在回收工序前也可以设置用于捕集固体粒子的装置。作为其例子可以例示旋风分离器。

    回收工序为对上述分解生成物中的气体状分解生成物进行冷却和回收的工序,具有冷却装置和容器。作为上述冷却装置没有特别限制,可以例示例如管式热交换器、板式热交换器、涤气器、喷雾塔等。

    上述分解生成物和流动气体的混合气体被导入回收工序的冷却装置进行冷却。冷却温度为要回收的分解生成物的凝固点(℃)~沸点(℃)。从(甲基)丙烯酸树脂回收甲基丙烯酸甲酯的情况,将上述混合气体冷却到-48~100℃时,分解生成物(甲基丙烯酸甲酯)变成液体,而流动气体为气体状态,从而两者可以分离。通过冷却而液化的物质的大部分就被回收到设置在冷却装置下面的容器中。容器用于储存液体状的分解生成物,该容器的大小、形状没有限制。

    在冷却装置后优选设置雾回收装置。作为上述雾回收装置可以例示旋流式雾回收装置、网式雾回收装置等。雾回收装置下面设置有容器,回收液体状的分解生成物。容器的大小、形状没有限制。

    没有冷却装置回收完全的气体状或雾状的分解生成物和流动气体的混合气体就被导入雾回收装置,雾的大部分被回收到设置在雾回收装置下面的容器中。流动气体从雾回收装置排出,被供给分解槽。另外,从上述雾回收装置排出的流动气体中就包含上述雾回收装置也不能回收的上述气体状或雾状的分解生成物。通过将该混合气体再次供给分解槽,可以增加分解生成物的回收量。

    将从雾回收装置出来的混合气体再次供给分解槽时,也可以混合从其他工序供给的氮气。被供给的氮气相对于从雾回收装置出来的混合气体的质量比优选为0.01~5。通过使该质量比为0.01以上可以提高分解槽内的氮气浓度,因此优选。另外,通过使该质量比为5以下可以减少供给的氮气的量,从而可以削减与氮气使用有关的费用,因此优选。这样混合的气体通过流量控制装置或控制阀等被分成向分解槽移动的气体和无害处理后排出到体系外的气体。

    在从雾回收装置排出的混合气体中混合氮气,从流量控制装置对该混合气体的一部分进行无害处理后排出到体系外,从而可以降低供给于分解槽的流动气体中所含的氧浓度。从确保树脂分解的稳定性和回收液量的增加、提高其液体的品质的角度考虑,供给于分解槽的气体中的氧浓度优选为3体积%以下,特别优选为1体积%以下。

    优选将从分解槽排出的固体粒子导入加热装置进行加热并再次供给分解槽。树脂的未分解物有时与从分解槽连续排出的固体粒子一起连续排出。

    作为上述加热装置可以例示流动层和回转炉。流动层为一边通过空气、燃料的燃烧气体或其混合物使沙子流动一边升高固体粒子的温度对树脂的未分解物进行分解或燃烧的装置。回转炉为一边供给空气、燃料的燃烧气体或其混合物一边装置自身旋转使其内部的固体粒子流动,同时升高固体粒子的温度对未分解物进行分解或燃烧的装置。

    从树脂特别是(甲基)丙烯酸树脂的分解速度的角度考虑,分解槽内的温度T(℃)优选为350℃以上。并且,从分解生成物特别是甲基丙烯酸甲酯的回收效率的角度考虑,分解槽内的温度为500℃以下。

    分解槽内的温度可以通过设置在槽内的热电偶进行测定。

    分解槽内的温度可以通过被供给的树脂、加热过的固体粒子、流动气体的供给速度及其温度等来进行控制。可以在分解槽的外部或内部设置夹套、加热装置或冷却装置来控制分解槽内的温度。

    实施例

    下面说明实施例,但是本发明并非被实施例限定。

    另外,树脂、固体粒子、流动气体、分解生成物、未分解物的定量为质量(kg)基准。

    (树脂)

    作为树脂采用了甲基丙烯酸甲酯(下面简称为“MMA”)(由100质量%构成的树脂,质均分子量40万,平均粒径5mm,颗粒状(可通过孔径5.6mm的筛子、且不能通过孔径4.75mm的筛子),玻璃化温度(Tg)100℃)。

    (固体粒子)

    作为固体粒子采用了天然河沙(昌荣材料公司(株式会社昌荣マテリアル)、商品名:耶巴拉鲁泽那(エバラロズナ)、平均粒径(直径)0.3mm、体积密度1600kg/m3)。

    (固体粒子和树脂未分解物的混合物中的树脂未分解物的比率的测定)

    将未分解物和固体粒子的混合物(质量W1)在800℃的热风炉中(空气气氛)放置1小时,完全分解未分解物。测定完全分解后的质量W2,由下述式计算出未分解物的比率。

    [未分解物的比率(%)]=(W1-W2)/W1×100

    (供给的树脂中作为未分解物从分解槽被输送到加热炉的比率的计算方法)

    [供给的树脂中作为未分解物从分解槽被输送到加热炉的比率(%)]

    =[从分解槽排出的未分解物和固体粒子的混合物的排出速度(kg/hr)]×[未分解物的比率(%)]/[树脂的供给速度(kg/hr)]

    (供给的树脂中作为气体状分解生成物从分解槽被输送到冷却装置的比率的计算方法)

    [供给的树脂中作为气体状分解生成物从分解槽被输送到冷却装置的比率(%)]=100-[供给的树脂中作为未分解物从分解槽被输送到加热炉的比率(%)]

    (树脂的分解生成物的评价)

    (1)回收液的收率(%)

    [回收液的收率(%)]=[液体的回收速度(kg/hr)]/[树脂的供给速度(kg/hr)]×100

    (2)回收液中的MMA浓度(质量%)

    使用气相色谱仪((株)岛津制作所制造、GC-17A)进行测定。使用N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂。事先制作校准曲线,从回收的液体的气相色谱仪的峰值比的结果计算出液体中的MMA浓度。

    实施例1

    使用图6所示的装置实施。使用的分解槽3表示在图1中。分解槽3的上部为圆柱状,下部为圆锥状,其直径为350mm,从圆锥的顶点至分解槽3的最上面的高度为1400mm。搅拌翼为将二个倾斜桨叶翼制成5段的搅拌翼。桨叶二个的直径为310mm、宽度为20mm、倾斜角度为45度,桨叶间的间距为140mm。上下段的桨叶翼正交。搅拌速度为25转/分钟(25rpm)。

    在分解槽3的下部为了分散气体而配置有圆锥状的由烧结金属过滤器(富士过滤器工业株式会社)构成的分散器(厚度1.6mm、不锈钢制造)。圆锥的底面的直径为350mm,圆锥高度为100mm。在上述分散器的圆锥状的过滤器中央(圆锥的顶点)设置有用于排出固体粒子的配管。

    首先向分解槽3内加入100kg天然河沙,通过分解槽3侧面的电加热器预热至约420℃。沙子的静置状态下的高度从圆锥的顶点算起为720mm。

    以10.0kg/hr从距圆锥的顶点200mm上的位置向分解槽连续地供给树脂。使用单轴螺杆作为树脂的供给装置2。其供给温度为20℃。从分解槽3的圆锥的顶点以100kg/hr通过单轴螺杆2连续地排出树脂未分解物和沙子的混合物,输送到加热炉8,使未分解物燃烧的同时提高沙子的温度。使用的加热炉8采用由热风使沙子流动的流动层。通过控制从流动层下部供给的热风的温度使沙子刚从加热炉8排出后的温度为610℃。刚要供给分解槽3前的沙子的温度为600℃。沙子从加热炉8向分解槽3的供给速度为100kg/hr。加热沙子向分解槽3的供给位置为距分解槽3的圆锥顶点850mm上,通过单轴螺杆6供给。在开始供给树脂的时刻分解槽3侧面的电加热器就停止。

    作为分解槽3的流动气体使用将从雾回收装置11出来的气体和从流动气体供给鼓风机14供给的氮气混合后的气体。

    从雾回收装置11以约20kg/hr排出气体。由于在该气体里包含树脂分解生成物中没有液化的气体,从而排出量比供给分解槽3的流动气体20kg/hr稍多。在从雾回收装置11排出的气体中混合从气体供给用鼓风机14供给的氮气2kg/hr后,通过流量控制装置15(包括涡流流量计和控制阀)对约22kg/hr中约2kg/hr进行无害处理后排出到体系外,向分解槽供给20kg/hr。以磁式氧浓度计测定从雾回收装置11排出的气体中的氧浓度的结果为0.0体积%。

    流动气体的供给速度(kg/hr)和树脂的供给速度(kg/hr)之比为20.0/10.0=2.0。另外,以氮气为主成分的流动气体向分解槽3的供给温度为30℃。在稳定状态的分解槽3内的温度为400℃。

    对从分解槽3排出的未分解物和沙子的混合物取样一部分,测定未分解物的比率的结果为0.08%。从而,排出的100.0kg/hr中未分解物被计算为0.08kg/hr。并且,供给的树脂中向加热炉8移动的比率为0.08/10.0×100=0.8%。由该计算结果供给的树脂中向冷却装置9移动的比率被计算为100-0.8=99.2%。

    对被输送到冷却装置9的气体状分解生成物进行冷却以液体进行回收。冷却装置9为多管式冷凝器,在其夹套中流动-10℃的冷却介质。从多管式冷凝器出来的流体的温度为3℃,将其输送到雾回收装置11。雾回收装置11为旋流式,回收包含在氮气中的液体雾。对雾回收装置11附上夹套,流动0℃的冷却介质。在冷却装置9下面和雾回收装置11下面分别设置用于回收液体的回收器10、12。

    从树脂的供给开始连续24小时进行该操作的结果是运转稳定。设置在冷却装置9下面的回收器10、设置在雾回收装置11下面的回收器12所回收的液体的总量为227.5kg。进行平均时能够以9.48kg/hr回收液体。回收液的收率被计算为9.48/10.0×100=94.8%。回收的液体中的MMA浓度为96.2%。

    实施例2

    除了使树脂的供给位置为距圆锥的顶点300mm上以外,实施与实施例1同样的操作。从树脂的供给开始连续24小时进行该操作的结果是运转稳定。回收液的收率为94.2%。回收的液体中的MMA浓度为96.6%。

    比较例1

    将实施例1中使用的图1的分解槽3替代为图2的分解槽,并使树脂的供给位置为距圆锥的顶点400mm上,除此以外实施与实施例1同样的操作。开始供给树脂后直至3小时的时刻还能够运转,但是随后搅拌翼的旋转慢慢地变得不稳定。停止运转而对分解槽3内部进行了确认,结果是在分解槽3的上部沙子和树脂成为块状。

    比较例2

    将实施例1中使用的图1的分解槽3替代为图3的分解槽3,并从距分解槽3的圆锥的顶点850mm上供给树脂,除此以外实施与实施例1同样的操作。开始供给树脂后直至1小时的时刻还能够运转,但是随后搅拌翼的旋转慢慢地变得不稳定。停止运转而对分解槽3内部进行了确认,结果是在分解槽3的上部沙子和树脂成为块状。

    比较例3

    除了将实施例1中使用的图1的分解槽3替代为图4的分解槽3以外实施与实施例1同样的操作。在分解槽3下部配置的气体分散板5使用平板状的物体。从分散板5至分解槽3的最上面的高度为1400mm。填充100kg沙子,在静置状态的沙子的高度为650mm。在与分散板5距离200mm上的地方供给树脂,在与分散板5距离300mm上的地方供给加热沙子,从沙层的最上面排出沙子。从分解槽3排出沙子不使用螺杆,采用利用自重落下的方式。

    在树脂供给开始后1小时的时刻沙子没有从分解槽3排出。对排出口进行了确认,结果是树脂和沙子混杂的物质堵塞了排出口。

    实施例3

    除了将实施例1中使用的图1的分解槽3替代为图5的分解槽3以外实施与实施例1同样的操作。树脂的供给位置为距圆锥的顶点200mm上的地方,沙子的供给位置为距圆锥的顶点400mm上的地方。

    开始供给树脂后24小时可以稳定地运转。回收液的收率为94.5%,回收的液体中的MMA浓度为96.4%。

    上述实施例1~3、比较例1~3的结果表示在表1中。

    [表1]

    实施例4

    与实施例1同样地使用图6所示的装置实施。

    首先向分解槽3内加入70kg天然河沙。在静置状态的沙层的高度为520mm。随后对分解槽3内进行氮气置换。

    从分解槽3以120kg/hr连续地排出沙子,并输送到加热炉8。作为其排出装置7使用单轴螺杆。其排出速度通过在分解槽3和螺杆7间设置的固体粒子料斗(未图示)的测压元件进行计测。排出速度的控制通过单轴螺杆7的转速进行。使用的加热炉8采用由热风使沙子流动的流动层,在加热炉8内事先放入60kg沙子。在加热炉8中通过控制热风的温度使沙子的温度为规定的温度。

    首先使加热炉8的设定温度为400℃,以120kg/hr连续地向分解槽3供给加热过的沙子。其供给位置为距分散板5的圆锥的顶点850mm上。作为固体粒子供给装置7使用单轴螺杆。其供给速度通过在加热炉8和分解槽3间设置的固体粒子料斗(未图示)的测压元件进行计测。供给速度的控制通过单轴螺杆7的转速进行。沙子在分解槽3的平均滞留时间被计算为70/120=0.58hr。

    从分散板5以20kg/hr供给氮气,向从雾回收装置11排出的氮气中由气体供给用鼓风机14混合氮气2kg/hr。通过包括涡流流量计和控制阀的流量控制装置15将合计22kg/hr中的2kg/hr排出到体系外,向分解槽3供给20kg/hr。

    在分解槽3内的温度稳定在约400℃的时刻通过改变在加热炉8的固体粒子的加热设定温度使从加热炉8向分解槽3供给的温度为600℃,同时开始树脂向分解槽3的供给。其供给速度为12kg/hr,温度为20℃。其供给位置为距分散板的圆锥的顶点200mm上。作为树脂的供给装置2使用单轴螺杆。其供给速度通过在树脂供给螺杆2上设置的树脂料斗1的测压元件进行计测。供给速度的控制通过单轴螺杆2的转速进行。

    包含氮气的气体的供给速度(kg/hr)与树脂的供给速度(kg/hr)之比为20/12=1.67。

    开始供给树脂后30分钟分解槽3内的温度成为稳定状态,其温度为405℃。

    另一方面,将从分解槽3出来的树脂的分解生成物和包含氮气的气体的混合气体输送到回收工序。对输送到冷却装置9的气体状分解生成物进行冷却以液体进行回收。冷却装置9为多管式冷凝器,在其夹套中流动-10℃的冷却介质。从多管式冷凝器9出来的气体的温度为3℃,将其输送到雾回收装置11。雾回收装置11为旋流式,对包含氮气的气体中含有的液体雾回收。对雾回收装置11附上夹套,流动0℃的冷却介质。在冷却装置9下面和雾回收装置11下面分别设置用于回收液体的回收器10、12。

    从雾回收装置11以约20kg/hr排出包含氮气的气体。由于在该气体里包含树脂的分解生成物中没有液化的气体,从而排出量比供给分解槽3的混合气体20kg/hr稍多。在从雾回收装置11排出的气体中混合从气体供给用鼓风机14供给的氮气2kg/hr后,通过包括涡流流量计和控制阀的流量控制装置对约22kg/hr中的约2kg/hr进行无害处理后排出到体系外,向分解槽3供给20kg/hr。随后通过设置的气体加热装置16(利用热风的热交换器)使包含氮气的气体的温度为50℃。向分解槽3的包含氮气的气体的供给速度(kg/hr)与沙子的供给速度(kg/hr)之比为20/120=0.167。

    开始供给树脂后连续运转24小时的结果是可以没有问题地运转。在冷却装置9下面设置的回收器10以及在雾回收装置11下面设置的回收器12所回收的液体的总量为271.0kg。平均的话能够以11.29kg/hr回收液体。液体收率被计算为11.29/12.0×100=94.1%。回收的液体中的MMA浓度为96.5%。

    实施例5~7

    除了使分解槽3内的沙子的滞留量为100kg、150kg、170kg以外实施与实施例4同样的操作。这里,在实施例6、7中桨叶间的间距为200mm。各自在静置状态的沙层的高度为720mm、1040mm、1170mm。

    比较例4

    除了使沙子的滞留量为55kg以外实施与实施例4同样的操作。在静置状态的沙层的高度为420mm。开始供给树脂后至3小时能够运转,但是随后发生沙子从分解槽3的排出不良状况。对该沙子进行取样观察,结果存在沙子和树脂成为一体的固体状的物质。

    实施例8

    将约30kg/hr从雾回收装置11排出的包含氮气的气体与3kg/hr从气体供给用鼓风机14供给的氮气混合后,通过流量控制装置15将约33kg/hr中的30kg/hr向分解槽3供给,除此以外实施与实施例5同样的操作。

    实施例9

    将约15kg/hr从雾回收装置11排出的包含氮气的气体与1.5kg/hr从气体供给用鼓风机14供给的氮气混合后,通过流量控制装置15将约16.5kg/hr中15kg/hr向分解槽3供给,除此以外实施与实施例5同样的操作。

    实施例10

    将约10kg/hr从雾回收装置11排出的包含氮气的气体与1kg/hr从气体供给用鼓风机14供给的氮气混合后,通过流量控制装置15将约11kg/hr中10kg/hr向分解槽3供给,除此以外实施与实施例5同样的操作。

    实施例11

    将约7kg/hr从雾回收装置11排出的包含氮气的气体与0.7kg/hr从气体供给用鼓风机14供给的氮气混合后,通过流量控制装置15将约7.7kg/hr中7kg/hr向分解槽3供给,代替搅拌翼的最下面和其次的桨叶翼而使用带式翼,除此以外实施与实施例5同样的操作。

    比较例5

    将约3kg/hr从雾回收装置11排出的包含氮气的气体与0.3kg/hr从气体供给用鼓风机14供给的氮气混合后,通过流量控制装置15将约3.3kg/hr中3kg/hr向分解槽3供给,除此以外实施与实施例11同样的操作。开始供给树脂后至3小时能够运转,但是随后搅拌机4的旋转发生不良状况,并且发生沙子从分解槽3的排出不良状况。停止运转对分解槽3的内部进行了观察,结果是在搅拌翼的周围存在沙子和树脂成为一体的固体状的物质。

    比较例6

    将约40kg/hr从雾回收装置11排出的包含氮气的气体与4kg/hr从气体供给用鼓风机14供给的氮气混合后,通过流量控制装置15将约44kg/hr中40kg/hr向分解槽3供给,除此以外实施与实施例5同样的操作。尽管一边从分解槽3以120kg/hr排出沙子一边以120kg/hr进行供给,但是确认了分解槽3内的沙子的量逐渐地减少。分解槽3内的沙子的滞留量由分解槽3的下部和上部的压力损失来确定。停止运转对冷凝器和雾回收装置11进行了观察,结果是观察到沙子堆积。

    上述实施例4~11、比较例4~6的结果表示在表2、3中。

    [表2]

    [表3]

    产业上利用的可能性

    本发明可以广泛地用作热分解甲基丙烯酸树脂、有效地回收甲基丙烯酸甲酯的方法。

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本发明的树脂的分解生成物的回收方法为对在分解槽内热分解树脂而生成的气体状分解生成物进行冷却并以液体的分解生成物进行回收的方法,该方法满足下述条件(1)(4):(1)向分解槽内分别连续地供给流动气体、加热过的固体粒子及树脂,通过所述流动气体使所述固体粒子和所述树脂流动;(2)从处于静置状态的所述分解槽内的固体粒子层高度的1/2以下的位置向分解槽内连续地供给树脂;(3)从比树脂的供给位置的高度低的位置。

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