一種廢舊pet材料化學(xué)法回收循環(huán)再利用系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢舊PET材料回收再利用技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的化學(xué)法回收系統(tǒng)，具體涉及一種廢舊PET材料化學(xué)法回收循環(huán)再利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前世界上廢舊PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)瓶回收再利用技術(shù)主要包括物理回收法和化學(xué)回收法?；瘜W(xué)回收法是指在較高溫度或較高壓力或化學(xué)試劑的作用下高分子發(fā)生降解反應(yīng)，形成單體及低分子量的產(chǎn)物。即將PET解聚成單體，再聚合成PET。例如:日本某公司采用從廢PET瓶中回收DMT (對(duì)苯二甲酸二甲酯)，再將DMT轉(zhuǎn)化成PTA，然后將PTA和MEG聚合呈PET樹脂。也有采用類似的化學(xué)方法回收PET。由于化學(xué)法加工成本較高、二次污染等問(wèn)題，未能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種較低使用成本、較短生產(chǎn)時(shí)間且整個(gè)過(guò)程為常壓和較低溫度的廢舊PET材料化學(xué)法回收循環(huán)再利用系統(tǒng)。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案:一種廢舊PET材料化學(xué)法回收循環(huán)再利用系統(tǒng)，其包括依次連接的降解和過(guò)濾系統(tǒng)、降解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)、乙二醇與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)、BHET定量喂料系統(tǒng)、水解和過(guò)濾系統(tǒng)、活性炭過(guò)濾系統(tǒng)、水解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)、水與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)、BHET干燥包裝系統(tǒng)；其中，PET定量喂料系統(tǒng)和離子液體催化劑定量喂料系統(tǒng)通過(guò)管路與降解和過(guò)濾系統(tǒng)入口相連；降解和過(guò)濾系統(tǒng)出口通過(guò)管路連接降解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)入口，降解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)出口通過(guò)管路連接至乙二醇與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)入口，乙二醇與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)出口通過(guò)管路連接BHET定量喂料系統(tǒng)入口，BHET定量喂料系統(tǒng)出口通過(guò)管路連接水解和過(guò)濾系統(tǒng)入口，水解和過(guò)濾系統(tǒng)出口連接至活性炭過(guò)濾系統(tǒng)入口，活性炭過(guò)濾系統(tǒng)出口通過(guò)管路連接水解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)入口，水解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)出口通過(guò)管路連接水與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)入口，水與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)出口通過(guò)管路連接BHET干燥包裝系統(tǒng)；所述的降解和過(guò)濾系統(tǒng)包括上下兩部分結(jié)構(gòu)，上部為降解部分采用反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)，下部為過(guò)濾部分采用網(wǎng)式結(jié)構(gòu)；所述的水解和過(guò)濾系統(tǒng)包括上下兩部分結(jié)構(gòu)，上部為水解部分采用反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)，下部為過(guò)濾部分采用網(wǎng)式結(jié)構(gòu)；所述的降解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)為冷卻塔結(jié)構(gòu)；所述的乙二醇與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)為板框壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)；所述的活性炭過(guò)濾系統(tǒng)為吸附塔結(jié)構(gòu)；所述的水解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)為冷卻塔結(jié)構(gòu)；所述的水與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)為離心機(jī)結(jié)構(gòu)。
[0005]如上所述的一種廢舊PET材料化學(xué)法回收循環(huán)再利用系統(tǒng)，其所述的乙二醇與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)另一個(gè)出口通過(guò)管路連接至降解和過(guò)濾系統(tǒng)；水與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)的另一出口通過(guò)管道連接至水解和過(guò)濾系統(tǒng)。
[0006]采用上述系統(tǒng)的廢舊PET材料化學(xué)法回收循環(huán)再利用方法，其包括如下步驟:
[0007](a)廢舊PET材料通過(guò)PET定量喂料系統(tǒng)、乙二醇及離子液體催化劑通過(guò)離子液體催化劑定量喂料系統(tǒng)進(jìn)入降解和過(guò)濾系統(tǒng)，在降解和過(guò)濾系統(tǒng)(3)的降解部分的反應(yīng)釜內(nèi)加溫至140?190°C進(jìn)行PET材料的降解；其中，PET材料、乙二醇、離子液體催化劑的加入質(zhì)量比為1: (2?5): (0.003?0.008);然后所得降解液降溫至80?100°C，進(jìn)入過(guò)濾部分過(guò)濾去除雜質(zhì)；
[0008](b)步驟(a)所得去雜質(zhì)的降解液進(jìn)入降解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)進(jìn)行降溫結(jié)晶，當(dāng)溫度降至10?30°C后進(jìn)入乙二醇與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)；在乙二醇與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，分離出的乙二醇送至乙二醇料罐以備再次降解使用，得到的BHET粗產(chǎn)品通過(guò)BHET定量喂料系統(tǒng)送至水解和過(guò)濾系統(tǒng)；
[0009](c)在水解和過(guò)濾系統(tǒng)的水解部分的反應(yīng)釜內(nèi)BHET粗產(chǎn)品水解，BHET粗產(chǎn)品與水的質(zhì)量比為1: (3?8)，水解溫度為80?90°C，然后在過(guò)濾部分將不溶于水的多聚體去除，所得的水解液進(jìn)入活性炭過(guò)濾系統(tǒng)采用活性炭進(jìn)行過(guò)濾，去除有機(jī)雜質(zhì)；
[0010](d)從活性炭過(guò)濾系統(tǒng)出來(lái)的過(guò)濾好的水解液進(jìn)入水解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)(9)，降溫至10?30°C進(jìn)行BHET的結(jié)晶，最后通過(guò)水與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)(10)將BHET晶體濾出，濾出BHET晶體經(jīng)過(guò)BHET干燥包裝系統(tǒng)(11)進(jìn)行干燥后包裝。
[0011]如上所述的一種廢舊PET材料化學(xué)法回收循環(huán)再利用方法，其所述的離子液體催化劑采用的是過(guò)度金屬類離子液體，包括季銨鹽、咪唑鹽、季膦鹽、或吡啶鹽。
[0012]如上所述的一種廢舊PET材料化學(xué)法回收循環(huán)再利用方法，其所述的PET材料定量喂料系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)累計(jì)量或靜態(tài)批次計(jì)量將一定量廢舊PET材料投入降解和過(guò)濾系統(tǒng)；所述的離子液體催化劑定量喂料系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)累計(jì)或靜態(tài)批次計(jì)量，將一定量催化劑按比例投入降解和過(guò)濾系統(tǒng)；所述的BHET定量喂料系統(tǒng)，其采用動(dòng)態(tài)累計(jì)或靜態(tài)批次計(jì)量，將一定量BHET投入水解和過(guò)濾系統(tǒng)。
[0013]如上所述的一種廢舊PET材料化學(xué)法回收循環(huán)再利用方法，其所述的降解和過(guò)濾系統(tǒng)其中降解部分采用反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)，其具有加溫、攪拌功能，用于對(duì)PET材料的降解；過(guò)濾部分采用網(wǎng)式結(jié)構(gòu)，可對(duì)未降解材料或雜質(zhì)的過(guò)濾去除；所述的水解和過(guò)濾系統(tǒng)其水解部分為反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)，具有加溫、攪拌功能，用于對(duì)BHET進(jìn)行水解；過(guò)濾部分采用網(wǎng)式結(jié)構(gòu)，可將多聚體過(guò)濾剔除，多聚體進(jìn)入降解和過(guò)濾系統(tǒng)繼續(xù)降解。
[0014]如上所述的一種廢舊PET材料化學(xué)法回收循環(huán)再利用方法，其所述的降解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)為冷卻塔結(jié)構(gòu)，用于對(duì)降解液降溫，使溶解在乙二醇中的BHET及其多聚體結(jié)晶；所述的乙二醇與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)為板框壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)，用于降解液的固液分離，即將BHET從乙二醇溶液中分離出來(lái)，并將乙二醇與催化劑混合液送回降解和過(guò)濾系統(tǒng)循環(huán)利用；所述的水解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)為冷卻塔結(jié)構(gòu)，用于水解液的降溫，使溶解在水中的BHET結(jié)晶；所述的水與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)為離心機(jī)結(jié)構(gòu)，用于將水解液降溫后析出的BHET從水溶液中分離出來(lái)，并將水送回水解和過(guò)濾系統(tǒng)循環(huán)利用；所述的BHET干燥包裝系統(tǒng)，用于將分離的BHET進(jìn)行脫水干燥并包裝，其中烘干部分采用熱風(fēng)干燥。
[0015]本發(fā)明的效果在于:本發(fā)明所述的一種廢舊PET材料化學(xué)法回收循環(huán)再利用系統(tǒng)，主要設(shè)備均為常壓設(shè)備，在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中均為常壓工作，不涉及壓力容器。技術(shù)指標(biāo):PET降解率彡98% ;成品BHET純度彡95%。采用本發(fā)明所述的一種廢舊PET材料化學(xué)法回收循環(huán)再利用系統(tǒng)回收廢舊PET材料，將廢舊PET材料轉(zhuǎn)變?yōu)闈崈舻腂HET，可有效提高最終成品的潔凈度，從而提升加工產(chǎn)品整體品質(zhì)。本發(fā)明系統(tǒng)可有效降低生產(chǎn)過(guò)程中的能量消耗；本發(fā)明所述的乙二醇、催化劑、水等均循環(huán)利用。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明所述的一種廢舊PET瓶化學(xué)法回收再利用系統(tǒng)示意圖。
[0017]圖中:1.PET定量喂料系統(tǒng)；2.離子液體催化劑定量喂料系統(tǒng)；3.降解和過(guò)濾系統(tǒng)；4.降解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)；5.乙二醇與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)；6.BHET定量喂料系統(tǒng)；7.水解和過(guò)濾系統(tǒng)；8.活性炭過(guò)濾系統(tǒng)；9.水解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)；10.水與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)；11.BHET干燥包裝系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的一種廢舊PET材料化學(xué)法回收循環(huán)再利用系統(tǒng)作進(jìn)一步描述。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種廢舊PET材料化學(xué)法回收循環(huán)再利用系統(tǒng)，其包括依次連接的降解和過(guò)濾系統(tǒng)3、降解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)4、乙二醇與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)5、BHET定量喂料系統(tǒng)6、水解和過(guò)濾系統(tǒng)7、活性炭過(guò)濾系統(tǒng)8、水解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)9、水與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)10、BHET干燥包裝系統(tǒng)11。
[0020]其中，PET定量喂料系統(tǒng)1和離子液體催化劑定量喂料系統(tǒng)2通過(guò)管路與降解和過(guò)濾系統(tǒng)3入口相連；降解和過(guò)濾系統(tǒng)3出口通過(guò)管路連接降解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)4入口，降解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)4出口通過(guò)管路連接至乙二醇與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)5入口，乙二醇與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)6出口通過(guò)管路連接BHET定量喂料系統(tǒng)6入口，BHET定量喂料系統(tǒng)6出口通過(guò)管路連接水解和過(guò)濾系統(tǒng)7入口，水解和過(guò)濾系統(tǒng)7出口連接至活性炭過(guò)濾系統(tǒng)8入口，活性炭過(guò)濾系統(tǒng)8出口通過(guò)管路連接水解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)9入口，水解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)9出口通過(guò)管路連接水與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)10入口，水與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)10出口通過(guò)管路連接BHET干燥包裝系統(tǒng)11。
[0021]所述的降解和過(guò)濾系統(tǒng)3包括上下兩部分結(jié)構(gòu)，上部為降解部分采用反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)，下部為過(guò)濾部分采用網(wǎng)式結(jié)構(gòu)；所述的水解和過(guò)濾系統(tǒng)7包括上下兩部分結(jié)構(gòu)，上部為水解部分采用反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)，下部為過(guò)濾部分采用網(wǎng)式結(jié)構(gòu)。
[0022]所述的降解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)4為冷卻塔結(jié)構(gòu)；所述的乙二醇與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)5為板框壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)；所述的活性炭過(guò)濾系統(tǒng)8為吸附塔結(jié)構(gòu)；所述的水解液降溫結(jié)晶系統(tǒng)9為冷卻塔結(jié)構(gòu)；所述的水與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)10為離心機(jī)結(jié)構(gòu)。
[0023]所述的乙二醇與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)5另一個(gè)出口通過(guò)管路連接至降解和過(guò)濾系統(tǒng)3 ;水與BHET分離循環(huán)系統(tǒng)10的另一出口通過(guò)管道連接至水解和過(guò)濾系統(tǒng)7。
[0024]采用上述系統(tǒng)的廢舊PET材料化學(xué)法回收循環(huán)再利用方法，其包括如下步驟:
[0025](a)廢舊PET材料通過(guò)PET定量喂料系統(tǒng)1、乙二醇及離子液體催化劑通過(guò)離子液體催化劑定量喂料系統(tǒng)2進(jìn)入降解和過(guò)濾系統(tǒng)3，在降解和過(guò)濾系統(tǒng)3的降解部分的反應(yīng)釜內(nèi)加溫至140?190°C進(jìn)行PET材料的降解(例如溫度加至160°C、140°C或190°C );其中，PET材料、乙二醇、離子液體催化劑的加入質(zhì)量比為1: (2?5): (0.003?0.008)(例如加入質(zhì)量比為1:3:0.006、或1:2:0.003、或1:5:0.008);然后所得降解液降溫