- Kompleksowa wiedza na temat procesów, doradztwo dostosowane do indywidualnych potrzeb oraz globalny serwis – od inżynierii procesowej po bezpieczną eksploatację instalacji
- Niezmiennie wysoka wydajność separacji nawet przy bardzo zmiennych warunkach zasilania
- Elastyczne dostosowanie do zmieniających się warunków procesowych dzięki regulowanemu tarczowi do skórowania
Innowacje na rzecz zrównoważonego recyklingu tworzyw sztucznych
Efektywne wykorzystanie zasobów dzięki najnowocześniejszym technologiom na rzecz zrównoważonej gospodarki o obiegu zamkniętym
Recykling chemiczny tworzyw sztucznych stanowi ważne uzupełnienie recyklingu mechanicznego i umożliwia przetwarzanie znacznie szerszej gamy materiałów, takich jak tworzywa wielowarstwowe. Metody chemiczne pozwalają na recykling strumieni odpadów z materiałów kompozytowych pochodzących z przemysłu i gospodarstw domowych, które w przeciwnym razie trafiłyby do spalarni lub na wysypiska. Biorąc pod uwagę rosnącą ilość odpadów z tworzyw sztucznych oraz coraz większe wymagania w zakresie ochrony środowiska i zasobów, recykling chemiczny zyskuje na znaczeniu. Oferuje on innowacyjne technologie, które pomagają odzyskiwać cenne surowce i zmniejszać wpływ odpadów z tworzyw sztucznych na środowisko.
Jednym z największych wyzwań w recyklingu tworzyw sztucznych jest duża niejednorodność odpadów z tworzyw sztucznych. W szczególności strumienie odpadów pokonsumpcyjnych zawierają szeroką gamę polimerów, dodatków i poziomów zanieczyszczeń, ponieważ separacja podczas procesu unieszkodliwiania jest często niewystarczająca. Dlatego też staranne przygotowanie wstępne — obejmujące kruszenie, mycie i sortowanie — ma również zasadnicze znaczenie dla procesów recyklingu chemicznego. W przypadku separacji ciał stałych od cieczy oznacza to, że skład, gęstość i lepkość wsadu mogą się znacznie różnić.
Takie zmienne warunki procesowe wymagają solidnych, elastycznych maszyn, a także możliwości swobodnej regulacji parametrów pracy. Flottweg wspiera te procesy za pomocą wysokowydajnych wirówek dekantacyjnych i Tricanter®, które umożliwiają zarówno obróbkę wstępną, jak i późniejsze oczyszczanie produktu poprzez skuteczne oddzielanie faz stałej od ciekłej.
Zaawansowane maszyny do wydajnego recyklingu chemicznego
Proces recyklingu tworzyw sztucznych metodą chemiczną
Po rozpuszczeniu lub depolimeryzacji wstępnie oczyszczonych odpadów z tworzyw sztucznych w reaktorze chemicznym w kolejnym etapie procesu należy oddzielić składniki nierozpuszczalne, a roztwór poddać dalszemu oczyszczaniu – na przykład przy użyciu węgla aktywnego. Do tego rozdzielania faz stałej i ciekłej stosuje się wirówki dekantacyjne.
Gdy roztwór zostanie wystarczająco oczyszczony, można go wykorzystać bezpośrednio do produkcji nowych polimerów lub selektywnie wytrącić rozpuszczony polimer. Powstałe substancje stałe należy następnie oddzielić mechanicznie od rozpuszczalnika — jest to kolejne potencjalne zastosowanie dekanterów lub Sedicanter® w procesach recyklingu chemicznego.
Recykling chemiczny jest szczególnie skuteczny w przypadku materiałów kompozytowych i tworzyw sztucznych, takich jak PET, które można łatwo rozłożyć na monomery. Aby osiągnąć wysoką wydajność procesu recyklingu, korzystne jest mechaniczne przetwarzanie odpadów z tworzyw sztucznych przed przetwarzaniem chemicznym. Ta obróbka wstępna poprawia jakość materiału, ułatwia separację strumieni materiałowych, a tym samym znacząco przyczynia się do optymalizacji całego procesu recyklingu.
Proces recyklingu tworzyw sztucznych metodą chemiczną
Procesy recyklingu chemicznego dzieli się zasadniczo na trzy główne kategorie:
W procesie solwolizy stosuje się odpowiedni rozpuszczalnik (często łatwopalny) albo w celu rozpuszczenia całej mieszaniny i odzyskania wyłącznie pożądanej frakcji polimerowej, albo – co jest częstszą praktyką – w celu selektywnego wyodrębnienia wyłącznie pożądanej frakcji polimerowej w podwyższonej temperaturze.
Technologia ta ma szczególne znaczenie w przypadku odpadów pokonsumpcyjnych, które często składają się z tzw. tworzyw wielowarstwowych. Takie materiały kompozytowe zawierają wiele rodzajów tworzyw sztucznych i nie nadają się do recyklingu mechanicznego.
W procesie solwolizy pożądana frakcja tworzywa sztucznego jest selektywnie rozpuszczana, a następnie oddzielana od pozostałych materiałów za pomocą procesów separacji ciał stałych od cieczy z wykorzystaniem wirówek dekanterowych. Następnie następuje odparowanie rozpuszczalnika lub wytrącenie frakcji polimerowej za pomocą innego rozpuszczalnika, co umożliwia dalsze oczyszczanie i ponowną separację ciał stałych od cieczy.
Procesy solwolizy nadają się do wielu odpadów termoplastycznych z przemysłu opakowaniowego, budowlanego, motoryzacyjnego, elektrycznego i tekstylnego – w tym polietylenu (PE), polipropylenu (PP), polistyrenu (PS), ABS i poliestru (PET). Główną zaletą jest to, że strumienie odpadów niskiej jakości można przetworzyć na produkty, które są prawie tak dobre jak nowe, lub przygotować do procesów depolimeryzacji.
Połączenie tych procesów z wysokowydajnymi wirówkami dekantacyjnymi Flottweg i wirówkami Tricanter® zapewnia wydajną separację ciał stałych od cieczy oraz oczyszczanie produktu, co optymalizuje cały proces recyklingu i poprawia jakość produktów pośrednich.
Surowcem do procesów depolimeryzacji są odpady z tworzyw sztucznych, które nie nadają się już do recyklingu mechanicznego, ale są wystarczająco jednorodne. Typowe przykłady to odpady tekstylne z poliestru (PET), skrawki folii PET, kolorowe lub mocno zabrudzone opakowania PET oraz mieszane frakcje kompozytów zawierających PET i PA, których nie da się rozdzielić mechanicznie w opłacalny sposób.
Podczas gdy przezroczyste butelki PET po napojach można dobrze poddać recyklingowi mechanicznemu, etykiety PET, odpady tekstylne zawierające ponad 90% PET lub odpady PET o wysokim udziale dodatków i barwników wymagają depolimeryzacji chemicznej jako preferowanej metody.
W procesie tym odpady są najpierw rozdrabniane, myte i przygotowywane do określonej wielkości cząstek. Następnie są one wprowadzane do układu reaktor-rozpuszczalnik, gdzie temperatura, ciśnienie i odpowiednie katalizatory powodują chemiczny rozkład odpadów na monomery w rozpuszczalniku:
- Kwas tereftalowy (TPA)
- Glikol etylenowy (EG)
W zależności od procesu, takiego jak glikoliza, monomery te są wytwarzane o różnym stopniu czystości. Rozpuszczalnik jest poddawany działaniu środków oczyszczających, takich jak węgiel aktywny do odbarwiania, a następnie wielokrotnie oddzielany i oczyszczany za pomocą wirówek dekantacyjnych. Oczyszczony roztwór jest krystalizowany, przy czym monomery (np. BHET) są oddzielane poprzez separację ciał stałych od cieczy za pomocą dekantera Flottweg lub Sedicanter® i doprowadzane do jakości polimeryzacyjnej.
Odzyskane monomery mogą być wykorzystane do produkcji nowych granulek PET bez obniżania jakości – jest to decydująca zaleta dla gospodarki o obiegu zamkniętym, zwłaszcza w zastosowaniach o wysokich wymaganiach jakościowych.
Typowe strumienie odpadów przeznaczonych do depolimeryzacji obejmują:
- Odpady tekstylne z PET z przemysłu odzieżowego
- Odpady folii PET z produkcji opakowań
Sektor ten szybko się rozwija na całym świecie, szczególnie w Chinach, gdzie programy rządowe oraz znaczne inwestycje przemysłu tworzyw sztucznych i tekstylnego sprzyjają rozbudowie mocy przerobowych recyklingu chemicznego.
Recykling chemiczny metodą pirolizy to proces termiczny, w którym odpady z tworzyw sztucznych są podgrzewane do wysokich temperatur w środowisku beztlenowym. W trakcie tego procesu długie łańcuchy polimerowe ulegają rozpadowi na mniejsze cząsteczki, które mogą przybrać postać oleju pirolitycznego, gazu lub koksu. Uzyskany olej pirolityczny stanowi cenny surowiec, który jest przetwarzany w rafineriach lub instalacjach do krakowania na nowe tworzywa sztuczne lub podstawowe związki chemiczne.
Proces ten jest szczególnie odpowiedni dla mieszanych lub zanieczyszczonych strumieni odpadów z tworzyw sztucznych, które nie mogą być już wykorzystane do recyklingu mechanicznego – takich jak folie, kompozyty lub heterogeniczne mieszanki tworzyw sztucznych. Typowymi surowcami są strumienie odpadów wysortowane z innych procesów recyklingu.
W ramach ogólnego systemu recyklingu tworzyw sztucznych piroliza odgrywa ważną rolę uzupełniającą: umożliwia odzyskiwanie materiałów z odpadów, które w przeciwnym razie byłyby w większości spalane lub składowane na wysypiskach, przyczyniając się tym samym do zwiększenia wydajności recyklingu, zamknięcia obiegu węgla i zmniejszenia zależności od zasobów kopalnych.
Dlaczego warto wybrać firmę Flottweg jako partnera w dziedzinie recyklingu tworzyw sztucznych
Solidne i elastyczne maszyny dostosowane do zmiennych warunków procesowych
Dekantatory Flottweg i wirówki Tricanter® zostały specjalnie zaprojektowane tak, aby zapewnić spójne i wydajne oddzielanie faz stałej od ciekłej, nawet w przypadku znacznych różnic w składzie i gęstości odpadów z tworzyw sztucznych.
Regulowany tarcza do skórowania
Ta zaawansowana technologia elastycznie dostosowuje się do różnych warunków zasilania i właściwości materiału, optymalizując w ten sposób wydajność separacji, zwiększając stabilność procesu i zapewniając niezmiennie wysoką jakość produktu.
Wieloletnie doświadczenie i rozwiązania dostosowane do indywidualnych potrzeb
Firma Flottweg oferuje dostosowane do indywidualnych potrzeb doradztwo w zakresie procesów oraz globalną obsługę serwisową, aby zapewnić optymalne wyniki w przetwórstwie tworzyw sztucznych.
Połączenie zrównoważonego rozwoju i wydajności
Dzięki maszynom firmy Flottweg klienci zyskują wysoką wydajność i energooszczędność, co pozwala obniżyć koszty i oszczędzać zasoby.
Skorzystaj już teraz z porad naszych ekspertów