廢棄物的分解方法和裝置制造方法及圖紙

由廢棄物回收單體化合物的方法和裝置。回收方法包括將廢棄物供入反應(yīng)器；將１００－４００℃、５－４０ＭＰａ的超臨界水或高壓／高溫水連續(xù)加入反應(yīng)器中；使廢棄物的可水解性鍵分解，以使廢棄物分解；對(duì)單體化合物回收。回收裝置包括反應(yīng)器、超臨界水或高壓／高溫水的連續(xù)供給裝置以及將已水解的廢棄物導(dǎo)入分離器的裝置。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)是關(guān)于使用超臨界水或高壓高溫水分解處理化工廠中產(chǎn)生的含有副產(chǎn)物的廢棄物，從該廢棄物中回收化工廠的目的物的原料化合物或其衍生物并再利用的化工廠中廢棄物的分解方法和裝置。進(jìn)而是關(guān)于使用超臨界水或高壓高溫水分解處理聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯瓶、聚氨酯泡沫塑料等廢棄物，從廢棄物中回收它們的原料化合物或其原料化合物的衍生物的方法和裝置。
技術(shù)介紹
在化工廠中工業(yè)合成各種化學(xué)制品時(shí)，除了生成目的物以外，還產(chǎn)生副產(chǎn)物或殘留未反應(yīng)物。例如在聚合反應(yīng)設(shè)備中，必須設(shè)置使未反應(yīng)單體與反應(yīng)槽內(nèi)生成的聚合物分離的裝置，通常所回收的未反應(yīng)單體作為聚合反應(yīng)原料再利用。也已知在聚合反應(yīng)的情況下，副生成低聚物等聚合體，但聚合體若殘留在聚合物中，則有得不到目的特性，或長(zhǎng)時(shí)間后特性惡化的弊病，因此大多進(jìn)行分離除去聚合體的過(guò)程。僅將未反應(yīng)單體裝入原料供給線、再利用是可能的，當(dāng)然聚合體不能與單體同樣地進(jìn)行處理，因此進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的焚燒處理和廢棄處理。另外，不在聚合反應(yīng)設(shè)備中，即使在合成低分子化合物的化學(xué)設(shè)備中也生成副反應(yīng)產(chǎn)物及目的化合物的二聚體和三聚體等聚合體，有必要例如用蒸餾等方法將這些副產(chǎn)物和聚合體與目的化合物分離開(kāi)來(lái)。在低分子化合物的情況下，副產(chǎn)物的分離較容易，但是，同聚合體一起與目的化合物分離往往比較困難，因此在最終蒸餾殘?jiān)葟U棄物中多含有聚合體和目的化合物。目前還沒(méi)有有效利用這些廢棄物的方法，僅僅是進(jìn)行焚燒、廢棄處理，因而從節(jié)約資源方面看，是值得重視的問(wèn)題。另一方面，近年來(lái)，人們一直試圖利用在超監(jiān)界水或高壓高溫水中的水解和氧化反應(yīng)使廢棄物無(wú)害化，或得到可能有效利用的生成物。例如，在特表平3-500264號(hào)公報(bào)中，揭示了利用超(或亞)監(jiān)界狀態(tài)下的氧化反應(yīng)使排液系廢棄物無(wú)害化的方法，另外，在特開(kāi)平5-31000號(hào)公報(bào)中，揭示了使用超臨界或亞臨界狀態(tài)的水來(lái)水解各種高分子化合物的方法，再有，特公平3-16328號(hào)公報(bào)和特開(kāi)平5-271328號(hào)公報(bào)中，揭示了從廢聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯得到純對(duì)苯二甲酸和乙二醇的方法。但是，特表平3-500264的技術(shù)，作為無(wú)害化方法，重要的是伴隨氧化反應(yīng)所得到的物質(zhì)的實(shí)用性成問(wèn)題，在其他的公報(bào)中，有關(guān)使包含低聚物和二聚體等聚合體的化學(xué)設(shè)備內(nèi)的廢棄物高效的分解方法和裝置沒(méi)有任何言及。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，本專(zhuān)利技術(shù)著眼于迄今沒(méi)有利用焚燒和廢棄處理以外的方法的化學(xué)設(shè)備內(nèi)廢棄物，以將包含在這些廢棄物中的副產(chǎn)物和聚合體等的對(duì)象化合物分解成化學(xué)設(shè)備中的目的化合物的起始原料化合物或其衍生物，確立能有效再利用的連續(xù)處理方法作為課題而揭示。本專(zhuān)利技術(shù)是包含具有醚鍵、酯鍵、酰胺鍵、異氰酸酯鍵中任一種以上的水解性鍵的對(duì)象化合物的化學(xué)設(shè)備內(nèi)廢棄物的分解方法，具有以下要點(diǎn)，即在將廢棄物以熔融狀態(tài)或液體狀態(tài)連續(xù)地供給反應(yīng)器的同時(shí)，將超臨界水或高壓高溫水連續(xù)地供給上述反應(yīng)器，通過(guò)與該廢棄物接觸使對(duì)象化合物分解，作為該對(duì)象化合物的原料化合物或其衍生物而回收。另外，本專(zhuān)利技術(shù)還包括配備下述裝置和機(jī)構(gòu)的廢棄物的分解裝置反應(yīng)器； 將包含具有醚鍵、酯鍵、酰胺鍵、異氰酸酯鍵中的任一種以上的水解性鍵的對(duì)象化合物的廢棄物以熔融狀態(tài)或液體狀態(tài)原樣地連續(xù)供給上述反應(yīng)器的裝置；向上述反應(yīng)器供給超臨界水或高壓高溫水的裝置；以及將從反應(yīng)器排出的包含對(duì)象化合物的分解物的排出液導(dǎo)入分離裝置的裝置。在本專(zhuān)利技術(shù)的分解方法中，只要是包含可能水解的對(duì)象化合物的化學(xué)設(shè)備內(nèi)廢棄物就可以不加限制的使用，但其中對(duì)象化合物對(duì)于化學(xué)設(shè)備中的目的化合物是高分子物質(zhì)時(shí)是副產(chǎn)物的“原料化合物的二聚體以上聚合體”，或者目的化合物是低分子物質(zhì)時(shí)是副產(chǎn)物的“目的化合物的二聚體以上聚合體”，能特別有效地使用。使用本專(zhuān)利技術(shù)的分解方法，無(wú)論在“原料化合物的二聚體以上聚合體”、“目的化合物的二聚體以上聚合體”的哪種都能分解成“原料化合物或者其衍生物”，都能有效地利用所得到的分解產(chǎn)物。在本專(zhuān)利技術(shù)中的“聚合體”的含義表示二聚體以上的化合物，聚合度的數(shù)值級(jí)因聚合物種類(lèi)和聚合方法而發(fā)生各種變化，因此不作特別限定。在本專(zhuān)利技術(shù)方法中，供給反應(yīng)器的超臨界水或高壓高溫水達(dá)到100℃以上、5MPa以上，相對(duì)于供給反應(yīng)器的化學(xué)設(shè)備內(nèi)廢棄物的重量，供給1倍以上的超臨界水或高壓高溫水是最佳的實(shí)施形式。本專(zhuān)利技術(shù)的分解方法的特征是，對(duì)象物是熔融狀態(tài)或液體狀態(tài)的化學(xué)設(shè)備內(nèi)廢棄物，而且從該廢棄物能連續(xù)地回收有用化合物。因?yàn)榛瘜W(xué)設(shè)備的廢棄物是連續(xù)地排出，所以間歇式處理方法需要廢棄物的貯存槽。并且也有用于批料更換時(shí)的反應(yīng)器的冷卻和升溫的能量損失大的問(wèn)題。進(jìn)而因?yàn)檠b入固體狀廢棄物時(shí)因?yàn)橹瞥蓾{狀有大量的水，需要用于使其達(dá)到高溫的能量。但本專(zhuān)利技術(shù)方法能以一定壓力和溫度條件連續(xù)地處理原封不動(dòng)的熔融狀態(tài)或液體狀態(tài)的化學(xué)設(shè)備內(nèi)廢棄物，所以沒(méi)有上述那樣的缺點(diǎn)，在實(shí)際操作上是極有用的。本專(zhuān)利技術(shù)中的分解對(duì)象是包含具有醚鍵、酯鍵、酰胺鍵、異氰酸酯鍵中任一種以上的水解性鍵的對(duì)象化合物的化學(xué)設(shè)備內(nèi)廢棄物。廢棄物中的對(duì)象化合物是目的化合物為高分子物質(zhì)時(shí)的副產(chǎn)物的“原料化合物的二聚體以上聚合體”時(shí)，或者目的化合物是低分子物質(zhì)的的副產(chǎn)物“目的化合物的二聚體以上聚合體”時(shí)，本專(zhuān)利技術(shù)方法特別適用，可以有效地再利用廢棄物，因而優(yōu)點(diǎn)多。以下將“二聚體以上的聚合體”簡(jiǎn)稱(chēng)“聚合體”。理想的對(duì)象化合物中，作為分類(lèi)為原料化合物的聚合體可舉出聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系低聚物(有酯鍵)、尼龍等聚酰胺系低聚物(有酰胺鍵)、聚碳酸酯系低聚物(有醚鍵)等。在聚酯系低聚物中有環(huán)狀酯低聚物和鏈狀低聚物，能分解成對(duì)苯二甲酸等的二羧酸和二醇。作為尼龍系低聚物可舉出由原料ε-己內(nèi)酰胺合成的環(huán)狀或鏈狀低聚物等，從這些低聚物能夠得到ε-己內(nèi)酯的開(kāi)環(huán)衍生物即ε-氨基己酸。另外，在聚碳酸酯系低聚物的情況下，能分解成是原料的多元醇或者多元酚和碳酸。另外，含有環(huán)氧氯丙烷、乙烯或環(huán)氧丙烷等環(huán)狀醚鍵的化合物進(jìn)行自聚合的化合物是具有醚鍵的聚合體，它們既能作為“原料化合物的聚合體”又能作為“目的化合物的聚合體”存在。即，在使用這些化合物合成聚合物時(shí)，如果是副生的聚合體，那么就是原料化合物的聚合體，如果合成這些化合物時(shí)是副生的聚合體，那么就是目的化合物的聚合體。再有，在合成季戊四醇等化合物時(shí)，也副生成具有醚鍵的自聚合物，因此這樣的聚合體也成為“目的化合物的聚合體”，是本專(zhuān)利技術(shù)的合適的對(duì)象化合物。作為“目的化合物的聚合體”，還可舉出發(fā)生二或三異氰酸酯化合物的聚合體(有酰胺鍵)等的自反應(yīng)、含有能形成水解性鍵的官能基的化合物的聚合體。作為異氰酸酯化合物可舉出二異氰酸甲苯酯(2，4-或者2，6-TDI)和二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)等，這些聚合體成為分解對(duì)象化合物。分解后所得到的化合物是合成這些異氰酸酯時(shí)的中間原料即二胺化合物，例如甲苯二胺和二苯基二氨基甲烷。不言面喻，本專(zhuān)利技術(shù)也可以使用不是聚合體的副產(chǎn)物，即起始原料進(jìn)行副反應(yīng)生成的副產(chǎn)物，在此情況下分解后得到起始原料化合物或其衍生物。另外，在目的化合物與聚合體難以分離的情況下，在來(lái)自化學(xué)設(shè)備的廢棄物中兩者不能分離地混在一起。本專(zhuān)利技術(shù)的前提是廢棄物的有效利用，因此將因與其他物質(zhì)不能分離而只有焚燒的目的化合物分解成原料化合物、以便重新利用也是按照本專(zhuān)利技術(shù)的主要意思，從這點(diǎn)看，不否定在對(duì)象化合物中包含目的化合物本身。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種由廢棄物回收一種或多種單體化合物的方法，它包括：將所述廢棄物供入反應(yīng)器；將溫度為１００－４００℃，壓力為５０－４０Ｍｐａ的超臨界水或高壓／高溫水連續(xù)加入所述反應(yīng)器中，所述水的供應(yīng)量，按所述廢棄混合物的總重量為基計(jì)，加水比為１－１ ０倍；使反應(yīng)器內(nèi)的所述廢棄物的可水解性鍵分解，借此對(duì)所述廢棄物進(jìn)行分解；以及，對(duì)一種或多種單體化合物進(jìn)行回收；其中，所述廢棄物含有選自醚鍵、酯鍵和酰胺鍵的可水解性鍵，或者，含有異氰酸酯的衍生物，以及，使所述廢棄物和所述水 二者均在反應(yīng)器中按基本上相同的方向流動(dòng)。

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：長(zhǎng)瀨佳之，福里隆一，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：株式會(huì)社神戶(hù)制鋼所，三井武田化學(xué)株式會(huì)社，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：JP[日本]