28 Temmuz 2021 Çarşamba
PET GERİ DÖNÜŞÜMÜNÜN KATI HAL POLİKONDENSASYONU (SSP): Granüllerde mi kırma ürünlerde mi daha iyi sonuç veriyor?
Müşterilerimiz ile görüşmelerimizde en sık karşılaştığımız teknik karşılaştırma, geri dönüştürülmüş PET'in polikondensasyonunu yapmanın en iyi yolu ile üzerinedir: "peletleme" den sonra granüller üzerinde daha iyi mi yoksa doğrudan kırma makinesinden alınmış kırılmış ürünlerde mi daha iyidir?
Bu sorunun cevabı, kullanılan teknolojilerin özelliklerine ve özellikle polikondensasyon tesisinin türüne bağlıdır.
Bu makale, piyasadaki teknisyenler ve operatörler ile yapılan görüşmeleri özetleyerek, polikondenzasyonun doğrudan yeniden öğütülen PET üzerinde gerçekleştirildiğinde, granüller üzerindeki polikondenzasyona kıyasla çeşitli yönlerden daha iyi sonuç verdiğini gösterme amacına sahiptir: Bu kıyaslama enerji tüketimi , tesis yatırımı, işletme ve bakım giderlerini kapsamaktadır.
Özellikle, hem içsel bir viskozite arttırıcı hem de içsel bir viskozite dengeleyici olarak çalışan MOBY teknolojimizin kullanımı, sadece geri dönüşüm sürecini optimize etmekle kalmaz, aynı zamanda mümkün olduğunda ve/veya uygun olduğunda, "peletleme" aşamasını önlemek için bile izin verir.
1.GERİ DÖNÜŞTÜRÜLMÜŞ PET GRANÜLLERDE KATI HAL POLİKONDENSASYONU (SSP)
Granül üzerinde çalışan geri dönüştürülmüş PET için bir polikondensasyon tesisi, bir "peletleme" fazının, yani yeniden öğütücülerin granüllere dönüştürülmesinin önceden yapılmasını gerektirir.
Geri dönüştürülmüş PET için en basit peletleme ve polikondensasyon tesisi (F1-MODEL A) aşağıdaki gibi oluşur:
1. PET regrind'in eritilmesi ve filtrelenmesi için taşındığı bir ekstruder.
2. "Eriyiği" granüllere dönüştüren bir peletleyici.
3. Katı hal polikondensasyon reaksiyonu (SSP) ile granüllerin içsel viskozitesini (IV) arttıran bir reaktör.
Bu konfigürasyon, giriş malzemesinin kalitesine (değişken) (nem ve içsel Viskozite) çok bağlı olduğundan ve granüllerin özelliklerinde kararsızlık yaratabileceğinden, daha sofistike bir versiyonun (F2 - model AA) benimsenmesi tercih edilir.:
1. Kütleyi homojen hale getirmek için farklı kırılmış malzemelerin niteliklerinin ilk karıştırılması.
2. Başlangıç neminin fazlalığını azaltmak ve stabilize etmek için ön kurutma (en az 2.000 ppm'nin altında).
3. "Eriyik" fazında hidrolizi daha da sınırlamak için ekstruder üzerine monte edilmiş bir veya daha fazla "gaz alma" ünitesi.
4. "Gaz alma" nin daha verimli yönetimi için "çift vidalı" veya "çok vidalı"bir ekstruder kullanımı.
5. Sonda da, daha fazla enerji girişi olmaksızın granüllerin kristalleşmesini elde etmek için ekstrüzyonun artık ısısını kullanan "su altı" kesim sistemi olarak adlandırılan bir peletleyici.
Böyle bir sistem, basit sistemlere göre üç büyük avantaja sahiptir:
1. Kararlı mekanik özelliklere sahip granül elde edilir
2. Ekstrüzyon fazı sırasında iç viskozite de keskin düşüşler önlenir
3. Polikondensasyon reaktöründeki reaksiyon sürelerini sınırlanır.
Piyasadaki birçok operatör için, yukarıda açıklanan yöntem, geri dönüştürülmüş PET'İ, içsel Viskozite (IV) ve dolayısıyla mekanik özellikler açısından prime malzemeninkine eşit özelliklere geri getirmenin en iyi yoludur.
Bununla birlikte, bu sistem konfigürasyonuna (F3 - MODEL AA) daha yakından bakarsak, bunun gerçekten enerji açısından verimli olmadığını görüyoruz.
Tarif edilen işlemde, malzeme aşağıdaki gibi iki ısıtma ve iki soğutma dizisine tabi tutulur:
1. Ön kurutma ve ekstrüzyon fazında ısıtılır ve daha sonra peletleme sırasında soğutulur.
2. Isıtılır ve daha sonra polikondensasyon fazında tekrar soğutulur.
Bu nedenle soru şu şekildedir: işlemin sonunda tek bir ilerici ısıtma eğrisi ve tek bir soğutma ile bir sistem inşa etmek mümkün mü?
Cevap "Evet".
II. GERİ DÖNÜŞTÜRÜLMÜŞ PET YENİDEN ÖĞÜTÜCÜLERDE KATI HAL POLİKONDENSASYONU (SSP)
Ekstrüzyondan önce polikondensasyon reaksiyonunu hareket ettirirsek (F4 - MODEL MOBY), malzeme eriyene ve daha sonra peletlenene kadar kademeli olarak ısıtılır.
Ve ayrıca soğutma sadece bir kez gerçekleşir.
Ayrıntılı olarak, malzeme aşağıdaki termal adımlardan geçer:
1. Ön ısıtma @100-160°C.
2. Katı hal polikondensasyonu (SSP) en az 200°C'de.
3. Ekstruderde erime (>250°C).
4. Peletleme ve kristalizasyon.
5. 100°C'nin altında soğutma.
Nihai ürünün stabilitesi ile ilgili tüm avantajlar korunur, ancak enerji tüketimi azalır, çünkü işlemin önceki aşamasında tanıtılan ısı da bir sonraki aşamada yeniden kullanılır.
Ekstrüzyondan önce bir polikondensasyon seçiminde başka avantajlar da vardır.
En az iki nedenden dolayı daha düşük olan kurulum maliyetleri ile başlayalım:
1. Ekstruder ve polikondensasyon reaktörü arasındaki Ara depolama ve taşıma fazları elimine edilir.
2. "Eriyik "fazı, basit bir tek vidalı ekstruder (kısa) ile ve" gaz giderme" cihazları olmadan yönetilebilir, çünkü reaktörden çıkan malzeme, hidroliz bozulmasını önlemek için önlem gerektirmeyen sıfıra yakın bir neme sahiptir.
Sonuç olarak, tüm süreç basitleştirilmiştir ve ayrıca işletme maliyetleri granül üzerinde polikondensasyonlu versiyondan daha düşüktür.
Bu nedenle, sistemin birçok açıdan optimize edildiğini söyleyebiliriz (F5-MODEL MOBY).:
- Yatırım maliyetleri.
- Enerji maliyetleri.
- Bakım maliyetleri.
- İşleyiş.
Ama daha fazlasını yapmak mümkün mü?
III. BİR ADIM DAHA İLERİ
PET, higroskopik bir malzemedir ve nihai üründe ortaya çıkan estetik ve/veya mekanik kusurlarla hidroliz etkisini önlemek için dönüştürülmeden önce bir nem alma işlemi (F6) gerektirir.
Geri dönüşüm IV açısından geliştirildikten ve granüllere dönüştürüldükten sonra, granüller ekstrüzyondan önce nemden arındırılmalı ve bu nedenle diğer kaynaklara ve enerjiye yeniden ihtiyaç duyulur.
Mümkün ve/veya uygun olduğunda, en iyi tesis optimizasyonunun (F7 - MODEL MOBY+), doğrudan yeniden öğütmeden nihai ürüne gitmek için peletleme aşamasını atlamaktan ibaret olduğunu gözlemlenir.
Önceki örnekte olduğu gibi, peletleme aşamasının ortadan kaldırılması, yatırım maliyetlerinin, enerji maliyetlerinin, bakım maliyetlerinin ve işletme maliyetlerinin azaltılmasında daha ileri bir adım atılmasını sağlar.
IV. MOBY - GERİ DÖNÜŞÜM EDİLMİŞ PET İÇİN IV GÜÇLENDİRİCİ VE STABİLİZATÖRÜ
Yukarıdakileri özetleyecek olursak, enerji ve yatırım maliyetleri ile işletme ve bakım açısından maksimum verimlilik, doğrudan PET yeniden öğütme üzerinde gerçekleştirilen bir polikondenzasyon işlemi ile elde edilir ve ardından ara adımlar olmadan nihai bir ürüne dönüşüm yapılır. Mümkün ve/veya uygun, ayrıca peletlemeden kaçının (F8).
Geleneksel PET katı hal polikondensasyon (SSP) teknolojileri, doğrudan PET yeniden öğütme malzemeleri üzerinde çalışmak için sınırlamalara, "konveksiyon", "iletim" veya "sürtünme" bazlı ısıtma sistemlerine bağlı sınırlamalara sahiptir.
Bu sınırlamalar arasında en önemlileri şunlardır:
1. Isıtma ve uzun süre (iletim) az verimlilik.
2. Düzensiz şekilli veya tozlu içerikli malzemelerin taşınmasında zorluk (konveksiyon).
3. Reaktörde kalma süresi, virgin PET'DEN (sürtünme) daha yüksek bir iç viskoziteye (IV) ulaşmak için yeterli değildir.
4. Reaktörden önce bir karıştırma fazı olmadan malzemenin içsel viskozitesini stabilize etmede zorluk.
Son yıllarda, PET geri dönüşüm pazarı katlanarak büyüdü ve pratik bir bakış açısından durum giderek daha "karmaşık"hale geldi.
Bir yandan, geri dönüştürülmüş malzemelerin "ilk tercih" teklifi yeterli değildir ve her şekilde, fiyatlar bazen geri dönüşümleri kullanmanın anti-ekonomik olduğu noktaya yükselmiştir.
Öte yandan, üretim yapmak için geri dönüştürülmüş PET satın alanlar, özellikle içsel Viskozite (IV) açısından kaliteli girdi gerektirir.
Bu nedenle, çeşitli nedelerle bir R-PET karışımı yapmak ve sadece bir ekstrüzyon hattı ile bütünü peletlere dönüştürmek artık mümkün değildir, çünkü IV'Lİ malzemeler çok düşük ve her şeyden önce tutarsız, artık bir pazara sahip değildir.
Ancak, yalnızca tüm hammadde giriş koşulları zaman içinde her zaman sabitse çalışan PET arıtma sistemlerini kullanmak artık mümkün değildir, çünkü dönüşüm artık uygun maliyetli olmayacaktır.
Talep artıyor, arz artıyor, kaliteye olan ihtiyaç artıyor ve kaliteyi doğru fiyata vermek için çözülmesi gereken sorunlar artıyor.
Kızılötesi radyasyonların, vakumun ve karıştırmanın eşzamanlı kombinasyonunu kullanan MOBY sistemi (F9), geleneksel katı hal polikondensasyon teknolojilerinin sınırlarını aşarak, doğrudan PET regrinds üzerinde çalışmasına izin vererek, içsel viskoziteyi 1 dl/gr'a kadar arttırır ve stabilize eder.
Detay vermek gerekirse:
* Kızılötesi radyasyonlar ısıyı doğrudan, sürekli ve doğru bir şekilde malzemeye iletir. Bu şekilde, içsel Viskozite (IV) artış hızı, sadece tedavinin ilk 2-3 saatinde optimal verime sahip olan diğer teknolojilerin aksine, zaman içinde her zaman maksimum ve sabittir.
* Yoğun karıştırma, reaktör içindeki malzemeyi homojenize eder ve giriş malzemesinin değişkenliği karşısında bile içsel viskoziteyi stabilize etmeyi sağlar.
Sadece R-PET'DEKİ MOBY performansına bir örnek vermek gerekirse, bu videoda, 0.65 ila 0.72 dl/gr arasında değişen bir başlangıç IV ile "çok renkli" PET şişelerin yeniden öğütülmesinden başlayarak, yaklaşık 3 buçuk saatlik bir işlem süresi ile 1.010 dl/gr'lik bir nihai Viskozite elde etmenin nasıl mümkün olduğu gösterilmiştir.
https://www.youtube.com/watch?v=-2nSQmCsuas
Buradaki amaç, hem yeni tesislere hem de mevcut tesislere yapılan yatırımları, sadece bugüne kadar kullanılan metodolojileri değil, aynı zamanda bir PAZARLA yüzleşmemize izin veren yeni teknolojik fırsatları da göz önünde bulundurarak yeniden düşünmektir. PET'in geri dönüşümü - her zaman daha karmaşık ve değiştirilebilir.
Bugün, PET'in geri dönüşümü artık daha düşük hammadde maliyetinden yararlanarak üretim maliyetlerini düşürmenin sadece "kolay bir yolu" olamaz, ancak bakire malzemelerle elde edilene eşit - üstün değilse - kalite üretmek için bir araç haline gelmelidir.
İçsel Viskozite (IV) açısından kararlı ve kontrol edilebilir özelliklere sahip geri dönüştürülmüş bir PET ürünü elde etmek için bizi arayın.
HABER ARŞİVİ İÇİN TIKLAYINIZ