Chemisches Recycling von Kunststoffen

Der sorglose Umgang mit Kunststoff hat sich zu einem weltweiten Umweltproblem entwickelt. Leider ist der Abbau in der Natur bei der überwiegenden Mehrheit der Polymerprodukte entweder nicht vorhanden oder extrem langsam. Dies gefährdet die Umwelt in immer stärkerem Maße. Die Weltmeere sind von den erheblichen Mengen an Kunststoffabfällen besonders betroffen.

Dies ist eine globale Herausforderung! Daher rückt das Recycling von Kunststoffen immer stärker in den Fokus der Öffentlichkeit. Ziel sollte eine „Kreislaufwirtschaft“ sein, idealerweise ein weltweiter geschlossener Kreislauf von Kunststoffprodukten und Kunststoffvorprodukten.

Heute erfolgt das meiste Recycling durch mechanische Prozesse. Die größten, weit verbreiteten Kunststoffabfallfraktionen – zum Beispiel der Inhalt der „gelben Säcke“ oder der „gelben Tonnen“ – enthalten viele Verunreinigungen, Mehrschichtfolien, Metalle, Farbstoffe oder Additive. Sollen diese gemischten Fraktionen erfolgreich in einen Recyclingkreislauf zurückgeführt werden, müssen neben den mechanischen auch chemische Kunststoffrecyclingprozesse im großen Maßstab etabliert werden.

Das Eingangsmaterial muss im ersten Prozessschritt für ein chemisches Recyclingverfahren zum Auflösen oder Schmelzen so aufbereitet werden, dass ein störungsfreier Betrieb sowie ein reproduzierbares Prozessergebnis erzielt werden kann. Aufgrund der sehr unterschiedlichen Beschaffenheit von Kunststoffabfällen liegt hier die erste, große Prozessherausforderung.

Nicht nur die Qualität und “Reinheit” des Eingangsmaterials variiert in der Regel stark, sondern auch zentrale Parameter wie die Schüttdichte, die Korngrößenverteilung oder sogar die Benetzbarkeit des Abtriebsmaterials spielen eine entscheidende Rolle.

Je nach Verfahren liegen in der Regel sehr hohe Viskositäten oder rheologische Herausforderungen wie Fließgrenzen vor. In diesen anspruchsvollen Medien müssen nicht nur die allgemeinen Mischprozesse wie Homogenisierung und Suspension, sondern auch der Wärmeübergang zuverlässig funktionieren. Soll die Ausgangsmasse entsprechend homogenisiert und im Reaktor auf die erforderliche Prozesstemperatur gebracht werden, ist ein durchdachtes, ausgereiftes und effizientes Rührtechnikkonzept erforderlich.

Bei bestimmten chemischen Recyclingverfahren, wie z.B. thermischen Prozessen, sind einige Verfahren bereits weit über den Maßstab hinaus etabliert.

Einige lösungsmittelbasierte Prozesse (Solvolyse) sowie verschiedene katalysierte Prozesse sind bereits auf dem Weg von einer reinen, vielversprechenden Prozessidee zu einer Pilotanlage. EKATO bietet maßgeschneiderte Reaktorkonzepte für diese Phase an. Auf Basis von „Joint Development Agreements“ werden Reaktorkonzepte aus Kundenprozessen – die bereits im Labor entsprechend getestet wurden – entwickelt und als skalierbare, modulare Anlagen im Pilotmaßstab umgesetzt.

EKATO unterstützt innovative Unternehmen bei der Entwicklung von Depolymerisationstechnologien auch mit seinem Know-how und seiner Expertise in der Rühr- und Reaktortechnik.

Im eigenen Technologiezentrum von EKATO oder in auf den jeweiligen Kundenprozess zugeschnittenen Pilotanlagen können Prozesse mit verschiedenen Kunststoffabfällen unter realistischen Bedingungen im technischen Maßstab getestet und optimiert werden. Basierend auf den Erkenntnissen aus Pilotversuchen entwickelt EKATO ein auf die Kundenbedürfnisse zugeschnittenes Reaktorsystem.

EKATO unterstützt innovative Unternehmen bei der Entwicklung von Depolymerisationstechnologien auch mit seinem Know-how und seiner Expertise in der Rühr- und Reaktortechnik.

Im eigenen Technologiezentrum von EKATO oder in auf den jeweiligen Kundenprozess zugeschnittenen Pilotanlagen können Prozesse mit verschiedenen Kunststoffabfällen unter realistischen Bedingungen im technischen Maßstab getestet und optimiert werden. Basierend auf den Erkenntnissen aus Pilotversuchen entwickelt EKATO ein auf die Kundenbedürfnisse zugeschnittenes Reaktorsystem.

• Laborprüfungen im 50L Maßstab: bis zu 200°C & 5 bara, Prozessüberwachung, Ex Proof
• Messung der Viskosität: Hochtemperatur-Rheometer zur Unterstützung von Kunden bei der Auslegung von Pyrolysereaktoren, Kristallisator-Prüfungen
• Verschiedene Simulationen: CFD- und FEA-Berechnungen zur Gewährleistung eines sicheren und zuverlässigen Betriebs!
• Fertigungskompetenz: Materialien und deren Verarbeitung (Schweißen!), Reaktorheizungskonzepte / Wärmeübergangsberechnungen, mechanische Auslegung (Toleranzen, mechanische Dichtungen….)
• Schnelle & zuverlässige Modellumrechnung Ihres Prozesses vom Labor- zum industriellen Maßstab!