EKATO
Chemisches Plastik Recycling
Das chemische Kunststoffrecycling wird im Kampf gegen das Abfallproblem immer wichtiger
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.
Frank Teufel
Projektleiter Vertrieb
EKATO Rühr- und Mischtechnik GmbH
Prozessberatung
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Chemisches Recycling, der nächste Schritt
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.
Grundlegende Prozessherausforderungen beim Recycling von Kunststoff
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 Input-Materials variieren meist stark, sondern auch zentrale Parameter wie Schüttdichte, Korngrößenverteilung oder sogar die Benetzbarkeit des Abtriebs 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.
EKATO-Rührwerke für verschiedene Viskositätsbereiche
Für hochviskose Produkte werden typischerweise wandgängige Zwangsführungssysteme eingesetzt. Ziel ist es, im laminaren Strömungsbereich die kürzestmögliche Mischzeit zu gewährleisten. Traditionell wurden für solche Aufgaben häufig Wendel- oder Ankerrührer eingesetzt. Moderne Rührsysteme wie der EKATO PARAVISC sind jedoch mittlerweile die erste Wahl. Sie liefern deutlich kürzere Mischzeiten und damit deutlich bessere Prozessergebnisse. Ebenso können sie aufgrund ihrer möglichen Zusatzkomponenten wesentlich flexibler eingesetzt werden.
Die axiale Durchmischung wird durch die einzigartige Form und Anordnung der beiden Hauptblätter des EKATO PARAVISC erreicht. Dieses Rührorgan kann je nach Anwendung sowohl abwärts als auch aufwärts fördernd betrieben werden. Fördert es beispielsweise abwärts, wird das Fluid entlang der Wand nach unten gedrückt, ändert am Boden seine Bewegungsrichtung und strömt im Bereich der Rührwelle zur Oberfläche.
Maßgeschneiderte Reaktorkonzepte von EKATO
Für bestimmte chemische Recyclingverfahren, wie z. B. thermische Verfahren, etablieren sich einige Prozesse bereits weit über den Pilotmaßstab hinaus.
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.
Wie EKATO Sie unterstützen kann
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.
EKATO-Kompetenzen
- Labortests im 50-l-Maßstab: bis zu 200 °C & 5 bara, Prozessüberwachung, Ex-geschützt
- Viskositätsmessung: Hochtemperatur-Rheometer zur Unterstützung von Kunden bei der Auslegung von Pyrolysereaktoren, Kristallisationsprüfungen
- Verschiedene Simulationen: CFD- und FEA-Berechnungen zur Gewährleistung eines sicheren und zuverlässigen Betriebs!
- Fertigungsexpertise: Werkstoffe & deren Verarbeitung (Schweißen!), Reaktorheizkonzepte / Wärmeübergangsberechnungen, mechanische Konstruktionsmerkmale (Toleranzen, mechanische Dichtungen…)
- Schnelle & zuverlässige Modellumrechnung Ihres Prozesses vom Labor- zum Industriemaßstab!
PYROKON™-Schmelzreaktor für kontinuierliche Pyrolyseanlagen
EKATO bietet ein innovatives Reaktorkonzept, das speziell für das kontinuierliche Schmelzen von polyolefinreichen Kunststoffabfällen in industriellen Pyrolyseanlagen entwickelt wurde. Der PYROKON™-Schmelzreaktor von EKATO ermöglicht Durchsätze von 5.000 bis 150.000 Tonnen pro Jahr – mit nur einer einzigen Reaktoreinheit.
Mehrzonen-Design für maximalen Wirkungsgrad
Der Reaktor verfügt über eine Schmelzzone für die anfängliche Verflüssigung von Kunststoffabfällen und eine Heizzone für präzise Temperaturregelung und Nacherhitzung. Ein vollständig externer Heizkreislauf liefert die erforderliche thermische Energie und sorgt für eine gleichmäßige Temperaturverteilung – ohne interne Heizelemente.
Technologische Vorteile
- Dauerbetrieb für maximalen Wirkungsgrad und Produktivität
- Hoher Wirkungsgrad im Vergleich zu konventionellen Schmelzverfahren
- Sehr niedrige Betriebskosten durch wartungsarmes Design
- Minimale Verkokung an den Behälterwänden
- Einfache Reinigung dank externem Heizsystem
- Kompatibel mit verschiedenen Heizmedien
- Feststofffreie Kunststoffschmelze für problemlose Weiterverarbeitung
- Skalierbar und flexibel für verschiedene Kunststoffarten
Als komplette Skid-Lösung verfügbar
EKATO bietet den PYROKON™-Schmelzreaktor auch als modulare Skid-Lösung an, einschließlich:
- Feststoff-Zuführsystem für kontinuierliche Materialzufuhr
- Additivdosierung zur Prozessoptimierung
- Integriertes Heizsystem mit Steuerungs- und Sensortechnik
Mit dieser Lösung bietet EKATO eine leistungsstarke und industrietaugliche Plattform für das effiziente Schmelzen von Kunststoffabfällen in kontinuierlichen Pyrolyseprozessen.