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DE10333648A1 - Drying process for pelletized recycled plastic, in particular from polyester bottles, involves predrying using infra red heat followed by hot air drying in a silo - Google Patents

Drying process for pelletized recycled plastic, in particular from polyester bottles, involves predrying using infra red heat followed by hot air drying in a silo Download PDF

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DE10333648A1
DE10333648A1 DE2003133648 DE10333648A DE10333648A1 DE 10333648 A1 DE10333648 A1 DE 10333648A1 DE 2003133648 DE2003133648 DE 2003133648 DE 10333648 A DE10333648 A DE 10333648A DE 10333648 A1 DE10333648 A1 DE 10333648A1
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Jan-Udo Kreyenborg
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Kreyenborg Verwaltung und Beteiligungen GmbH and Co KG
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Abstract

Plastic products are pelletized and fed to an infra-red rapid dryer(1) where they are heated to not less than 130[deg]C to effect precrystallization and predrying. In a subsequent post drying stage in a buffer silo(2) the pellets are heated to not less than 160[deg]C and finally dried to give a water content of not > 0.005%. An independent claim is included for the process equipment which includes an infra-red rapid dryer(1), a heat-insulated conveyer(4), a post drying buffer silo(2) and a hot air heater(3).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbereiten von aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyester gefertigten Kunststoffartikeln gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Vorrichtung zum Aufbereiten von vorzugsweise aus Polyester bestehenden Kunststoffen gefertigten Kunststoffartikeln gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 7.The invention relates to a Process for processing plastic, preferably polyester manufactured plastic articles according to the preamble of the claim 1 and a device for processing preferably made of polyester existing plastics manufactured plastic articles according to the generic term of claim 7.

Aus Polyester bestehende Artikel sind als sogenannte PET-Artikel in großem Umfang im Einsatz, beispielsweide als Flaschen zur Aufnahme von Flüssigkeiten. Derartige Kunststoffartikel sollen recycelt, d. h. aufbereitet werden und müssen hierzu zerkleinert, gereinigt und getrocknet werden. Um eine problemlose Weiterverarbeitung der getrockneten Kunststoffpartikel, beispielsweise in einem Extruder zu ermöglichen, sollten diese Artikel eine Restfeuchte von nicht mehr 0,005 % Wasser aufweisen.Articles made of polyester are as so-called PET articles in large Extent in use, for example as bottles to hold Liquids. Such plastic articles should be recycled, i. H. be processed and must are crushed, cleaned and dried. To be an easy one Further processing of the dried plastic particles, for example in an extruder to allow these items should have a residual moisture content of no more than 0.005% water exhibit.

Im Stand der Technik ist es bekannt, derartige PET-Artikel nach ihrer Zerkleinerung in einem Silo mit Heißluft unter Umwälzung so zu erhitzen, daß sie zumindest an ihrer Außenseite kristallisiert werden, um ein Aneinanderbacken in den nachfolgenden Bearbeitungsstationen zu verhindern. Diese Kristallisierung erfolgt bei einer Temperatur von etwa 130° und anschließend wird das als Schüttgut vorliegende Produkt in einen weiteren Silo umgefüllt und hier mit heißer, trockener Luft auf eine Temperatur von mindestens 160° erhitzt, wobei zum vollständigen Durchtrocknen des Gutes auf den angestrebten Wert von mindestens 0,005 % Wasseranteil eine Zeitspanne im Stand der Technik von 6 – 10 Stunden erforderlich ist.It is known in the prior art such PET articles after being crushed in a silo hot air with upheaval to heat so that it at least on their outside be crystallized to cause caking in the following To prevent machining stations. This crystallization takes place at a temperature of about 130 ° and then that as bulk goods The present product is transferred to another silo and here with a hot, dry one Air heated to a temperature of at least 160 °, allowing to dry completely of the goods to the desired value of at least 0.005% water a prior art period of 6-10 hours is required.

Das so behandelte Gut wird dann einem Extruder oder einer Spritzgießmaschine zugeführt und anschließend beispielsweise in einem Unterwassergranulator weiterbehandelt, um als Ausgangsprodukt für weitere Kunststoffartikel dienen zu können.The goods treated in this way then become one Extruder or an injection molding machine supplied and subsequently further processed in an underwater pelletizer, for example as a starting product for to serve other plastic items.

Der Zeitaufwand für die Behandlung des Gutes ist ersichtlich im Stand der Technik sehr hoch. Gleichzeitig ist ein hoher Energiebedarf erforderlich. Im Stand der Technik werden üblicherweise auch nur relativ große Chargen jeweils bearbeitet, so daß, wenn ein Fehler in dieser Charge auftritt, die Gesamtcharge verworfen werden muß.The time spent on the treatment of the goods is evidently very high in the prior art. At the same time a high energy requirement is required. In the prior art, are commonly only relatively large Batches each processed so that if there is a mistake in this Batch occurs, the total batch must be discarded.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem vorzugsweise aus Polyester bestehende Kunststoffartikel in einem kontinuierlichen Prozeß aufbereitet werden, dabei einen niedrigen Energieverbrauch ermöglichen und außerdem soll das Verfahren leicht zu handhaben sein.The invention is based on the object To propose a method that is preferably made of polyester Plastic articles processed in a continuous process low energy consumption and also the process should be easy to use.

Gelöst wird diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch den Vorschlag, daß die zerkleinerten und ggf. gewaschenen Polyesterpartikel einem Infrarot-Schnelltrockner aufgegeben und hier im Durchlaufverfahren bis auf eine Temperatur von über 130° erhitzt, vorkristallisiert und vorgetrocknet werden. In überraschender Weise konnte festgestellt werden, daß durch den Einsatz eines Infrarot-Schnelltrockners im Durchlaufverfahren bei einer Verweilzeit von etwa zehn Minuten die Kristallisation der Kunststoffpartikel erreichbar ist, während im Stand der Technik die Kristallisation in einem Silo mit Heißluft unter Umwälzung erfolgt. Die im Durchlaufverfahren im Infrarot-Schnelltrockner geführten Partikel werden nicht nur auf die für die Kristallisation erforderliche Temperatur von 130° erhitzt, sondern darüber hinaus, d. h. also es erfolgt weiter zur Kristallisation eine verbesserte Vortrocknung, denn die Produkte verlassen den Infrarot-Schnelltrockner bereits mit einem Wasseranteil von unter 0,05 %.This is solved by the invention underlying task by proposing that the shredded and possibly washed polyester particles in an infrared high-speed dryer and heated here in a continuous process to a temperature of over 130 °, be pre-crystallized and pre-dried. In a surprising way found that by the use of an infrared high-speed dryer in a continuous process with a residence time of about ten minutes, the crystallization of the Plastic particles can be reached while in the prior art crystallization takes place in a silo with hot air with circulation. The particles, which are carried out in a continuous process in the infrared high-speed dryer, do not become only on the for the temperature required to crystallize is heated to 130 °, but about it out, d. H. So there is an improved crystallization Predrying, because the products leave the infrared high-speed dryer with a water content of less than 0.05%.

Diese erhitzten Partikel werden dann vorzugsweise durch eine wärmeisolierte Fördereinrichtung einem der Nachtrocknung dienenden Puffersilo aufgegeben, wobei hier die Endtemperatur von mindestens 160° erreicht wird und das Gut dann den angestrebten Trocknungsgrad von kleiner als 0,005 % Wasseranteil aufweist und der Verarbeitungsmaschine, beispielsweise dem Extruder oder der Spritzgußanlage aufgegeben werden kann.These heated particles then become preferably by a heat insulated Conveyor a buffer silo used for drying, where here the final temperature of at least 160 ° is reached and then the good the desired degree of drying of less than 0.005% water has and the processing machine, for example the extruder or the injection molding system can be abandoned.

Infrarot-Schnelltrockner sind beispielsweise aus der DE 196 13 125 C1 bekannt. Der Einsatz dieser bekannten Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Schüttgütern kennzeichnet sich aber dadurch, daß die Wärmestrahler in einer strahlendurchlässig ausgeführten Schneckenwelle angebracht sind. Diese spezielle Ausführungsform eines Infrarottrockners ist für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht erforderlich und diese Literaturstelle gibt keinen Hinweis auf die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe.Infrared rapid dryers are for example from the DE 196 13 125 C1 known. However, the use of this known device for the heat treatment of bulk goods is characterized in that the heat radiators are mounted in a worm shaft designed to be radiolucent. This special embodiment of an infrared dryer is not necessary for carrying out the method according to the invention, and this literature reference makes no reference to the object on which the invention is based.

Die in den der Nachtrocknung dienenden Puffersilo eingeführte Heißluft wird gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung im Kreislauf geführt, d. h. die heiße, trockene Luft wird in den Silo unten eingeführt, verläßt das Silo oben und wird wieder in den Heiß- und Trockenlufterzeuger zurückgeführt, hier wieder erhitzt und getrocknet. Überraschend konnte festgestellt werden, daß bei Einsatz des Infrarottrockners innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens die Verweilzeit in dem der Nachtrocknung dienenden Puffersilo nur eine Stunde betragen muß, während im Stand der Technik die im Nachtrockner erhitzten Produkte für eine Zeitdauer von mindestens 6 bis 10 Stunden verweilen müssen.The buffer silos used for drying introduced hot air is according to a essential feature of the invention in a cycle, d. H. the hot dry air is introduced into the silo at the bottom, leaves the silo at the top and is returned to the hot and dry air generator returned, here heated and dried again. Could be surprising be found that at Use of the infrared dryer within the process according to the invention the dwell time in the buffer silo used for post-drying only must be an hour while in State of the art the products heated in the after-dryer for a period of time have to stay for at least 6 to 10 hours.

Im Gegensatz zu dem im Stand der Technik bekannten Verfahren wird also durch den Einsatz eines Infrarot-Schnelltrockners einerseits eine optimale Kristallisation der Polyesterpartikel erreicht, gleichzeitig eine Vortrocknung bewirkt, die es ermöglicht, daß in dem der Nachtrocknung dienenden Puffersilo das Gut lediglich für eine relativ kurze Zeitspanne behandelt werden muß, wodurch sich eine Energieeinsparung von 25 bis 50 % gegenüber den zum Stand der Technik gehörenden Verfahren ergibt.In contrast to the method known in the prior art, the use of an infrared high-speed dryer on the one hand achieves optimal crystallization of the polyester particles, while at the same time causing predrying, which makes it possible for the buffer silo used for post-drying the good only has to be treated for a relatively short period of time, which results in an energy saving of 25 to 50% compared to the methods belonging to the prior art.

Das der Nachtrocknung dienende Silo ermöglicht den Einsatz kleiner Chargen, so daß schnelle und problemlose Chargenwechsel möglich sind. Die Gesamtanlage hat außerdem den großen Vorteil, daß sie wesentlich geringere Investitionskosten erforderlich macht als die zum Stand der Technik gehörenden Verfahren.The drying silo allows the use of small batches, so that quick and easy Batch change possible are. The overall system also has the big one Advantage that they requires significantly lower investment costs than that belonging to the state of the art Method.

Die zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe dienende Vorrichtung kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß in einem Infrarot-Schnelltrockner die Vorkristallisation der zerkleinerten und ggf. gewaschenen Kunststoffartikel erfolgt und daß in dem Nachtrockner die zur Trocknung auf kleiner als 0.005 % Wassergehalt benötigte Verweilzeit wesentlich geringer ist als in zum Stand der Technik gehörenden Anlagen.Those on which the invention is based The device serving the task is essentially characterized by that in an infrared high-speed dryer the pre-crystallization of the crushed and possibly washed plastic items and that in the After-dryer for drying to less than 0.005% water content needed Residence time is significantly less than in the prior art belonging Investments.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird schematisch in der beigefügten Zeichnung erläutert.An embodiment of the invention is shown schematically in the attached Drawing explained.

Das aufzubereitende Gut wird zerkleinert, dann ggf. durch eine Waschanlage geführt und über einen Vorratssilo mit Dosierschnecke einem Infrarot-Schnelltrockner 1 aufgegeben. In diesen Infrarot-Schnelltrockner 1 wird das Gut im Durchlaufverfahren gefördert und auf eine Temperatur erhitzt, die mindestens zur Vorkristallisation von 130° ausreicht, aber üblicherweise verläßt das Gut den Infrarot-Schnelltrockner 1 mit einer höheren Temperatur.The material to be processed is shredded, then, if necessary, passed through a washing system and an infrared high-speed dryer via a storage silo with dosing screw 1 given up. In this infrared high-speed dryer 1 the material is conveyed in a continuous process and heated to a temperature which is at least sufficient for the pre-crystallization of 130 °, but usually the material leaves the infrared high-speed dryer 1 with a higher temperature.

Das Gut wird dann über eine wärmeisolierte Förderleitung 4, vorzugsweise eine Förderschnecke, einem Nachtrockner 2 aufgegeben, der als Puffersilo ausgebildet ist, und zwar erfolgt die Aufgabe des zu behandelnden Gutes in den Puffersilo 2 von oben, während von unten in einem Heiß- und Trockenlufterzeuger 3 behandelte Luft eingeführt wird. Diese Luft verläßt den Nachtrockner 2 im oberen Bereich und wird im Kreislauf wieder in den Heiß- und Trockenlufterzeuger 3 zurückgeführt, aufbereitet und wieder erneut in den Nachtrockner 2 aufgegeben.The goods are then fed through a heat-insulated delivery line 4 , preferably a screw conveyor, a night dryer 2 abandoned, which is designed as a buffer silo, and that is the task of the goods to be treated in the buffer silo 2 from above while from below in a hot and dry air generator 3 treated air is introduced. This air leaves the after-dryer 2 in the upper area and is circulated back into the hot and dry air generator 3 returned, processed and again in the after-dryer 2 given up.

Das nachgetrocknete Gut verläßt das den der Nachtrocknung dienende Silo im unteren Bereich und wird hier beispielsweise einem Extruder aufgegeben, der das Gut einer Granulieranlage zuführt, vorzugsweise einer Unterwassergranulieranlage, so daß als Endprodukt ein trockenes Granulat vorliegt, das wiederverwendbar ist.The dried material leaves that of Post-drying silo in the lower area and is here for example an extruder, which feeds the material to a granulating plant, preferably an underwater pelletizing system, so that a dry product Granules are present that are reusable.

Durch diese Anordnung wird ein voll kontinuierlicher Bearbeitungsprozeß geschaffen, bei dem durch den Infrarotschnelltrockner 1 eine optimale Kristallisation und Vortrocknung erreicht wird, wobei in Abhängigkeit der Anlagengröße Durchsatzleistungen von 100 bis 2500 kg/Std. erreichbar sind.This arrangement creates a fully continuous machining process in which the infrared rapid dryer 1 Optimal crystallization and pre-drying is achieved, with throughputs of 100 to 2500 kg / hour depending on the size of the system. are reachable.

Das dem Extruder zugeführte Gut weist einen Trockengrad von kleiner als 0,005 % Wasseranteil auf und ist daher in der nachfolgenden Bearbeitungsanlage problemlos zu behandeln.The material fed to the extruder has a degree of dryness of less than 0.005% water and is therefore easy in the subsequent processing system to treat.

Claims (8)

Verfahren zum Aufbereiten von aus Kunststoff gefertigten Kunststoffartikeln durch Zerkleinern der Gegenstände, Aufgabe des Gutes in eine Heizeinrichtung, um eine Kristallisation der Außenseite der Gutpartikel zu erreichen und anschließendes Erhitzen der Gutpartikel auf eine Temperatur von über 160° und damit Trocknung der Gutpartikel auf einen Wert von kleiner als 0,005 % Wasseranteil, dadurch gekennzeichnet, daß die zerkleinerten Gutpartikel einem Infrarot-Schnelltrockner (1) aufgegeben, hier bis auf eine Temperatur von über 130° erhitzt und vorkristallisiert und vorgetrocknet werden und dann einem der Nachtrocknung dienenden Puffersilo (2) aufgegeben und hier auf mindestens 160° erhitzt und endgetrocknet werden.Process for preparing plastic articles made of plastic by comminuting the objects, placing the goods in a heating device in order to crystallize the outside of the goods particles and then heating the goods particles to a temperature of over 160 ° and thus drying the goods particles to a value of less than 0.005% water, characterized in that the comminuted particles of good quality have an infrared high-speed dryer ( 1 ), here heated up to a temperature of over 130 ° and pre-crystallized and pre-dried and then a buffer silo for post-drying ( 2 ) given up and heated to at least 160 ° and finally dried. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit der Gutpartikel im Infrarot-Schnelltrockner (1) etwa 10 Minuten beträgt.A method according to claim 1, characterized in that the residence time of the good particles in the infrared high-speed dryer ( 1 ) is about 10 minutes. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gutpartikel den Infrarot-Schnelltrockner (1) bei etwa 160° verlassen.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the good particles the infrared rapid dryer ( 1 ) leave at about 160 °. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachtrocknung im Puffersilo (2) mittels Heißluft erfolgt, die im Kreislauf durch einen Heiß- und Trockenlufterzeuger (3) und durch das Puffersilo (2) geführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the final drying in the buffer silo ( 2 ) by means of hot air, which is circulated by a hot and dry air generator ( 3 ) and through the buffer silo ( 2 ) to be led. Verfahren wenigstens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit des vorgetrockneten Gutes im Nachtrocknungs- und Puffersilo (2) etwa eine Stunde beträgt.A method at least according to claim 4, characterized in that the residence time of the pre-dried material in the after-drying and buffer silo ( 2 ) is about an hour. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das endgetrocknete Gut einem Extruder oder einer Spritzgießmaschine zugeführt wird.Method according to one or more of the preceding Expectations, characterized in that the final dried goods in an extruder or an injection molding machine supplied becomes. Vorrichtung zum Aufbereiten von aus Kunststoff gefertigten Kunststoffartikeln mit einer Zerkleinerungsvorrichtung, einer der Kristallisation der Außenseite des Gutes dienenden Heizeinrichtung und einer Endtrocknungsanlage, ekennzeichnet durch einen Infrarot-Schnelltrockner (1), einer sich anschließenden wärme-isolierten Fördereinrichtung (4), einem der Nachtrocknung dienenden Puffersilo (2) und einem den der Nachtrocknung dienenden Puffersilo (2) mit heißer Trockenluft beaufschlagenden Lufterhitzer (3).Device for processing plastic articles made of plastic with a shredding device, a heating device for crystallizing the outside of the material and a final drying system, characterized by an infrared high-speed dryer ( 1 ), a subsequent heat-insulated conveyor ( 4 ), a buffer silo for post-drying ( 2 ) and a buffer silo for post-drying ( 2 ) air heater with hot dry air ( 3 ). Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenluft im Kreislauf durch den der Nachtrocknung dienenden Puffersilo (2) und den Lufterhitzer (3) geführt ist.Apparatus according to claim 7, characterized in that the dry air circulates through the buffer silo for post-drying ( 2 ) and the air heater ( 3 ) is performed.
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