DE3822851A1

DE3822851A1 - Process for recovering chlorofluorocarbons from rigid polyurethane foam

Info

Publication number: DE3822851A1
Application number: DE19883822851
Authority: DE
Inventors: Claus-Dieter Landahl
Original assignee: LANDAHL CLAUS DIETER
Current assignee: LANDAHL CLAUS DIETER
Priority date: 1988-07-06
Filing date: 1988-07-06
Publication date: 1990-01-11

Abstract

Process for recovering chlorofluorocarbons (CFCs) from rigid (hard) polyurethane (PU) foam wherein pieces composed of rigid PU foam are comminuted in an air-sealed room and then heated and the gas is aspirated from the room and liquefied.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rückgewin nung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) aus Polyure thanhartschaum (PU-Hartschaum) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for recovery Chlorofluorocarbons (CFCs) from polyure thanhard foam (PU rigid foam) according to the generic term of Claim 1.

FCKWs werden als Treib- und Isoliermittel bei der Herstel lung von PU-Schaum verwendet. PU-Hartschaum findet in sehr großem Umfang als Isolierstoff Verwendung, u.a. auch in Kühlgeräten, wie z.B. Kühlschränken, Gefrierschränken, Kühlanlagen usw. Ausgediente Kühlgeräte werden derzeit komplett oder nach einem Schreddervorgang auf Mülldeponien gelagert. Das z.B. in der Kühlanlage verwendete Kältemittel enthält FCKWs, die jedoch zum jetzigen Zeitpunkt schon in großem Umfang rückgewonnen werden. Das im PU-Hart schaum gespeicherte FCKW hingegen diffundiert im Laufe der Jahre aus dem Material heraus und gelangt in die Atmosphäre. FCKWs gelten als schädlich, weil sie die Ozonschicht angrei fen sollen.CFCs are used as a blowing and insulating agent at the manufacturer PU foam used. Rigid PU foam takes place in very extensive use as an insulating material, i.a. also in Cooling devices, e.g. Refrigerators, freezers, Cooling systems, etc. Retired cooling devices are currently completely or after a shredding process on landfills stored. That e.g. Refrigerants used in the cooling system contains CFCs, but at the present time be recovered on a large scale. That in the PU hard CFC foam, on the other hand, diffuses over the course of Years out of the material and get into the atmosphere. CFCs are considered harmful because they damage the ozone layer should.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah ren anzugeben, mit dem FCKWs auf einfache Weise weitgehend aus Teilen aus PU-Hartschaum ausgeschieden und rückgewonnen werden können.The invention is therefore based on the object of a method with the CFCs in a simple way largely excreted from parts of rigid PU foam and recovered can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of Claim 1 solved.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die Hartschaumteile, so wie sie beispielsweise aus dem Kühlschrank entnommen wer den, in einen von Luft abgeschlossenen Raum gebracht und dort zerkleinert und anschließend erwärmt, wobei das Gas aus dem Raum abgesaugt und mit Hilfe einer Kühlmaschine in bekannter Weise verdichtet und verflüssigt wird. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung wird der PU-Hartschaum zu Granulat zerkleinert mit vorzugsweise einem Durchmesser der Körner von 0,2 bis 0,6 mm. Bei diesem Vorgang wird schon ein großer Anteil des gespeicherten Treibmittels frei, während der Rest durch Er wärmung des Granulats ausgetrieben wird. Durch die Erwär mung dehnen sich die FCKW-Einschlüsse aus, und die noch verbliebenen Bläschen platzen, so daß nach diesem Verfahren etwa 95% des gesamten gespeicherten FCKWs rückgewonnen wer den kann. Wird eine Temperatur bis zu 200°C eingesetzt, kann das erfindungsgemäße Verfahren in kurzer Zeit ablaufen und nimmt z.B. nicht mehr als 10 Minuten in Anspruch. Da der apparative Aufwand sich in Grenzen hält, läßt sich das er findungsgemäße Verfahren verhältnismäßig kostengünstig durch führen.In the method according to the invention, the hard foam parts, such as those taken from the refrigerator, for example the, brought into a room closed off from air and there crushed and then heated, the gas from the Aspirated space and using a refrigerator in a known Way is compressed and liquefied. In one configuration According to the invention, the rigid PU foam is crushed into granules preferably with a grain diameter of 0.2 to 0.6 mm. In this process, a large proportion of the stored propellant free, while the rest by Er heating of the granules is expelled. By the Erwär CFC inclusions are expanding, and they are remaining bubbles burst, so that after this procedure about 95% of the total stored CFCs are recovered that can. If a temperature up to 200 ° C is used, can the method according to the invention run in a short time and e.g. no more than 10 minutes to complete. Since the apparatus expenditure is limited, he can method according to the invention is relatively inexpensive to lead.

Besonders vorteilhaft ist, wenn nach einer weiteren Ausge staltung der Erfindung der abgeschlossene Raum während des gesamten Verfahrens unter Unterdruck steht. Beispielsweise kann eine Vakuumpumpe angeschlossen sein, die einen vorge gebenen Unterdruck aufrechterhält und dadurch das Austreten des Treibgases aus dem PU-Hartschaumgranulat begünstigt.It is particularly advantageous if after a further Ausge staltung the invention of the closed space during the entire process is under negative pressure. For example can be connected to a vacuum pump that a pre maintained negative pressure and thereby the leakage of the propellant gas from the PU rigid foam granulate.

Das erfindungsgemäße Verfahren setzt voraus, daß der PU- Schaum zuvor aus dem Kühlgerät entfernt worden ist. Dies kann z.B. manuell geschehen, wobei bei diesem Vorgang ein Recycling auch der übrigen Bestandteile vorgenommen werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zumindest weitaus weniger aufwendig als wenn der komplette Kühlschrank zer kleinert und z.B. anschließend im Vakuum erwärmt werden würde.The method according to the invention presupposes that the PU Foam has previously been removed from the refrigerator. This can e.g. done manually, taking one in this process Recycling of the remaining components can also be made can. The method according to the invention is at least far less expensive than when the entire refrigerator is broken shrinks and e.g. then be heated in vacuo would.

Da beim erfindungsgemäßen Verfahren der Hartschaum nahezu pulverförmig zerkleinert wird, kann er wiederverwendet wer den, beispielsweise als Füller in der kunststoffverarbeiten den Industrie.Since the hard foam in the method according to the invention is almost crushed in powder form, it can be reused for example as a filler in plastics processing the industry.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens sieht einen Behälter vor, der eine verschließbare bzw. abdichtbare Einfüllöffnung für PU- Schaumteile aufweist. Der Einfüllöffnung ist eine Zerklei nerungsvorrichtung im Behälter zugeordnet. Im Behälter ist ferner ein Sammelbereich für zerkleinerten PU-Schaum ange ordnet, der eine Heizvorrichtung aufweist. Oberhalb der Heizvorrichtung bzw. des Sammelbereichs ist eine mit einer Pumpe oder dergleichen verbindbare Absaugöffnung vorgesehen. Die Zerkleinerungsvorrichtung befindet sich vorzugsweise oberhalb des Sammelbereichs, so daß das zerkleinerte Gut durch Schwerkraft in den Sammelbereich fallen kann.A device for performing the Invention According to the method provides a container that a lockable or sealable filling opening for PU Has foam parts. The filler opening is a pulp Assignment device assigned in the container. In the container also a collection area for shredded PU foam arranges that has a heater. Above the Heater or the collection area is one with a Pump or the like connectable suction opening is provided. The comminution device is preferably located above the collection area so that the crushed good can fall into the collection area by gravity.

Es sind verschiedene Zerkleinerungsvorrichtungen denkbar. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß sie einen Vorrat an Strahlpartikeln enthält, die unter hohem Druck gegen die PU-Schaumteile gerichtet werden. Im Sammelbereich ist eine Trennvorrichtung angeordnet, die die Strahlenpartikel von dem PU-Granulat trennt. Die Strahl partikel sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfin dung vorzugsweise kleine Stahlkugeln, die mittels eines Schleuderrads oder dergleichen gegen die PU-Schaumteile geschleudert werden. Das "Bestrahlen" von Gegenständen mit Sand oder auch mit Stahlkugeln ist an sich bekannt und wird zur Oberflächenbehandlung, insbesondere von Metallteilen, verwendet, z.B. zum Entfernen von Rost oder dergleichen. Es hat sich herausgestellt, daß durch das Schleudern von kleinen Stahlkörnern gegen die PU-Schaumteile diese in der gewünschten Partikelgröße granuliert werden kann. Der Zer kleinerungsvorgang erfolgt innerhalb raschester Zeit, wobei nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die PU-Schaum teile während der Zerkleinerung in einem siebartige Öffnungen aufweisenden Sammelbehälter gehalten sind, der auch einer Umwälzvorrichtung zugeordnet ist. Die zerkleinerten PU-Par tikel fallen durch die Öffnungen des Sammelbehälters hin durch in den Sammelbereich und werden dort erwärmt. Im Sam melbereich ist vorzugsweise eine Rührvorrichtung, beispiels weise in Form einer Schnecke vorgesehen, die für eine Umwäl zung des Granulats sorgt und das Entweichen des FCKWs be günstigt.Various size reduction devices are conceivable. A particularly preferred embodiment consists in that it contains a supply of jet particles that under high pressure against the PU foam parts. in the A separating device is arranged in the collecting area separates the radiation particles from the PU granulate. The beam According to a further embodiment, particles are the Erfin dung preferably small steel balls, which by means of a Centrifugal wheel or the like against the PU foam parts to be hurled. The "irradiation" of objects with Sand or even with steel balls is known and is known for surface treatment, especially of metal parts, used, e.g. for removing rust or the like. It has been found that by spinning small steel grains against the PU foam parts in the desired particle size can be granulated. The Zer The reduction process takes place within the fastest time, whereby According to a further embodiment of the invention, the PU foam parts in a sieve-like openings during shredding having collecting container are kept, which is also one Circulating device is assigned. The crushed PU par particles fall through the openings of the collecting container through to the collection area and are heated there. In Sam mel range is preferably a stirring device, for example wise provided in the form of a snail, which for a Umwäl of the granules and the escape of CFCs favorable.

Es ist ferner eine Trennvorrichtung vorgesehen, welche die Stahlkörner von dem PU-Granulat trennt, damit die Stahlkör ner wiederverwendet werden können. A separating device is also provided, which the Separates steel grains from the PU granulate so that the steel grains can be reused.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an hand einer Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention is described below hand explained in more detail a drawing.

Die einzige Figur zeigt äußerst schematisch den Aufbau ei ner Vorrichtung nach der Erfindung.The only figure shows the structure of the egg extremely schematically ner device according to the invention.

Bevor auf die in der Zeichnung dargestellten Einzelheiten näher eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jedes der beschriebenen Merkmale für sich oder in Verbindung mit Merk malen der Ansprüche von erfindungswesentlicher Bedeutung ist.Before going to the details shown in the drawing is discussed in more detail, it should be assumed that each of the described features for themselves or in connection with Merk paint the claims is essential to the invention.

In der Zeichnung ist die gesamte Vorrichtung mit 10 bezeich net. Sie weist einen Behälter 11 auf, der nach oben eine Einfüllöffnung aufweist, die durch einen Deckel 12 dicht verschließbar ist. An der Seite ist eine weitere Einfüll öffnung vorgesehen, die durch eine Klappe 14 dicht ver schlossen werden kann. Der Behälter 10 kann als Druckbehäl ter ausgeführt werden, zumindest muß er in der Lage sein, ein begrenztes Vakuum im Behälterinneren zuzulassen.In the drawing, the entire device is denoted by 10 . It has a container 11 , which has a filling opening at the top, which can be sealed by a cover 12 . On the side a further filling opening is provided, which can be closed ver by a flap 14 . The container 10 can be designed as a pressure vessel ter, at least he must be able to allow a limited vacuum inside the container.

Im oberen Bereich des Behälters sind zwei Anschlüsse 15, 16 vorgesehen, die Absaugöffnungen bilden und mit einer nicht gezeigten Vakuumpumpe verbunden sind. Im oberen Bereich des Behälters 11 ist ein trichterartiges Reservoir 17 für kleine Stahlkugeln bzw. -körner 18 vorgesehen. Das Reservoir 17 weist eine nach unten gehende Öffnung 20 auf, in die teil weise ein Schleuderrad 21 eingreift, dessen Aufbau nicht im einzelnen erläutert werden soll. Das Schleuderrad ist geeignet, Stahlkugeln 18 aus dem Reservoir 17 mitzunehmen und mit großer Geschwindigkeit in einem Strahl nach unten zu schleudern, wie bei 22 angedeutet. Eine derartige Vor richtung ist an sich bekannt und wird z.B. zum Reinigen von Metalloberflächen verwendet (Entrosten).In the upper area of the container, two connections 15 , 16 are provided, which form suction openings and are connected to a vacuum pump, not shown. A funnel-like reservoir 17 for small steel balls or grains 18 is provided in the upper region of the container 11 . The reservoir 17 has a downward opening 20 into which a centrifugal wheel 21 engages, the construction of which is not to be explained in detail. The centrifugal wheel is suitable for taking steel balls 18 out of the reservoir 17 and hurling them downward at high speed in a jet, as indicated at 22 . Such a device is known per se and is used, for example, for cleaning metal surfaces (rust removal).

Unterhalb des Schleuderrads 21 ist ein Endlos-Förderband 23 angeordnet, das in Richtung der Pfeile umläuft. Das Endlos- Förderband 23 ist annähernd in U-Form angeordnet und bildet eine Art Aufnahmeraum für Teile 24 aus PU-Hartschaum, die über die seitliche Einfüllöffnung eingegeben werden. Die Begrenzungen des Aufnahmeraums parallel zur Zeichenebene können beispielsweise durch die Wände des Behälters 11 ge bildet sein oder durch separate Wände. Das Förderband 23 führt zu einer Umwälzung der Teile 24. Es ist ferner mit Sieböffnungen versehen. Im Bodenbereich des Behälters 11 ist ein Schubfach 30 angedeutet, in dem horizontal eine Schnecke 31 drehbar gelagert ist. Sie wird von einem An triebsmotor 32 angetrieben. Der Antriebsmechanismus für das Schleuderrad 21 und das Förderband 23 ist nicht dargestellt. Es können herkömmliche Antriebsmotoren, insbesondere Elektro motoren verwendet werden. Dem Schubfach 30 sind zwei Heiz stäbe 33, 34 zugeordnet, um das sich im Schubfach 30 an sammelnde Granulat 35 zu erwärmen, beispielsweise auf 200°C. Es versteht sich, daß die Heizstäbe 33, 34 auch weiter unten angeordnet sein können. Ferner kann alternativ die Schnecke 31 gleichzeitig als Heizelement wirken.An endless conveyor belt 23 is arranged below the centrifugal wheel 21 and rotates in the direction of the arrows. The endless conveyor belt 23 is arranged approximately in a U-shape and forms a type of receiving space for parts 24 made of PU rigid foam, which are entered via the side filling opening. The boundaries of the receiving space parallel to the plane of the drawing can be formed, for example, by the walls of the container 11 or by separate walls. The conveyor belt 23 leads to a circulation of the parts 24 . It is also provided with sieve openings. In the bottom area of the container 11 , a drawer 30 is indicated, in which a screw 31 is rotatably mounted horizontally. It is driven by a drive motor 32 . The drive mechanism for the centrifugal wheel 21 and the conveyor belt 23 is not shown. Conventional drive motors, in particular electric motors, can be used. The drawer 30 has two heating rods 33 , 34 assigned to heat the granules 35 collecting in the drawer 30 , for example to 200 ° C. It goes without saying that the heating rods 33 , 34 can also be arranged further down. Furthermore, alternatively, the screw 31 can simultaneously act as a heating element.

Im unteren Bereich ist außerdem eine Trennvorrichtung vor gesehen, welche die Stahlkugeln 18 vom Granulat 35 trennt. Hierzu ist beispielsweise ein Sieb vorgesehen, das für Stahl kugeln nicht, für das Granulat hingegen durchlässig ist.In the lower area, a separating device is also seen before, which separates the steel balls 18 from the granules 35 . For this purpose, a sieve is provided, for example, which does not ball for steel, but is permeable to the granulate.

Der Behälter 11 ist über Beine 36 am Untergrund abgestützt.The container 11 is supported by legs 36 on the ground.

Die Vorrichtung 10 arbeitet wie folgt. Im Reservoir 17 be findet sich ein Vorrat an Stahlkörnern oder -kugeln 18. Eine Charge PU-Hartschaumteile wird über die Klappe 14 in den Behälter 10 eingegeben, d.h. auf das Förderband 23. An schließend werden Deckel 12 und Klappe 14 dicht verschlossen. Der Motor für das Schleuderrad 21 und für das Förderband 23 so wie für die Schnecke (Motor 32) werden in Gang gesetzt. Die Stahlkugeln "bestrahlen" die PU-Hartschaumteile 24 und gra nulieren diese. Das Granulat fällt zusammen mit den Kugeln durch das Förderband 23 in das Schubfach 30, wobei jedoch die Stahlkugeln zuvor getrennt wurden. Die Schnecke 31 wälzt das Granulat 35 um, das wie bereits erwähnt, z.B. auf 200° erwärmt wird. Während des Granuliervorgangs und der Erwär mung des Granulats 35 wird fortwährend FCKW frei, das, wie bei 40 angedeutet, im Behälter 10 nach oben steigt. Das Be hälterinnere ist während des beschriebenen Vorgangs an eine Vakuumpumpe angeschlossen, so daß im Behälterinneren Vakuum herrscht. Das FCKW wird mithin abgesaugt und gelangt z.B. in einen Zwischenbehälter. Von dort wird es in eine Kühl maschine gesaugt, dort verdichtet und anschließend verflüs sigt. Das flüssige FCKW kann dann in einen Druckbehälter ab gefüllt werden.The device 10 operates as follows. In the reservoir 17 there is a supply of steel grains or balls 18 . A batch of rigid PU foam parts is fed into the container 10 via the flap 14 , ie onto the conveyor belt 23 . At closing lid 12 and flap 14 are sealed. The motor for the centrifugal wheel 21 and for the conveyor belt 23 as well as for the screw (motor 32 ) are started. The steel balls "irradiate" the PU rigid foam parts 24 and granulate them. The granules fall together with the balls through the conveyor belt 23 into the drawer 30 , but the steel balls were previously separated. The screw 31 circulates the granulate 35 , which, as already mentioned, is heated, for example, to 200 °. During the pelletizing process and the heating of the pellet 35 CFC is continuously released, which, as indicated at 40 , rises in the container 10 upwards. Be the container interior is connected to a vacuum pump during the process described, so that there is a vacuum inside the container. The CFC is therefore suctioned off and gets into an intermediate container, for example. From there it is sucked into a cooling machine, compressed there and then liquefied. The liquid CFC can then be filled into a pressure vessel.

Die Erfindung wurde anhand der Rückgewinnung von FCKW aus Polyurethanschaum in Kühl- und Gefriergeräten beschrieben. Es versteht sich, daß sie überall dort angewendet werden kann, wo FCKW als Treibmittel für PU-Schaum verwendet wird und eine Entsorgung des PU-Schaums gewünscht ist.The invention was based on the recovery of CFCs Polyurethane foam described in refrigerators and freezers. It goes without saying that they are used everywhere there where CFCs are used as blowing agents for PU foam and disposal of the PU foam is desired.

Claims

1. A process for the recovery of chlorofluorocarbons (CFCs) from rigid polyurethane foam (rigid PU foam), characterized in that parts made from rigid PU foam are crushed in an air-tight space and then heated and the gas is sucked from the space and liquefied .

2. The method according to claim 1, characterized in that the parts made of rigid PU foam are granulated, preferably wise with a diameter of 0.2 to 0.6 mm.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the heating takes place up to 200 ° C.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized ge indicates that the enclosed space during the entire process has negative pressure.

5. Device for carrying out the method according to one of claims 1 to 4, characterized in that a container ( 11 ) has a filling opening for PU rigid foam parts, which is followed by a comminution device ( 18 , 21 ) in the container ( 11 ), the container ( 11 ) furthermore has a collecting area ( 30 ) for shredded PU rigid foam, to which a heating device ( 33 , 34 ) is assigned and above the heating device the container ( 11 ) has at least one suction opening ( 15 , 16 ) connected to a pump.

6. The device according to claim 5, characterized in that the crushing device contains a supply ( 17 ) of jet particles ( 18 ) which are directed under high pressure against the PU rigid foam parts and in the collecting area ( 30 ) a separating device is arranged to separate the Blasting particles from the PU rigid foam granulate.

7. The device according to claim 6, characterized in that small steel balls ( 18 ) are provided, which are hurled by means of egg nes centrifugal wheel ( 21 ) against the PU rigid foam parts ( 24 ).

8. The device according to claim 6 or 7, characterized in that that the PU rigid foam parts in during the crushing a collecting container having sieve-like openings or the like are held in which a circulation direction is arranged.

9. The device according to claim 8, characterized in that an apertured endless conveyor belt ( 23 ) is guided approximately in a U-shape.

10. Device according to one of claims 5 to 9, characterized in that a Rührvor direction ( 31 ) is arranged in the collecting area ( 30 ).

11. The device according to claim 10, characterized in that a screw ( 31 ) or the like is provided.

12. The apparatus of claim 5 and 11, characterized in that the screw ( 31 ) is designed as a heating element.

13. Device according to one of claims 5 to 12, characterized in that the collecting area is assigned a drawer for removing the degassed granules ( 35 ) from the container ( 11 ).

14. Device according to one of claims 5 to 13, characterized by a separating sieve for the steel balls ( 18 ).

15. The device according to one of claims 5 to 14, characterized marked by a return device for the steel balls ( 18 ) in the storage container ( 17 ).