Coperion suministró un sistema de extrusión a la Universidad de Ghent en Bélgica para tareas integrales de investigación y desarrollo en el reciclaje químico de residuos plásticos mixtos. La compañía diseñó este sistema de laboratorio, construido sobre una extrusora de doble husillo ZSK 18 MEGAlab, especialmente para el reciclaje químico de residuos posconsumo dentro de un rango de rendimiento de 1 a 10 kg por hora. Junto con la extrusora, incluye un alimentador de Coperion K-Tron, así como una unidad de vacío.
Reciclaje de plásticos: clave para la reutilización de residuos
Los residuos plásticos, especialmente los residuos de envases, son generalmente una mezcla de materiales con un alto grado de contaminación. El reciclaje de esta materia prima suele ser difícil, ya que la clasificación y limpieza de los residuos en muchos casos no es ni económicamente viable ni técnicamente viable. El reciclaje químico, sin embargo, es un proceso prometedor para reciclar estos flujos de materiales en productos químicos, ceras o portadores de energía líquidos.
Extrusión de doble tornillo para una adición de energía eficiente
La tecnología de extrusoras de doble husillo de Coperion es especialmente adecuada para el reciclaje químico de plásticos. Una vez que el alimentador Coperion K-Tron añade de forma fiable los residuos postconsumo, ya sea triturados o compactados, a la sección de proceso de la extrusora, se introduce una gran cantidad de energía mecánica en el material en el menor tiempo posible gracias a la renovación continua de la superficie y dispersión intensiva y cizallamiento a lo largo de los tornillos gemelos.
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En aproximadamente 30 segundos, se produce una masa fundida homogénea y altamente desvolatilizada con una temperatura de hasta 350 ° C, en la que se ha introducido la energía de manera muy eficiente.
Pueden añadirse y mezclarse otros materiales, como catalizadores, según sea necesario. En algunos casos, el agua residual o los cloruros de PVC se introducen en la extrusora en cantidades minúsculas junto con los desechos plásticos. Ambos se extraen de forma fiable mediante desvolatilización al vacío en la sección de proceso de la extrusora.
Las extrusoras de doble tornillo poseen numerosas ventajas que son especialmente beneficiosas en el reciclaje químico. La tecnología cubre una amplia gama de rendimientos. En las máquinas de extrusión ZSK más grandes, se pueden obtener rendimientos de hasta 20 t / h utilizando este proceso. Los polímeros de diversas viscosidades se plastifican de forma fiable gracias al modo de funcionamiento altamente eficaz de los tornillos gemelos. La disipación de energía plástica se produce en poco tiempo. Cuando sea necesario, la protección contra la corrosión y el desgaste de todas las piezas en contacto con el producto dentro de la sección de proceso puede asegurar una larga vida útil de la extrusora incluso cuando se procesan materiales muy agresivos.
Recuperación de Materias Primas
Dentro del reactor, la masa fundida, que se calentó previamente hasta 350 ° C en la extrusora de doble husillo, se calienta adicionalmente. A una temperatura de hasta 500 ° C tiene lugar la pirólisis de los polímeros, la división de las cadenas de polímeros en unidades más cortas en un entorno libre de oxígeno. La pirólisis de polímeros utiliza el mecanismo de escisión aleatoria, donde se generan radicales libres. Al mismo tiempo, se inician reacciones en cadena que conducen al craqueo de polímeros en una amplia mezcla de hidrocarburos en fase líquida y gaseosa. Los factores más importantes para impulsar este proceso son el tiempo de residencia, la temperatura y el tipo de agente de pirólisis.
