KR101347906B1 - 폴리에스터 폐기물의 재생방법 및 그 재생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리에스터 폐기물의 분해공정 및 그 장치에 관한 것으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET)를 폴리에스터 원료물질인 디메틸테레프탈레이트(dimethyl terephthalate, DMT)와 에틸렌글리콜(ethylene glycol, EG)로 원료화하는 재생공정 및 그 장치에 관한 것이다. 용융기, 글리콜리시스 해중합하는 제1반응기 및 상기 제1반응기의 상단에 위치하는 EG 회수 콘덴서를 포함하여, 제 1반응기에서 과량의 EG를 제거하여 용융기로 보내고 생성물은 제2 반응기로 보내서 메탄올리스 반응에 의해 BHET를 DMT와 EG로 분해할 때 줄어든 EG로 인하여 메탄올리스 반응속도를 높이고 반응시간을 줄여 에너지소모를 최소화로 하여 경제적인 운전이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

폴리에스터 폐기물의 재생방법 및 그 재생장치{Feedstock recycling process from polyester wastes and apparatus for using thereof}

본 발명은 폴리에스터 폐기물의 재생방법 및 그 재생장치에 관한 것으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하 ‘PET’라 함)를 주성분으로 하는 폴리에스터 폐기물(보틀, 자기필름, 맥주병, 올리고머 슬러지 등)로부터 폴리에스터 원료물질인 디메틸테레프탈레이트(이하 ‘DMT’라 함)와 에틸렌글리콜(이하 ‘EG’라 함)로 원료화하는 재생방법 및 그 재생장치에 관한 것이다.

범용 고분자 물질인 폴리에스터 PET는 semi - crystalline 고분자로 가격에 비해 열안정성, 투명도, 강도 등의 물성이 우수하고 필름, 음료병, 섬유 등과 같은 다양한 분야에서 많은 효용성을 가지고 있어서 오늘날 소비되는 플라스틱 중 많은 부분을 차지하고 있다. PET의 세계 생산량은 약 4천만톤/년이나 PET 회수율은 약 20%에 그치고 나머지 양은 소각이나 매립으로 처리되고 있어 환경오염을 발생시키고 있다.

이처럼 물리적 재활용이 어려운 저급 폴리에스터 폐기물을 화학적으로 해중합 시켜 고분자물질의 원료로 재활용하면 장점들이 많이 있다.

폐 PET의 화학적 재활용 방법이 있는데, 기존의 공정은 다음과 같다.

폐 폴리에스터를 해중합 촉매를 포함하는 EG 중에 투입하여 비스-하이드록시테레프탈레이트(bishydroxyethyl terephthalate, BHET) 및 올리고머로 해중합하는 해중합공정과, 이렇게 부분 글리콜리시스된 제품을 에스터 교환 반응조에 투입하고, 에스터 교환 반응촉매와 메탄올(MeOH) 중에서 에스터 교환 반응시켜 디메틸테레프탈레이트(dimethyl terephthalate, DMT)와 에틸렌글리콜(ethylene glycol, EG)를 생성시킨 후, 최종제품인 DMT와 EG로 정제하고, 메탄올은 반응기로 재순환시키는 결정화 및 증류공정으로 이루어진다.

이상의 공정 중 에스터 교환 반응조에 대해서 미국등록특허 제5,051,528호(특허문헌 1)에서는 저압에서 과열된 메탄올 기체를 사용하여, 기체로서 DMT, EG, 메탄올이 반응기 상부로 배출되도록 하였으며 이렇게 하여 보다 오염된 PET를 처리할 수 있도록 하였다. 즉, 부분 글리콜리시스에 의해 BHET와 올리고머들이 얻어지고 이를 다시 메탄올리시스하여 DMT와 EG가 얻어진다. 그러나 부분 글리콜리시스에 의해 BHET까지 해중합되는데는 이 반응이 가역 반응이기 때문에 긴 반응시간이 필요하다.

또한 이렇게 얻어진 BHET와 올리고머는 기체 메탄올에 의해 다시 해중합되어 DMT와 EG가 형성되나 기상으로 배출되어야 하므로, 고압의 메탄올이 사용될 수 없음에 따라 반응속도가 느리다는 단점이 있었다.

PET 메탄올리시스를 위한 많은 방법들이 특허 상에 나타나있다. 회분식 그리고 연속식 조건에서 운전이 되고 있으나 연속공정의 주요한 문제점은 고체 폴리에스터 폐기물을 고압으로 운전되는 메탄올리시스 반응기로 공급하는 것이 어렵다는 점이다. 이러한 이유로 메탄올리시스는 회분식 공정이 갖는 여러 가지 단점에도 불구하고 회분식으로 이루어지는 경우가 많다. 고압 회분식 공정은 메탄올 농도가 높게 유지됨에 따라 폴리에스터 해중합이 빠르게 일어나지만, 시간이 지남에 따라 제품으로 생성되는 DMT와 EG의 농도 증가에 의해 반응평형 제한에 의해 반응속도가 느려지게 되며, 이에 따라 완전히 DMT와 EG로 해중합이 되지 못하고 약 15% 정도는 올리고머 형태로 남게 되는 것으로 알려져 있다.

반면에 저압 연속식 해중합 공정은 반응기 상부로 DMT와 EG가 제거되기 때문에 반응 평형에 의해 제한을 받지는 않으나 저압이기 때문에 반응액 중 메탄올 농도가 낮게 유지되어 반응 속도가 느리다는 단점을 갖는다.

이를 개선하기 위하여 대한민국등록특허 10-1099009(특허문헌 2, 도 1 참조)에서는 제1반응기(100)에서 글리콜리시스와 메탄올리시스를 동시에 수행하도록 하였다. 이때, 고압에서 운전하기 때문에 고압용 원료투입기(10)와 같은 장치가 필요하다. 제1반응기(100)에는 보통 촉매와 폐 PET원료와 에틸렌글리콜(EG)를 무게비로 1:1-1.2 정도 투입한다. 이 투입된 EG의 양은 당량비로 PET에 비해 3배 이상 많다. 이 제1반응기(100)의 생성물을 제2반응기(200)로 투입하여 제2반응기에서 메탄올리시스 반응을 하게 되면 과량의 EG로 인하여 반응 속도가 늦어진다. 그 이유는 화학당량적으로 반응을 살펴보면 BHET 한 분자는 2분자의 메탄올과 반응하여 1분자의 DMT와 2분자의 EG로 분해되는 반응이다. 또한 이 반응은 가역반응이기 때문에 과량의 EG가 함유된 상태에서 메탄올리스에 의해 2배의 EG가 생성되므로 EG의 양은 초기 투입한 량보다 훨씬 많게 되며 이로 인해 분해반응의 속도에 영향을 줄 수 있다. 실제 반응에서 EG가 우선적으로 증발되면서 반응이 일어나기 때문에 그만큼 반응시간과 에너지소모가 많다.

미국등록특허 제5,051,528호 대한민국등록특허 10-1099009

상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명의 목적은 폐 폴리에스터 섬유, 보틀(bottle), 폐자기 필름, 올리고머 슬러지 등의 폴리에스터(PET) 폐기물을 해중합하여 기존의 방법에 비해 장치를 단순화하고, 반응시간을 줄여 에너지 절감 효과를 이룰 수 있으며, 고순도의 모노머 DMT를 얻을 수 있는 공정을 제공하는데 있다.

구체적으로 본 발명은 첫째, 상압에서 폐 폴리에스터 섬유와 같이 부피가 큰 폐기물도 쉽게 투입이 가능한 공정을 제공하는데 목적이 있다.

둘째, 저압에서 글리콜리시스 반응 및 해중합 반응을 실시하면서도 PET 재생효율을 높이는 공정을 제공하는데 목적이 있다.

셋째, 글리콜리시스 반응을 위해 과량으로 투입된 EG을 회수함으로써, EG를 재사용할 수 있으며, 제2반응기(200)에서의 메탄올리시스 반응이 빠르게 일어나 반응시간과 에너지 소모가 적은 공정을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 폴리에스터 폐기물의 재생방법 및 그 재생장치에 관한 것으로, 이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명에서 사용되는 기술 용어는 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.

도 2는 에틸렌글리콜의 회수에 의한 반응속도와 반응시간을 획기적으로 줄이는 방법을 도시하고 있으며, 본 발명의 폴리에스터 폐기물로부터 원료물질인 DMT와 EG를 제조하는 폴리에스터 원료화 재생장치의 전체 공정 개략도로서, 본 발명의 구성은

폴리에스터 폐기물, 에틸렌글리콜 및 촉매를 상압에서 투입하여 폴리에스터 폐기물의 용융과 글리콜리시스 반응이 동시에 일어나는 용융기(20);

상기 용융기(20)의 생성물을 글리콜리스 해중합하는 제1반응기(100);

상기 제1반응기(100)의 상단에 위치하는 에틸렌글리콜 회수 콘덴서(40);

상기 제1반응기(100)의 생성물을 메탄올리시스 반응시키는 제2반응기(200);

상기 제2반응기(200)의 상단으로 배출되는 생성물을 정류탑 하단부의 액상과 직접 접촉시켜 메탄올만을 기화시켜 분리하고, 기상으로 제2반응기(200)에 재순환시키는 정류탑(300); 및

상기 정류탑(300)에 메탄올을 공급하기 위한 메탄올 저장조(30);를 포함한다.

보다 구체적으로 각 구성에 대하여 설명한다.

먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 용융기(20)는 상압에서 운전되는 반응기로서 원료투입이 자유롭다. 폐 현수막과 같이 부피가 큰 섬유와 같은 원료도 쉽게 투입할 수 있도록 하였고 고압이 아니므로 반응이 진행되는 중에도 조심스럽게 원료를 투입할 수 있다. 이 반응기에는 아연이나 납 등의 초산염을 촉매로 사용하고 PET원료와 EG를 무게비로 1 : 1~1.2로 투입할 수 있다. 이와 같이 폴리에스터 폐기물, 에틸렌글리콜 및 촉매를 상압에서 투입하여 상기 폐기물의 용융과 글리콜리시스 반응이 동시에 일어날 수 있다. 또한 상기 무게비는 상압에서 화학양론적으로 폐 PET에 비해 3배정도의 과량의 EG를 투입한 것과 같으며, 촉매를 투입하여 PET를 올리고머로 분해되도록 한다.

상기 제1반응기(100)는 용융기(20)로부터 이송된 올리고머를 BHET로 해중합한다. 구체적으로 제1반응기(100)에서는 글리콜리시스 반응이 진행되는데 보통 섭씨 180-230도에서 해중합이 일어나며 고압이 아닌 3-4기압에서 반응이 진행된다. 왜냐하면 용융기(20)에서 올리고머로 분해되었기 때문에 고압반응이 불필요하기 때문이다.

상기 제1반응기(100)에서는 글리콜리시스 반응이 완결되면, 제1반응기 상단에 위치하는 에틸렌글리콜 회수 콘덴서(40)를 통해 과량의 EG를 회수하여 용융기(20)로 다시 보내 1차 글리콜리스의 반응에 EG를 사용하도록 한다. 상기 제1반응기(100)의 상단에 위치하는 에틸렌글리콜 회수 콘덴서(40)는 상기 제1반응기의 생성물 중 과량의 에틸렌글리콜을 회수하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 용융기(20)에서의 글리콜리시스 반응 후에 제1반응기(100)로 이송된 올리고머를 해중합함에 있어서는 과량의 EG가 글리콜리시스 반응에는 도움이 되지만 그 생성된 반응물을 그대로 제2반응기(200)로 투입되면 제2반응기에서 메탄올리스를 할 때 과량의 EG로 인하여 반응속도가 늦어지는 문제가 발생한다. 즉, 제2반응기의 메탄올리시스 반응에서 과량의 EG가 우선적으로 증발하여야 하므로 그 만큼 시간과 에너지가 소모된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 출원인은 1차반응기(100)에서 글리콜리시스 반응이 끝난 후에 과량의 EG를 에틸렌글리콜 회수 콘덴서(40)를 통해 회수할 수 있도록 연구를 거듭하여 본 발명을 완성하였다.

또한 상기 콘덴서(40)에서 회수된 에틸렌글리콜은 융융기(20)으로 보내어 재사용할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1반응기(100)의 상단에 위치하는 에틸렌글리콜 회수 콘덴서(40)를 통해 회수된 에틸렌글리콜은 용융기(20)로 보내져 글리콜리시스 반응에 투입될 수 있다.

다음으로, 제1반응기(100)에서 상기 콘덴서(40)에 의해 에틸렌글리콜이 회수된 생성물은 제2반응기(200)로 보내어 메탄올리시스 반응할 수 있다.

구체적으로, 제1반응기(100)에서 상기 콘덴서(40)에 의해 에틸렌글리콜이 회수된 생성물은 밸브(80a)를 열어 2차반응기로 보내서 메탄올리스반응 함으로써, 에틸렌글리콜의 양이 최소로 남아 있도록 하여 반응속도와 반응시간을 획기적으로 줄여 에너지 소모를 최소화하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2반응기(200)는 제1반응기(100)로부터 이송된 반응물을 제2반응기 하단부의 기포분산기(90)로부터 공급되는 메탄올로 메탄올리시스시켜 해중합 반응을 완료함과 동시에 기상으로 반응 생성물을 배출함으로써 불순물을 상당히 포함한 폴리에스터 폐기물도 처리할 수 있는 특징이 있다.

또한 본 발명의 정류탑(300)은 제2반응기(200)의 생성물을 정류탑 하단부의 액상과 직접 접촉시켜 메탄올만을 기화시켜 분리하는 역할을 하며, 분리된 메탄올과 메탄올 저장조(30)로부터 정류탑 상단부로 공급되어 기화된 원료 메탄올의 혼합물을 제2반응기로 재순환시키는 역할도 한다.

본 발명의 폴리에스터 원료화 재생장치는 상기 분리된 메탄올의 일부를 메탄올 저장조(30)로 저장하기 위한 역압 조절기(31); 상기 정류탑(300)의 액상으로부터 디메틸테레프탈레이트를 결정화하는 결정화조(400); 상기 결정화된 디메틸테레프탈레이트를 분리하는 고액 분리기(500); 상기 고액 분리기(500)와 연결되어, 분리된 EG 리치한 메탄올 액상으로부터 상단부에서는 메탄올을 분리하여 메탄올 저장조(30)로 저장한다.

보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 공정에 사용되는 원료는 폴리에스터 폐기물로서 섬유, 분말, 플레이크나 구별 없이 투입이 가능하다. 원료는 용융기(20)에 직접 투입한다. 용융기 내부는 상압에서 작동되므로 쉽게 투입할 수 있다.

본 발명의 용융기(20)는 무게비로 원료인 폴리에스터 폐기물과 에틸렌글리콜과 촉매를 투입하며, 폴리에스터 폐기물의 글리콜리시스 반응이 충분히 이루어지기 위해서는 폴리에스터 폐기물：에틸렌글리콜 의 무게비가 1:1~2, 가장 바람직하게는 1:1~1.2로 투입하며, 반응온도는 180~230℃의 온도에서, 적당하게는 약 190℃로 승온하여 반응시킨다. 이때 글리콜리시스 반응이 일어나게 되며 올리고머가 생성된다.

본 발명에 따른 용융기(20)로부터 생성된 생성물인 올리고머는 제1반응기(100)로 보내지며 이때 상기 올리고머는 에틸렌글리콜과 반응하여 BHET로 해중합하게 된다.

본 발명은 용융기(20)에서 폐 PET의 1차 글리콜리시스 반응으로 올리고머를 생성하고, 제1반응기에서 올리고머를 2차 글리콜리시스 해중합 반응하여 BHET를 제조하는데 이렇게 두 개의 반응기로 나누어 실시하는 이유는 용융기에서 상압으로 1차 글리콜리시스반응을 시행함으로 인하여 원료투입의 장점을 확보하고, 다양한 폴리에스터 폐기물, 즉 분자량이 큰 올리고머까지 반응이 진행이 가능하게 하기 위함이다.

일반적으로 기존의 글리콜리시스 제1반응기(100)의 경우는 고압반응기이므로 한번에 PET가 BHET까지 분해되지만 원료 투입에 문제가 있다. 즉 섬유와 같이 부피가 큰 원료는 여러 번에 걸쳐 투입하지 않으면 안 된다. 하지만 고압반응기 특성상 반응이 시작되면 그 반응이 끝날 때까지 진행될 수 밖에 없다. 섬유와 같은 폐PET는 부피가 크기 때문에 처음에 반응기에 채울 수 있는 양에 한계가 있다. 1회 반응에서 부피가 줄어들어 20-30% 정도 밖에 반응기를 채우지 못한다.

하지만 본 발명에서는 용융기(20)는 상압에서 글리콜리시스 반응이 가능하며 반응 중에도 원료를 여러 번에 걸쳐서 반응기에 투입이 가능하다.

이렇게 하여 반응이 진행된 용융기(20)내 생성물은 올리고머이기 때문에 제1반응기로 이송되어 반응에 의하여 쉽게 해중합이 일어날 수 있으며, 그 BHET 전환율 또한 우수하다.

제1반응기(100)에서 BHET로 전환되어 반응이 종결되면 밸브(45)를 열어 에틸렌글리콜 회수 콘덴서(40)를 통해 EG를 회수한다. 이 콘덴서는 증기상의 EG를 회수할 수 되도록 온도를 조절하여 응축하여 회수한다. 상기 에틸렌글리콜 회수 콘덴서(40)는 물이나 냉각기에 의해 195℃ 이상에서 증기로 휘발되는 EG를 응축하여 회수하는 것이므로 온도를 섭씨 100도에서 150도 정도로 낮추어 EG를 회수할 수 있고 회수된 EG는 용융기(20)으로 보내진다.

이때 상기 EG 회수 콘덴서는(40)는 용융기(20)에 공급된 EG의 30 ~ 50중량 %, 즉 투입한 EG 3당량 중 1 ~ 1.5당량 정도를 회수할 수 있다. 만약 이 EG를 회수하지 않으면 용융기(20)에 과량의 EG(당량비로 폐 PET의 약 3배 이상)가 투입되어 생성된 반응물을 그대로 제2 반응기로 투입되게 되고 제2반응기에서 메탄올리시스를 할 때 과량의 에틸렌글리콜로 인하여 반응속도가 늦어지는 문제가 있다.

제2반응기 내의 메탄올리시스 반응의 화학당량적인 부분을 살펴보게 되면, BHET 한 분자는 2분자의 메탄올과 반응하여 1분자의 DMT와 2분자의 EG로 분해되는 반응이다. 즉 현재 EG가 과량으로 존재하는 상태에서 EG가 반응 생성물로 2배 더 생성되어 EG의 양이 DMT에 비해 최소 4-5배까지 많아지는 문제가 있다. 즉 이 반응은 가역반응이기 때문에 과량의 EG가 함유된 상태에서 메탄올리시스에 의해 2배의 EG가 추가로 생성되므로 EG의 양은 초기 투입한 양보다 훨씬 많게 되며 이로 인해 분해반응의 속도에 영향을 줄 수 있다. 정방향의 반응은 BHET가 메탄올과 반응하여 DMT와 EG가 생성되어야하는데 생성물 중 과량의 EG로 인하여 반응속도가 늦어지고 반응시간도 길어지며 동시에 에너지 소모도 많게 된다. 그러므로 앞 반응기에서 EG의 양을 현저히 줄여서 제2반응기(200)로 보내면 반응속도가 빨라지고 반응시간도 줄어들기 때문에 그만큼 에너지가 절약될 수 있다.

본 발명에서는 용융기(20)에서 PET가 과량의 EG와 글리콜리시스 반응하여 올리고머가 생성되고, 제1반응기(100)에서 상기 올리고머가 EG와 반응하여 BHET가 형성되는 해중합 반응을 실시하여 BHET 전환율이 높아지는 폴리에스터 원료화 재생장치 및 공정을 제공할 수 있다.

또한 제1반응기에서 해중합이 일어남과 동시에 에틸렌글리콜 회수 콘덴서(40)를 통해 과량의 에틸렌글리콜을 회수하여 용융기(20)로 투입함으로써, 과량으로 투입된 에틸렌글리콜의 재사용이 가능하며, 제2반응기(200)내 메탄올리시스 반응으로 BHET가 DMT와 EG로 메탄올에 의해 분해될 때 생성물 중에 EG가 과량으로 존재하지 않기 때문에 기존의 공정보다 반응시간과 반응속도가 빨라지므로써 에너지소모를 최소화한 폴리에스터 원료화 재생장치를 제공하여 경제적인 운전이 되도록 할 수 있다.

도 1은 기존의 폴리에스터 폐기물 원료화 장치의 개략도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 폴리에스터 폐기물 원료화 장치의 개략도를 나타낸 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 - 원료투입기 20 - 용융기
30 - 메탄올 저장조 31 - 역압 조절기
61 - 순환압축기 90 - 기포 분산기
100 - 제1반응기 200 - 제2반응기
300 - 정류탑 400 - 결정화조
500 - 고액 분리기 600 - 증류탑
70a, 70b, 110a, 120a, 120b, 130 - 이송관
45, 46, 80a, 80b - 이송 밸브

이하, 도 1을 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하나, 이는 발명의 구성 및 효과를 이해시키기 위한 것 일뿐, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 발명의 폴리에스터 원료화 재생장치 및 그 재생방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 폐폴리에스터(PET) 원료와 촉매를 용융기(20)에 투입한다. 다음으로 EG를 투입하되, 폐PET와 EG의 무게비가 1:1 되도록 투입하고 약 190℃에서 1-2시간 반응시킨다. 그러면 PET는 올리고머로 분해된다.

이 생성물은 밸브(46)를 열어 제1반응기(100)로 보내 올리고머를 BHET로 해중합한다. 이 해중합은 올리고머를 글리콜리시스 반응을 통해 BHET로 해중합하기 때문에 보통은 1시간이내에 가능하고 반응 압력도 1-4기압에서 반응이 진행된다. 해중합이 종료되면 밸브(45)를 열어 EG 회수 콘덴서(40)을 통해 EG를 회수하여 용융기(20)으로 보낸다. 이때 투입된 EG의 30-50%, 즉 투입한 3당량 중 최대한 많은 양을 회수할 수 있고 바람직하게는 1-1.5 당량을 회수한다.

다음 제1반응기(100) 내에 있는 생성물을 제2반응기(200)로 밸브(80a)를 열어 내 보낸다. 제2반응기(200)에서는 메탄올리시스가 진행되며 메탄올로 인해 BHET가 DMT와 EG로 분해된다. 이때 EG의 양이 기존의 방법에 비해 현저하게 줄어들었기 때문에 반응시간과 반응속도가 빠르게 진행된다. 일반적으로 30리터를 메탄올리시스 할 때는 4시간 정도에 반응이 진행되었지만 EG를 회수한 경우는 2시간에서 2시간 30분 안에 반응이 종결되었다. 즉 30%-50% 까지 메탄올리시스 반응시간이 줄어들어 에너지 소모가 줄어드는 효과가 있다.

그 이후 공정은 기존의 방법과 같다. 제2반응기(200)에서 배출된 기상의 반응 생성물은 이송관(70b)에 의해 정류탑(300)으로 이송되어 정류탑(300) 하단부에 있는 액상과 직접 접촉 시켜 DMT와 EG를 액화시키고, 메탄올은 기화되도록 한다. 즉, 분해된 DMT와 EG는 메탄올과 함께 증발되어 정류탑(300)으로 보내져서 정류탑 하단부에 DMT와 EG가 모아지고 메탄올은 기화되어 다시 제2반응기(200)으로 돌아온다.

이렇게 폐 PET를 폴리에스터 원료물질인 DMT와 EG로 원료화하는 재생공정은 PET의 재생효율이 우수하며, 기존의 용융기 및 EG 회수 콘덴서를 포함하지 않는 기술과 비교하여 실험하였을 때, PET 재생효율은 거의 동일하였다, 하지만 총 공정 시간은 다른 공정은 유사하지만 에너지가 가장 많이 소모되고 시간이 가장 많이 소요되는 메탄올리시스 반응시간이 기존공정의 평균 4시간에서 2 - 2.5시간으로 획기적으로 감소하였음을 확인할 수 있었다.

Claims (4)

1. 폴리에스터 폐기물로부터 폴리에스터 원료 물질인 디메틸테레프탈레이트와 에틸렌글리콜을 생산하기 위한 폴리에스터 원료화 재생장치에 있어서,
   폴리에스터 폐기물, 에틸렌글리콜 및 촉매를 상압에서 투입하여 폴리에스터 폐기물의 용융과 글리콜리시스 반응이 동시에 일어나는 용융기(20);
   상기 용융기(20)의 생성물을 글리콜리스 해중합하는 제1반응기(100);
   상기 제1반응기(100)의 상단에 위치하며, 상기 제1반응기로부터 에틸렌글리콜을 회수하고, 회수된 에틸렌글리콜을 융융기(20)으로 보내어 재사용하는 것을 특징으로 하는 에틸렌글리콜 회수 콘덴서(40);
   상기 제1반응기(100)의 생성물을 메탄올리시스 반응시키는 제2반응기(200);
   상기 제2반응기(200)의 상단으로 배출되는 생성물을 정류탑 하단부의 액상과 직접 접촉시켜 메탄올만을 기화시켜 분리하고, 기상으로 제2반응기(200)에 재순환시키는 정류탑(300); 및
   상기 정류탑(300)에 메탄올을 공급하기 위한 메탄올 저장조(30);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스터 원료화 재생장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1반응기(100)의 상단에 위치하는 에틸렌글리콜 회수콘덴서(40)는 상기 제1반응기의 생성물 중 과량의 에틸렌글리콜을 회수하는 것을 특징으로 하는 폴리에스터 원료화 재생장치.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제1반응기(100)의 상단에 위치하는 에틸렌글리콜 회수 콘덴서(40);
   상기 콘덴서(40)에서 회수된 에틸렌글리콜을 융융기(20)으로 보내 재사용하고, 제1반응기(100)에서 상기 콘덴서(40)에 의해 에틸렌글리콜이 회수된 생성물은 제2반응기(200)로 보내 메탄올리시스 반응하는 것을 특징으로 하는 폴리에스터 원료화 재생장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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