DE102006034613A1

DE102006034613A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Rohstoffen aus Polyurethanen

Info

Publication number: DE102006034613A1
Application number: DE200610034613
Authority: DE
Inventors: Valentin Dipl.-Ing. Stoychev; Werner Klockemann
Original assignee: RECYCLIT GmbH
Current assignee: H & S ANLAGENTECHNIK GMBH, DE
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2007-03-15

Abstract

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Rohstoffen aus Polyurethanen. DOLLAR A Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit denen bei einem gewichtsmäßigen und stöchiometrischen Aminunterschuss bei der Polyurethanspaltung zwei Phasen erhalten werden können, die auf einfache Weise voneinander getrennt und dann zu neuen Polyurethanprodukten verarbeitet werden können. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass Polyurethane im Verhältnis 20 : 1 bis 4 : 1 mit Oligopropylenaminen mit primären und sekundären Aminogruppen bei Temperaturen zwischen 120 und 200 DEG C umgesetzt werden, wobei bei dieser Umsetzung zwei Phasen, enthaltend Polyol und Oligo- bzw. Polyharnstoffe, entstehen und diese Phasen bei erhöhter Temperatur voneinander getrennt werden und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Umsetzung in einem Reaktor, umfassend DOLLAR A - einen beheizbaren Doppelmantelrührkessel (1) mit Deckel sowie einen Bodenablass (8) und einen über Getriebe regelbaren Rührer (2), DOLLAR A - einen Eintragstutzen (3) auf dem Doppelmantelrührkessel (1) zur Befüllung mit Feststoffen, DOLLAR A - Zuführungsrohre (4, 5) für Flüssigkeiten mit Anschluss an Dosierpumpen, DOLLAR A - ein Saugrohr (6) bis zu einer Füllhöhe des Doppelmantelrührkessels (1) von 30% der Gesamtfüllhöhe mit einem Ventil (7), DOLLAR A - ein Begasungsrohr (9) für ...

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Rohstoffen aus Polyurethanen.

Die Auflösung von Polyurethanen kann gemäß dem Stand der Technik mit einer Vielzahl von organischen, anorganischen Verbindungen und Wasser durchgeführt werden; siehe dazu W. Raßhofer, Das Recycling von Polyurethanen, Carl-Hanser-Verlag, München, 1995. Als bisher erwogene Lösungsmittel wurden Wasser, Glykole, Aminoalkohole, phosphororganische Verbindungen, Lewis-Säuren und wässrige Alkalien verwendet. Der Einsatz von Glykolen und sekundären aliphatischen Aminen wird in der DE-PS 198 17 536 gelehrt. Dabei entstehen aus den Polyurethanen ω-Hydroxy-oligourethane und aminsubstituierte Polyharnstoffe. In der USP 3,117,940 wird ein Verfahren zur Lösung von Polyurethanen in organischen Lösungsmitteln beschrieben, durch das bei niedrigeren Temperaturen als bis dahin üblich, d. h. unterhalb 250°C, homogene viskose Flüssigkeiten erhalten werden, die wieder zu Polyurethanen verarbeitet werden können. Dieses Verfahren bezieht sich auf die Verflüssigung von Polyurethanen durch Verbindungen mit mindestens einer primären Aminogruppe bei Temperaturen oberhalb 70°C, vorzugsweise in Gegenwart von Verbindungen mit wenigstens zwei primären Aminogruppe. Für dieses Verfahren können eine Vielzahl primärer Amine eingesetzt werden, z. B. aromatische Amine wie Anilin oder Toluylendiamin, 1,2,3-Triamino-benzen, aliphatische Amine wie Ethylamin, Ethylendiamin, Hexan-l,6-diamin, Butan-l,4-diamin, aliphatische Polyamine wie Triethylentetramin, Diethylentriamin oder Tetraethylenpentamin, oder Polyamidamine von natürlichen Ölen bzw. Ölsäuren wie N-Coco-1,3-propy-lendiamin bzw. das Kondensationsprodukt aus dimerisierter Linolensäure und Diethylentriamin. Das Ziel der Umsetzungen nach diesem Verfahren sind immer klare, einheitliche Lösungen der Polyurethane in den Aminen oder Amidaminen, insbesondere – wie die Beispiele zeigen – den Lösungen in Fettsäureamidaminen. Ein weiterer Hinweis auf diese Zielstellung gemäß US 3,117,940 ist, dass in jedem Falle ein beträchtlicher Überschuss, z. T. ein 40-facher gewichtsmäßiger Überschuss, an Amin zur Löslichmachung der Polyurethane verwendet wird. Die Zielprodukte enthalten gemäß der verwendeten Verhältnisse in jedem Falle einen großen Überschuss an freien primären Aminogruppen und sind demzufolge durch eine hohe Reaktivität ausgezeichnet. Bei diesem Verfahren der Löslichmachung der Polyurethane wird eine Umsetzung der Amine mit den Polyurethanen, d. h. direkt eine Spaltung der Urethangruppe nicht vordergründig beabsichtigt, aber in Kauf genommen.

Aufgabe dieser Erfindung ist es demgegenüber, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit denen bei einem gewichtsmäßigen und stöchiometrischen Aminunterschuss bei der Polyurethanspaltung zwei Phasen erhalten werden können, die auf einfache Weise voneinander getrennt und dann zu neuen Polyurethanprodukten verarbeitet werden können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass Polyurethane im Verhältnis 20 : 1 bis 4 : 1 mit Oligopropylenaminen mit primären und sekundären Aminogruppen bei Temperaturen zwischen 120 und 200°C umgesetzt werden, wobei bei dieser Umsetzung zwei Phasen, enthaltend Polyol und Oligo- bzw. Polyharnstoffe, entstehen und diese Phasen bei erhöhter Temperatur voneinander getrennt werden und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Umsetzung in einem Reaktor, umfassend

– einen beheizbaren Doppelmantelrührkessel mit Deckel sowie einen Bodenablass und einen über Getriebe regelbaren Rührer 2,
– einen Eintragstutzen auf dem Doppelmantelrührkessel zur Befüllung mit Feststoffen,
– Zuführungsrohre für Flüssigkeiten mit Anschluss an Dosierpumpen,
– ein Saugrohr bis zu einer Füllhöhe des Doppelmantelrührkessels von 30% der Gesamtfüllhöhe mit einem Ventil,
– ein Begasungsrohr für Schutzgas

durchgeführt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen die Oligopropylenamine mindestens zwei primäre und mindestens eine sekundäre Aminogruppe auf.

In einer weiteren Ausgestaltung wird die Umsetzung in Gegenwart von 0,1 bis 8 Gew.-% Wasser bezogen auf das gesamte Reaktionsgemisch durchgeführt.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Umsetzung mit Dipropylentriamin durchgeführt wird.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Umsetzung mit Tripropylentetramin durchgeführt.

Eine Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung bei einer Temperatur von 130 bis 180°C durchgeführt wird.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Trennung der Phasen der Umsetzungsprodukte bei erhöhter Temperatur, bevorzugt zwischen 120 und 160°C, durchgeführt wird.

Überraschend wurde gefunden, dass bei der Aminolyse von Polyurethanen mit Polyaminen auf Basis der Propylenreihe, z. B. Dipropylentriamin, Tripropylentetramin, Tetrapropylenpentamin, Gemischen dieser Amine oder deren technische Produkte oder deren Destillationsrückstände, schon bei relativ niedrigem Verhältnis von Amin zu Polyurethan eine schnelle Reaktion bei vergleichsweise niedriger Temperatur abläuft und im Ergebnis dieser Umsetzung zwei Phasen im Reaktionsgemisch entstehen, die sauber voneinander getrennt werden können. Die Zweiphasigkeit des Reaktionsgemisches, wie es auf diesem Wege erhalten wird, bietet die Möglichkeit, diese Phasen zu trennen und ge trennt zu neuen, hochwertigen Produkten zu verarbeiten. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine möglichst weitgehende, d. h. mindestens 50%ige, Spaltung der Urethangruppen mit einer primären Aminogruppe gemäß der allgemeinen Reaktionsgleichung R-NH-CO-OR' + H₂N-R''-NH₂ → R-NH-CO-NH-R''-NH₂ + R'-OH (1)bewirkt. In dieser Gleichung bedeutet R'' eine Propyl-, Propylenaminopropylen-, Propylen-amino-propylen-aminopropylengruppe, wobei als Propylgruppe sowohl eine n-Propyl- als auch Isopropylgruppe verstanden wird. Das erfindungsgemäße Verfahren schließt daher immer eine weitgehende Spaltung der Urethangruppen und die Bildung von Harnstoffgruppen ein. Nur durch eine weitgehende Spaltung der Polyurethane und die Umsetzung gemäß der Gleichung (1) können Oligoharnstoffe bzw. aminsubstituierte Oligoharnstoffe gebildet werden und erst durch diese Umsetzung ist eine im wesentlichen vollständige Trennung der Polyolkomponente von den Oligo- oder Polyharnstoffen möglich.

Zur Durchführung des Verfahrens und zur Trennung des Reaktionsprodukts ist die genaue Einhaltung der Reaktionsbedingungen erforderlich.

Die Umsetzung mit dem Ziel der Zweiphasigkeit konnte nur mit den Polyaminen auf Basis der Propylenreihe bei Umsetzungstemperaturen zwischen 120 und 200°C, bevorzugt 130 und 190°C, erreicht werden. Die Reaktionszeit nach beendeter Zugabe des Polyurethans beträgt dabei nur zwischen 5 und 120 Minuten. Dabei können eine Vielzahl von Polyurethanen verwendet werden, z. B. Kaltformschaumstoffe (HR-Foams), Blockweichschaumstoffe (Slabstock foams), zellige Elastomere, kompakte Elastomere, Hartschaumstoffe, glasfaserverstärkte Produkte usw. Die Basis des Polyurethans, d. h. Polyester- oder Polyetheralkohole, ist dabei im wesentlichen ohne Einfluss auf die Durchführbarkeit des Verfahrens. Die Eintraggeschwindigkeit ist nur von der Konfiguration der Eintragsvorrichtung und vom Raumgewicht des Schaumstoffs abhängig. Typische Eintragzeiten sind 12 bis 60 Minuten je kg Schaumstoff.

Als Oligopropylenamine kommen insbesondere Dipropylentriamin, Tripropylentetramin, Tetrapropylenpentamin in Frage. Diese können in reiner Form oder in Form von Gemischen oder in Form von technischen Produkten eingesetzt werden.

Die Trennung in zwei Phasen erfolgt noch während der Umsetzung bei einer Temperatur zwischen 120 und 200°C. Um die getrennten Phasen voneinander getrennt gewinnen zu können, wird eine Vorrichtung mit einer geeigneten Trenneinrichtung eingesetzt.

Vorzugsweise wird eine Vorrichtung verwendet, durch die diese Trennung ohne wesentlichen Energieverlust erreicht wird.

1 zeigt beispielhaft die erfindungsgemäße Vorrichtung. Diese Vorrichtung umfasst im Wesentlichen

– einen beheizbaren Doppelmantelrührkessel 1 mit Deckel sowie einem Bodenablass 8 und einem über Getriebe regelbaren Rührer 2,
– einen Eintragstutzen 3 auf dem Doppelmantelrührkessel 1 zur Befüllung mit Feststoffen,
– Zuführungsrohre 4, 5 für Flüssigkeiten mit Anschluss an Dosierpumpen,
– ein Saugrohr 6 bis zu einer Füllhöhe des Doppelmantelrührkessels 1 von 30% der Gesamtfüllhöhe mit einem Ventil 7,
– ein Begasungsrohr 9 für Schutzgas.

Erfindungsgemäß erfolgt die Trennung der Phasen bei erhöhter Temperatur, bevorzugt zwischen 120 und 160°C nach Abschalten des Rührwerks und Klärung der Phasen durch Öffnen des Ventils 7 über die Absaugung mittels des Saugrohrs 6, das allein über den hydrostatischen Druck wirkt. Durch dieses Rohr wird eine vergleichsweise niedrigviskose Polyolphase 10 direkt gewonnen. Über den Bodenablass des Doppelmantelrührkessels 1 und das Ventil 8 wird eine Oligoharnstoffphase 11 entnommen.

Die Umsetzung kann auch zunächst wie oben beschrieben in einem einfachen Rührkessel 1 ohne das Saugrohr 6 und das Ventil 7 durchgeführt werden. Nach der eingestellten Reaktionszeit wird das Reaktionsgemisch in einen Stapelbehälter in Form einer „Florentiner Flasche" gepumpt und dort zwischen 20 und 90 Minuten zur Phasentrennung belassen. Nach Trennung der Phasen wird die Polyolphase durch ein auf der Höhe von 50 bis 65 der Füllhöhe befindlichem Saugrohr abgezogen und die Harnstoffphase am Bodenablass abgezogen. In diesem Stapelbehälter werden immer ca. 10 Gew.-% des Reaktionsgemisches belassen und bei der folgenden Füllung als Startkomponente zur Phasentrennung verwendet.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Umsetzung zunächst wie oben beschrieben in einem einfachen Rührkessel ohne das Saugrohr 6 und das Ventil 7 durchgeführt. Dieser Rührkessel 1 enthält im Bodenablass 8 oberhalb des Ventils 7 eine Durchflusszelle, die mit einem Sensor ausgerüstet ist. Dieser Sensor ist eine optische Zelle, eine Infrarotzelle, eine Dielektrizitätsmesszelle oder ein ähnlicher Sensor, der auf mindestens eine unterschiedliche physikalische Größe der Phasen reagiert, z. B. Farbe, Infrarotfrequenz, Dielektrizitätskonstante, Viskosität usw. Die Sensorzelle wird direkt in den Produktstrom oberhalb des Ventils 7 geschaltet. Das Ventil 7 kann als Kugelventil oder Dreiwegeventil ausgelegt werden. Im Falle eines Dreiwegeventils wird dieses durch den Sensor und das in ihm durch die unterschiedlichen Eigenschaften der getrennten Phasen erzeugte Signal gesteuert und die Umschaltung in die zwei Produktströme realisiert. Nach beendeter Reaktionszeit wird der Rührer 2 abgeschaltet und eine Beruhigungs- und Separationsphase des Reaktionsgemisches von 2 bis 60 Minuten vorgesehen. Nach dieser Zeit wird über die Öffnung des Dreiwegeventils zunächst die untere Oligoharnstoffphase 11 entnommen, sobald dieses beendet ist, schaltet das Sensorsignal das Dreiwegeventil und die obere Polyolphase 10 wird getrennt abgezogen.

Die Polyolphase 10 kann mit einem Di- und/oder Polyisocyanat und einem oder mehreren Treibmitteln direkt wieder zu einem dem ursprünglichen Polyurethan sehr ähnlichen Produkt umgesetzt werden. Wird z. B. bei der Spaltung ein Polyurethan-Kaltformweichschaumstoff und Dipropylentriamin eingesetzt, so kann durch einfache Umsetzung der erfindungsgemäß erhaltenen Polyolphase 10 mit Wasser und einem Polyarylpolyisocyanat wieder ein Kaltformweichschaumstoff erhalten werden. Es ist keine zusätzliche Katalyse oder Stabilisierung erforderlich.

Die Oligoharnstoffphase 11 kann analog mit Wasser und einem Polyarylpolyisocyanat zu einem Polyharnstoffschaumstoff umgesetzt werden. Da diese Phase hochreaktiv ist, werden sehr kurze Reaktionszeiten, z. B. im Bereich von 5 bis 8 Sekunden, erreicht. Damit kann diese Phase in Spritzsystemen eingesetzt werden.

Die Erfindung wird an den folgenden Beispielen näher erläutert.
Beispiel 1
Die Aminolyse mit Dipropylentriamin wurde in einem 100 l-Reaktor wie in Zeichnung 1 dargestellt durchgeführt. In den Reaktor werden zunächst über den Anschluss (4) mittels einer Kolbendosierpumpe 20 kg Dipropylentriamin gegeben. Die Flüssigkeit wird über die externe Ölheizung auf 150°C erwärmt. Bei dieser Temperatur werden über den Stutzen (3) innerhalb von 70 Minuten 56 kg eines Polyurethan-Kaltformweichschaumstoffes auf der Basis eines Polyethertriols und von polymerem 4,4'-Dipenylmethandiisocyanat mit einer Rohdichte von 53 g/dm³ über eine Stopfschnecke gegeben. Während der Zugabe wird die Reaktortemperatur langsam auf 170°C gesteigert. Nach Abschluß der Zugabe wird noch 30 Minuten bei 180°C gerührt und die Umsetzung zu Ende geführt. Nach Abschluss der Nachreaktionsphase wird der Rührer gestoppt und das Reaktionsgemisch auf 140°C innerhalb von 40 Minuten abgekühlt. Danach wird das Ventil (7) geöffnet und die Polyolphase in einen vorbereiteten Container abgelassen. Die Polyolphase ist leicht gelblich und weist eine Viskosität von 1360 mPas (25°C) auf. Die Aminzahl wurde mit 76 mg KOH/g und die Hydroxylzahl mit 97 mg KOH/g (Acetanhydrid- Methode) bestimmt. Die Harnstoffphase wurde über den Bodenablass (8) ebenfalls in einen Container abgelassen. Die Viskosität betrug 23.450 mPas (25°C) und die Aminzahl 245 mg KOH/g. In der folgenden Tabelle sind weitere Versuche der Aminolyse von Kaltformweichschaumstoffen nach diesem Verfahren zusammengestellt:
Die Polyolphase der Beispiele 1 bis 4 wurde mit 1,5 Gew.-% Wasser sowie der stöchiometrisch berechneten Menge an Polyarylenpolyisocyanat (Lupranat^®M20S) zu einem Kaltformschaumstoff mit einer Rohdichte von 86 g/dm³ umgesetzt.
Beispiel 5
Die in den Beispielen 1 bis 4 beschriebene Versuchsanordnung wurde auf einen 400 l-Rührreaktor übertragen. In diesem wurden die in der Tabelle dargestellten Versuche durchgeführt (Beispiele 5 bis 7). Es wurde ansonsten analog gearbeitet. Bedingt durch die größeren Einsatzmengen an Polyurethan- Kaltformweichschaumstoffen sind die Zugabezeiten über die Stopfschnecke von 125 mm Innendurchmesser länger. Die Löse- und Reaktionszeiten verändern sich dadurch jedoch nicht. In der folgenden Tabelle sind die Einsatzmengen, die Reaktionsbedingungen und die wesentlichen Parameter der erhaltenen Reaktionsprodukte zusammengestellt.
Beispiel 8
Die Versuche 1 bis 7 wurden mit verschiedenen Typen an Polyurethan-Blockweichschaumstoffen wiederholt. Ansonsten wurden die Versuchsbedingungen wie vorhergehend und in der Tabelle angegeben eingestellt. Es wurde sowohl im 100 l- als auch im 400 l-Reaktor gearbeitet. In der folgenden Tabelle sind die Einsatzmengen, die Reaktionsbedingungen und die wesentlichen Parameter der erhaltenen Reaktionsprodukte zusammengestellt.
Bei dem Polyurethan aus Beispiel 8 handelte es sich um einen Standard-Blockweich-schaumstoff mit einer Dichte von 23,7 g/dm³ auf der Basis eines Polyethertriols der Hydroxylzahl 55 mg KOH/g und von Toluylendiisocyanat (Isomerengemisch), bei dem Polyurethan aus Beispiel 9 handelte es sich um einen viskoelastischen Blockweichschaumstoff mit einer Dichte von 27,5 g/dm³ auf der Basis eines Polyethertriols der Hydroxylzahl 28 mg KOH/g und von Toluylendiisocyanat, bei den Polyurethanen aus den Beispielen 10 und 11 handelte es sich um einen Blockweichschaumstoff auf der Basis eines Polymerpolyols mit einer Dichte von 24,5 g/dm³ auf der Basis eines Polyethertriols der Hydroxylzahl 32 mg KOH/g und von Toluylendiisocyanat.
Vergleichsversuch
Es wurde ein Vergleichsversuch mit Diethylentriamin in einem 2,5 kg-Ansatz durchgeführt. Die Reaktionsbedingungen für diesen Versuch waren:
In den Glasreaktor wurden 300 g Diethylentriamin vorgelegt und auf 160°C erwärmt. Bei dieser Anfangstemperatur wurden 2150 g Polyurethan-Blockweichschaumstoff (Standard) zugegeben. Die Temperatur wurde langsam auf 190°C gesteigert. Die Zugabezeit betrug 600 Minuten. Nach beendeter Zugabe wurde noch 30 Minuten bei 190°C gerührt. Es wurde ein Gemisch erhalten, das sich erst nach sehr langer Zeit (vier Tage) in drei Phasen trennte, wobei die obere Polyolphase eine Hydroxylzahl von 143 mg KOH/g und eine Aminzahl von 112 mg KOH/g aufwies, ein Zeichen für eine nicht vollständige Trennung. Die Harnstoffphase war bei Zimmertemperatur fest und konnte nicht verwendet werden.
Beispiel 12
Der Versuch von Beispiel 1 wurde unter gleichen Bedingungen wiederholt, jedoch wurde an Stelle des Dipropylentriamins Tripropylentetramin eingesetzt. Die Ansatzmengen waren 9,5 kg Tripropylentetramin und 68,0 kg Polyurethan-Blockweichschaumstoff (Standard). Die Zugabetemperatur betrug zunächst 160°C und wurde langsam auf 190°C gesteigert. Die Zugabezeit betrug 80 Minuten. Die Reaktionstemperatur wurde auf 200°C eingestellt und bei dieser Temperatur 30 Minuten gerührt. Nach dem Abkühlen auf 130°C innerhalb von 45 Minuten wurden die getrennten Phasen wie in Beispiel 1 gewonnen.
Die Polyolphase von 54,25 kg wies folgende Eigenschaften auf: Hydroxylzahl 103 mg KOH/g, Aminzahl 70 mg KOH/g, Viskosität 1.430 mg mPas (25°C), die Harnstoffphase die folgenden: Aminzahl 248 mg KOH/g, Viskosität 23.450 mPas (25°C).
Beispiel 13
In einem Rührreaktor von 250 l Inhalt mit Doppelmantel, Thermalölheizung, Propellerrührer, Bodenablass mit optischer Durchflusssonde und Dreiwegeventil werden 16 kg Tripropylentetramin zunächst auf 150°C erwärmt. Bei dieser Temperatur werden innerhalb von 135 Minuten 190 kg Polyurethan- Integralschaumstoff einer Dichte von 88 g/dm³ eingetragen und bei langsamer Temperatursteigerung auf 200°C gelöst. Anschließend wird 20 Minuten bei 200 bis 180°C nachreagiert. Danach wird der Rührer abgeschaltet und der Reaktorinhalt auf 133°C abgekühlt. Die Abkühlphase verläuft über 65 Minuten durch den Einsatz einer Kühlschlange. Bei 133°C wird das Dreiwegeventil durch die Steuerung geöffnet. Es werden 64 kg einer Oligoharnstoffphase erhalten. Die Entnahme dieser Phase benötigt 21 Minuten. Danach schaltet der Sensor über die Steuerung das Dreiwegeventil auf den zweiten Ablaß, und es werden 138 kg Polyolphase über die zweite Leitung erhalten. Ein geringer Rest an Reaktionsprodukt verbleibt an den Reaktor- und Rohrwandungen. Dieser kann im folgenden Ansatz mit verwendet werden.

1: Doppelmantelrührkessel
2: Rührer
3: Eintragstutzen
4: Zuführungsrohr
5: Zuführungsrohr
6: Saugrohr
6a: Pumpe
7: Ventil
8: Bodenablass
9: Begasungsrohr
10: Polyolphase
11: Oligoharnstoffphase

Claims

Verfahren zur Wiedergewinnung von Rohstoffen aus Polyurethanabfällen durch deren Umsetzung mit einem gewichtsmäßigen und stöchiometrischen Aminunterschuss, dadurch gekennzeichnet, dass Polyurethane im Verhältnis 20 : 1 bis 4 : 1 mit Oligopropylenaminen mit primären und sekundären Aminogruppen bei Temperaturen zwischen 120 und 200°C umgesetzt werden, wobei bei dieser Umsetzung zwei Phasen, enthaltend Polyol und Oligo- bzw. Polyharnstoffe, entstehen und diese Phasen bei erhöhter Temperatur voneinander getrennt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Oligopropylenamine mindestens zwei primäre und mindestens eine sekundäre Aminogruppe aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung in Gegenwart von 0,1 bis 8 Gew.-% Wasser bezogen auf das gesamte Reaktionsgemisch durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung mit Dipropylentriamin durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung mit Tripropylentetramin durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung bei einer Temperatur von 130 bis 180°C durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung der Phasen der Umsetzungsprodukte bei erhöhter Temperatur, bevorzugt zwischen 120 und 160°C, durchgeführt wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung in einem Reaktor, umfassend – einen beheizbaren Doppelmantelrührkessel (1) mit Deckel sowie einen Bodenablass (8) und einen über Getriebe regelbaren Rührer (2), – einen Eintragstutzen (3) auf dem Doppelmantelrührkessel (1) zur Befüllung mit Feststoffen, – Zuführungsrohre (4, 5) für Flüssigkeiten mit Anschluss an Dosierpumpen, – ein Saugrohr (6) bis zu einer Füllhöhe des Doppelmantelrührkessels (1) von 30% der Gesamtfüllhöhe mit einem Ventil (7), – ein Begasungsrohr (9) für Schutzgas durchgeführt wird.