Beschreibung des STEHNING Verfahrens
(Popis linky OHL (Stehningův proces)

******************* From article How to handle deposit system on this server: "The collection systems for beverage containers being operated by the distribution trade (e.g. in Germany and EU) are resulting in a much lower quality of post consumer PET. Glass, PET, aluminium and steel are frequently all collected together, thus calling for more intensive sorting prior to recycling"

1.         Regranulierung

            Extruder

Die Flakes werden kontinuierlich von einem Lagersilo über eine Dosiereinheit in einen Zweiwellenextruder eingespeist und aufgeschmolzen. Dabei erfolgt eine erste Dekontamination, die durch das Arbeiten mittels Vakuum optimiert wird.

 Ziel ist es, diesen Viskositätsverlust so gering wie möglich zu halten, um im nachfolgenden Prozeßschritt, Kristallisation / Polykondensation, die Prozeßzeit niedrig zu halten. 

Schmelzefilter

Durch einen kontinuierlich arbeitenden Schmelzefilter ist gesichert, daß auch die kleinsten ungelösten Partikel aus der Schmelze herausgefiltert werden. 

Granulierung

Das Granuliersystem besteht im wesentlichen aus dem Granulator und dem temperierten Wassersystem inklusive Zentrifugaltrockner.

Die durch die Bohrung der beheizten Lochplatte gepreßte Schmelze wird direkt beim Austritt in einen Wasserstrom geleitet, dort gekühlt, zu Granulat geschnitten und mit dem Wasser zum Trockner transportiert.

Das in der Vorentwässerung und im Trockner abgeschiedene Prozeßwasser wird gefiltert, temperiert und wieder in den Prozeßkreislauf eingebracht. Somit wird ein besonders niedriger Wasserverbrauch gewährleistet. 

2.         Festphasen Nachkondensation "System STEHNING" 

Während der Extrusion wird die intrinsische Viskosität (IV) des Ausgangsproduktes abgebaut und liegt somit unter dem für die Flaschenherstellung erforderlichen Wert von ca. 0,80-0,82dl/g. Des weiteren ist es durch die Extrusion nicht möglich, die in das Material migrierten Kontaminationen ausreichend zu entfernen, um den Bestimmungen der FDA (Food and Drug Administration/USA) zu entsprechen.

Die Festphasen Polykondensation ist ein bewährtes Verfahren zur Erhöhung der Viskosität bei gleichzeitiger Eliminierung von Glykol und Wasser sowie flüchtiger Nebenprodukte wie Acetaldehyd (AA), Oligomere und sämtlichen Kontaminanten. Dabei werden Temperaturen bis zu 10°C unter dem Polymer-Schmelzpunkt bei einem Vakuum von <0,1mbar gefahren. 

Reaktor

Aus einem Zwischensilo erfolgt die Befüllung von oben in den Reaktor, parallel wird der Trockner vorgeheizt.

Nach der Befüllung des Reaktors wird dieser vakuumdicht verschlossen und beginnt zu rotieren. Unter dem Einfluß der Faktoren Temperatur (T), des Druck (p) und der Zeit (t) verändert sich das Produkt. Es geht zuerst vom amorphen in den kristallinen Zusand über. Bei einem bestimmten Temperatur-/Druckniveau beginnt die Polykondensation, d.h. unter Abspaltung von Wasser verlängern sich die Molekülketten, was einer Viskositätserhöhung entspricht.

Während des Betriebs ist es möglich, eine Probe zu entnehmen um die Viskosität zu überprüfen.

Nach beendetem Prozeß erfolgt die Umschaltung auf Kühlen sowie Stickstoffflutung auf Atmosphärendruck. Das Produkt wird vorgekühlt und über einen zweiten, an der Unterseite des Reaktors angebrachten, Anschluß in ein nachgeschaltetes Kühlsilo entleert. 

Heiz-/Kühlsystem

Die Temperierung des Reaktors erfolgt indirekt über einen Wärmeträgerölkreislauf, welcher über einen Heizkessel ( gas-/ölbetrieben ) oder elektrische Heizpatronen beheizt wird.

Für die Abkühlung der Anlage ist ein Wärmetauscher in das Rohrleitungsystem integriert. Die Wärmeabfuhr erfolgt mittels Kühlwasser. 

3.         Silos und Fördersystem 

Die Verknüpfung der Prozeßschritte, Extrusion / Granulierung sowie Festphasen-polykondensation erfolgt durch ein mechanisch/pneumatisches Fördersystem, um einen weitgehend automatisierten und reibungslosen Ablauf des Prozesses zu gewährleisten.

Die PET Flakes werden aus Big-Bags oder der vorgeschalteten Waschanlage in ein Lagersilo gefördert. Von diesem Silo werden die Flakes zum Extruder transportiert und dort dosiert zugegeben.

Das extrudierte, amorphe PET-Granulat wird ebenfalls in einem Silo und anschließend in den Reaktor eingetragen.

Nach beendetem Prozeß wird der Inhalt des Reaktors, wie zuvor beschrieben in ein Kühlsilo entleert. Das kristalline Produkt wird dort abgekühlt. Nach einer umfassenden Qualitätskontrolle wird das Recyclat in das Lagersilo gefördert.  

4.          Vorteile  

Die Vorteile unseres Stehning Verfahrens sehen wir in den nachfolgenden Punkten:

• wirtschaftliches Verfahren mit erprobten Komponenten, auf die Kundenbedürfnisse angepaßt

• Flakes mit unterschiedlicher Eingangsviskosität können verwendet werden

• hohe Flexibilität des Systems, d.h. auch intrinsische Viskositäten von ³ 1,0 dl/g können erreicht werden (für z.B. technische Produkte)

• jedes Batch kann auf spezifische Anforderungen eingestellt werden

• hohe, gleichmäßige Temperaturverteilung führt zu kurzen Reaktionszeiten

• hohe Produktgleichmäßigkeit, die sich vorteilhaft in der Nachverarbeitung auswirkt

• hohe Effizienz bei der Dekontamination

• gute Reproduzierbarkeit der Produktqualität

• es handelt sich hierbei ausschließlich um einen physikalischen Prozeß

• kein Einsatz von chemischen Substanzen

• geringer Flächenbedarf und niedere Gebäudehöhe (ca. 7 m)

• umweltfreundlich

Die Qualität des Granulates wurde durch das unabhängige Fraunhofer Institut zertifiziert. Das amerikanische FDA Approval (Food and Drug Administration) hat die OHL Apparatebau & Verfahrenstechnik GmbH ebenfalls erhalten.

Um das Verfahren praxisnah zu erproben, haben wir in der Nähe von Limburg eine Recyclinganlage mit einer Kapazität von 7.500 Jahrestonnen nach dem Stehning Verfahren installiert, die seit Oktober 1999 in Betrieb ist.

Copyright OHL Apparatebau & Verfahrenstechnik GmbH

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