(57)【要約】  再生ポリマー材料を連続的に処理するためのシステムは、システム内に再生ポリマー材料を供給するように構成されたホッパーを含む。押出機が再生ポリマー材料を溶融材料に変換することができる。いくつかの実施形態において、押出機は熱流体、電気加熱器および／または別個の加熱器を使用する。溶融材料は、反応器内で解重合される。いくつかの実施形態においては、材料の解重合を補助するために触媒が使用される。一部の実施形態において、触媒は透過性コンテナ内に格納されている。その後、解重合された溶融材料を熱交換器を介して冷却することができる。いくつかの実施形態においては、多数の反応器が使用される。一部の実施形態において、これらの反応器は、直列に連結されている。いくつかの実施形態において、反応器は、取外し可能な静的ミキサーおよび／または取外し可能な環状インサートを格納する。
2019508524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー材料を連続的に処理するための方法であって、
（ａ）  固体ポリマー材料を選択することと；
（ｂ）  押出機内で前記固体ポリマー材料を加熱して、溶融ポリマー材料を創出することと；
（ｃ）  前記溶融ポリマー材料を濾過することと；
（ｄ）  反応器内で前記溶融ポリマー材料を化学的解重合プロセスに通して、解重合されたポリマー材料を創出することと；
（ｅ）  前記解重合されたポリマー材料を冷却することと；
（ｆ）  前記解重合されたポリマー材料を精製することと；
を含む方法。
【請求項２】
（ｇ）  前記解重合されたポリマー材料の精製中に創出された気体および油を、前記方法の少なくとも１つのステップのための燃料として利用すること；
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記濾過にはスクリーン交換機が関与する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記濾過には濾床が関与する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記固定ポリマー材料が再生プラスチックである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記解重合プロセスが触媒を用いるものである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記触媒が［Ｆｅ−Ｃｕ−Ｍｏ−Ｐ］／Ａｌ2Ｏ3である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記解重合プロセスが第２の反応器を用いるものである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記反応器が直列に連結されている、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記反応器が垂直方向に積層されている、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記反応器が水平方向に積層されている、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記反応器が静的ミキサーを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記精製が、フラッシュ分離、吸収剤床、粘土研磨または膜蒸発器の１つを用いるものである、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
再生ポリマー材料を連続的に処理するためのシステムであって、
（ａ）  前記再生ポリマー材料を前記システム内に供給するように構成されたホッパーと；
（ｂ）  前記再生ポリマー材料を溶融材料に変換するように構成された押出機と；
（ｃ）  前記溶融材料を解重合するように構成された第１の反応器と；
（ｄ）  前記解重合された溶融材料を冷却するように構成された熱交換器と；
を含むシステム。
【請求項１５】
前記押出機が熱流体を用いるものである、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記押出機が電気加熱器を用いるものである、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
（ｅ）前記押出機を補助するように構成された別個の加熱器；
をさらに含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
（ｅ）第２の反応器；
をさらに含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１の反応器および前記第２の反応器が直列に連結されている、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記反応器が触媒材料を用いるものである、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２１】
前記触媒が［Ｆｅ−Ｃｕ−Ｍｏ−Ｐ］／Ａｌ2Ｏ3である、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記触媒が透過性コンテナ内に格納されている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記反応器がスペーサ管を含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２４】
前記反応器が静的ミキサーを含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２５】
前記反応器が環状インサートを含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記静的ミキサーが取外し可能である、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２７】
前記環状インサートが取外し可能である、請求項２５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、「ポリマー材料を連続的に処理するための反応器」という名称の、２０１５年１２月３０日出願の米国仮特許出願第６２／２７３，４１１号に関連し、該出願からの優先権の利益を主張するものである。’４１１仮特許出願は、参照によりその全体が本明細書に組込まれている。
【０００２】
本発明は、ポリマー材料を処理するための反応器を組立て、ポリマー材料を処理するために反応器を使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
機械設備メーカー、食品包装業者および潤滑、封止のためのワックスおよびグリースの他のユーザーは、絶えずワックスおよびグリース組成物を必要としている。これらのワックスおよびグリースの製造は、製造プロセスにおける高額な石油の供給が必要となることに起因して、コストがかかるものである。
【０００４】
容易に入手可能なポリエチレン廃棄物を利用し、それらを再利用して、より低コストのワックスおよびグリースを生産することが有利であると思われる。
【０００５】
ワックスおよびグリースのベースストックを生産するための比較的廉価なプロセスがあれば、有利であると思われる。このようなプロセスは、理想的には、容易に入手可能な廉価な原材料を利用し、廉価なプロセスを使用するものと考えられる。このような製品の製造のための公知のプロセスにおいては、廃プラスチック／ポリマーが使用されてきた。プラスチック廃棄物は、最も急速に増大している固形廃棄物であり、有用なワックスおよびグリースを生産するためにこの固形廃棄物を利用することは、増大するプラスチック処分問題に対する取組みである。
【０００６】
さらに、ポリマー／プラスチック廃棄物の大部分はポリエチレンであると考えられ、ポリエチレンは非生分解性であるため自然界に蓄積し続けている。ポリエチレン廃棄物は概して埋め立てられるかまたは焼却される。前者は、材料の損失および土地の浪費を導き、一方後者は温室ガスの排出を結果としてもたらす。二次ポリマーの品質が悪く財務リターンが低いことから、現在再利用されているプラスチック廃棄物の割合は全体のうちわずかなものにすぎない。
【０００７】
近年、これらのポリマー固形廃棄物を、燃料、潤滑油、ワックスおよびグリースのベースストックなどの有用な製品に転換するために、多大な努力が払われてきた。既存の転換プロセスは、充分に効率が高いものではない場合があり、温室ガスを環境に放出する可能性がある。さらに、現行の技術は、廃プラスチック供給物の品質および数量に敏感であり得、最終製品の品質に対し影響を及ぼし得る。変動するプラスチック品質等級に起因してプラスチック廃棄物の一貫性は変動し得ることから、このことは特に重要である。
【０００８】
運転条件または処理量に対する変更を必要とせずに異なる品質等級の製品を生成することができるように充分に汎用性のある反応器システムを提供することが望ましい。
【発明の概要】
【０００９】
特定の一態様において、ポリマー材料から反応生成物を生成するプロセスは、以下を含む：
（ａ）  第１の反応ゾーンを有し、「Ｎ」基の反応器モジュールからの合計「Ｐ」基の反応器モジュールを含む第１の反応器を組立てることであって、ここで「Ｎ」は１以上の整数であり；「Ｎ」基の反応器モジュールのうちの各々の反応器モジュールは、内部に配置された触媒材料を含むそれぞれのモジュール反応ゾーンを画定し、それぞれのモジュール反応ゾーンを通って反応器配置（reactor-disposed）溶融ポリマー材料の流れを導くように構成されており、こうして反応器配置溶融ポリマー材料がそれぞれのモジュール反応ゾーンを流れることで、流動する反応器配置溶融ポリマー材料は触媒材料と接触することになり、これにより流動する反応器配置溶融ポリマー材料の解重合がもたらされるようになっており；さらにここで、「Ｎ」が２以上の整数である場合には、「Ｎ」基の反応器モジュールの各々は、複数の反応器モジュールが互いに直列に連結されるような形で「Ｎ」基の反応器モジュールの他の反応器モジュールの１つ以上に対して直列に連結されるように構成され、かつ、モジュール反応ゾーンの総数が連結された反応器モジュールの総数に対応するように直列に互いの内部に流体連通状態で配置された複数のモジュール反応ゾーンを含み；ここで複数の連結された反応器モジュールは、複数のモジュール反応ゾーンを通って反応器配置溶融ポリマー材料の流れを導くように構成されており、こうして反応器配置溶融ポリマー材料が複数のモジュール反応ゾーンを通って流れることで、流動する反応器配置溶融ポリマー材料が触媒材料と接触することになり、これにより流動する反応器配置溶融ポリマー材料の解重合がもたらされるようになっており、このため第１の反応ゾーンは「Ｐ」基のモジュール反応ゾーンを含んでおり；ここで「Ｐ」が２以上の整数である場合、第１の反応器の組立てには、「Ｐ」基の反応ゾーンが互いに直列に流体連通状態で配置されるような形で「Ｐ」基の反応器モジュールを互いに直列に連結することが含まれる；
（ｂ）  ポリマー材料を加熱して、溶融ポリマー材料を生成すること；
（ｃ）  第１の反応ゾーンを通して溶融ポリマー材料を流して、第１の解重合生成物材料の生成をもたらすこと；
（ｄ）  第１の解重合生成物材料を収集すること；
（ｅ）  第１の反応ゾーンを通して溶融ポリマー材料を流すことを、中断すること；および
（ｆ）  第１の反応器を修正することであって、
「Ｐ」が１に等しい場合、修正には、「Ｎ−１」基の反応器モジュールのうちの第１の反応器の組立てに使用されなかった合計「Ｒ」基の反応器モジュールを第１の反応器に連結することが含まれており；ここで「Ｒ」は、１から「Ｎ−１」までの整数であり、こうして、別の反応器が創出され合計「Ｒ＋１」の互いに直列に連結された反応器モジュールを含むようになっており、かつ別の反応器が「Ｒ＋１」基のモジュール反応ゾーンを含む第２の反応ゾーンを含むようになっており；ここで別の反応器は、第２の反応ゾーンを通した反応器配置溶融ポリマー材料の流れが別の解重合生成物材料の生成および別の反応器からのその排出をもたらすような形で、溶融ポリマー材料の流れを導くように構成されており：
「Ｐ」が２以上で「Ｎ−１」以下である場合、修正には、（ａ）第１の反応器から「Ｐ」基の反応器モジュールのうちの合計「Ｑ」基を除去することであって、ここで「Ｑ」は１から「Ｐ−１」までの整数であり、こうして別の反応器が創出され、互いに直列に連結された合計「Ｐ−Ｑ」基の反応器モジュールを含むようになっており、かつ別の反応器は「Ｐ−Ｑ」基のモジュール反応ゾーンを含む第２の反応ゾーンを含むようになっており；ここで、別の反応器は、第２の反応ゾーンを通した反応器配置溶融ポリマー材料の流れが別の解重合生成物材料の生成および別の反応器からのその排出をもたらすような形で、溶融ポリマー材料の流れを導くように構成されているか；または（ｂ）「Ｎ−Ｐ」基の反応器モジュールのうちの第１の反応器の組立てで使用されなかった合計「Ｒ」基を第１の反応器に連結するステップであって、ここで「Ｒ」は、１から「Ｎ−Ｐ」までの整数であり、こうして別の反応器が創出され、合計「Ｐ＋Ｒ」基の互いに直列に連結された反応器モジュールを含み、かつ同様に「Ｐ＋Ｒ」基のモジュール反応ゾーンを含む第２の反応ゾーンも含むようになっており；ここで、別の反応器は、第２の反応ゾーンを通した反応器配置溶融ポリマー材料の流れが別の解重合生成物材料の生成および別の反応器からのその排出をもたらすような形で、溶融ポリマー材料の流れを導くように構成されていること、のいずれか一方が含まれており；
「Ｐ」が「Ｎ」に等しい場合、修正には、第１の反応器から「Ｐ」基の反応器モジュールのうちの合計「Ｑ」基を除去することが含まれており；ここで「Ｑ」は１から「Ｐ−１」までの整数であり、こうして別の反応器が創出され合計「Ｒ−Ｑ」基の互いに直列に連結された反応器モジュールを含むようになっており、かつ別の反応器が「Ｒ−Ｑ」基のモジュール反応ゾーンを含む第２の反応ゾーンを含むようになっており；ここで別の反応器は、第２の反応ゾーンを通した反応器配置溶融ポリマー材料の流れが別の解重合生成物材料の生成および別の反応器からのその排出をもたらすような形で、溶融ポリマー材料の流れを導くように構成されている。
【００１０】
ポリマー材料を連続的に処理するための方法は、固体ポリマー材料を選択することと；押出機内で前記固体ポリマー材料を加熱して溶融ポリマー材料を創出することと；溶融ポリマー材料を濾過することと；反応器内で化学的解重合プロセスに溶融ポリマー材料を通して、解重合されたポリマー材料を創出することと；解重合されたポリマー材料を冷却することと；解重合されたポリマー材料を精製することと；を含むことができる。いくつかの実施形態において、該方法は、同様に、方法の一部を実行するために解重合されたポリマー材料の精製中に創出された気体および油を使用することも含むことができる。
【００１１】
いくつかの実施形態において、濾過にはスクリーン交換機または濾床が関与する。一部の実施形態において固定ポリマー材料は再生プラスチックである。
【００１２】
いくつかの実施形態において、解重合プロセスは、触媒、例えば［Ｆｅ−Ｃｕ−Ｍｏ−Ｐ］／Ａｌ2Ｏ3を使用する。他のまたは同じ実施形態において、解重合プロセスは第２の反応器を使用する。一部の実施形態において、反応器は直列に連結され、垂直方向に積重ねられ、かつ／または水平方向に積層されている。
【００１３】
いくつかの実施形態において、反応器は静的ミキサーを含む。
【００１４】
いくつかの実施形態において、精製は、フラッシュ分離、吸収剤床、粘土研磨または膜蒸発器（film evaporator）の１つを使用する。
【００１５】
再生ポリマー材料を連続的に処理するためのシステムは、再生ポリマー材料を前記システム内に供給するように構成されたホッパー；再生ポリマー材料を溶融材料に変換するように構成された押出機；溶融材料を解重合するように構成された第１の反応器；解重合された溶融材料を冷却するように構成された熱交換器；第２の反応器；および／または押出機を補助するように構成された別個の加熱器を含むことができる。
【００１６】
一部の実施形態において、押出機は、熱流体および／または電気加熱器を使用する。いくつかの実施形態において、反応器は直列に連結されており、かつ／または、触媒材料、例えば［Ｆｅ−Ｃｕ−Ｍｏ−Ｐ］／Ａｌ2Ｏ3を使用する。いくつかの実施形態において、触媒は透過性コンテナ内に格納され得る。
【００１７】
一部の実施形態において、反応器は、スペーサ管、静的ミキサー、および／または環状インサート（annular insert）を含む。一部の実施形態において、静的ミキサーおよび／または環状インサートは取外し可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ポリマー材料を処理するためのプロセスを例示する流れ図である。
【図２】合計５基の反応器モジュールを有する反応器を含むシステムの概略図である。
【図３】合計４基の反応器モジュールを有するように１基の反応器モジュールを除去することによって反応器が修正されている、図２に例示された反応器の概略図である。
【図４】合計６基の反応器モジュールを有するように１基の反応器モジュールを追加することによって反応器が修正されている、図２に例示された反応器の概略図である。
【図５】２基の反応器モジュール、すなわち入口反応器モジュールと出口反応器モジュールを伴う反応器を含むシステムの概略図である。
【図６】明確さのために触媒材料の一部が除去された、反応器モジュールの断面側面図である。
【図７】明確さのためにバッフルおよび触媒材料の一部が除去された、図６の反応器モジュールの一端部から見た横断立面図である。
【図８】明確さのためにバッフルおよび触媒材料の一部が除去された、連結された反応器モジュールの横断側面図である。
【図９】反応器モジュールのエンドキャップアセンブリの一端部の正面図である。
【図１０】図９中に例示されたエンドキャップアセンブリの横断側面図である。
【図１１】反応器モジュールのパイプスプール内部に設置された、図９のエンドキャップアセンブリの端部の横断正面図である。
【図１２】図９に例示された端部とは反対側にある反応器モジュールのエンドキャップアセンブリの端部の正面図である。
【図１３】反応器モジュールのパイプスプール内部に設置された、図１２で設置されたエンドキャップアセンブリの端部の横断正面図である。
【図１４】反応器モジュールのパイプスプール、バッフル、ワイヤスクリーンおよびスペーサ管の部分横断斜視図である。
【図１５】システムの加熱器に連結された状態で入口反応器モジュールが示されている、入口反応器モジュールの上流側部分の略図である。
【図１６】反応器の出口反応器モジュールの上流側部分に連結された、図１５に例示されている入口反応器モジュールの下流側部分の略図である。
【図１７】（溶融生成物材料の冷却のための）システムの熱交換器に連結された、図１６に例示されている出口反応器モジュールの下流側部分の略図である。
【図１８】図１６に例示されたシステムの反応器内部に一体化可能である中間反応モジュールの略図である。
【図１９】熱流体／溶融塩を介して加熱されるように構成された取外し可能な静的ミキサーを伴う触媒反応器の横断側面図である。
【図２０】電気加熱を使用するように構成された取外し可能な静的ミキサーを伴う触媒反応器の横断側面図である。
【図２１】熱流体−溶融塩を介して加熱するように構成された取外し可能な環状インサートを伴う触媒反応器の横断側面図である。
【図２２】電気加熱を使用するように構成された取外し可能な環状インサートを伴う触媒反応器の横断側面図である。
【図２３】熱流体−溶融塩を介して加熱するように構成された空の内部構造物を伴う触媒反応器の横断側面図である。
【図２４】電気加熱を使用するように構成された空の内部構造物を伴う触媒反応器の横断側面図である。
【図２５】並列に配設された図１９〜２４に示されたもののような触媒反応器群の横断正面図である。
【図２６】水平構成で示された図２５の並列触媒反応器配設の横断側面図である。
【図２７】垂直構成で示された図２５の並列触媒反応器配設の横断側面図である。
【図２８】直列に連結された２つの反応器を伴う垂直螺旋形内部触媒反応器配設の横断側面図である。
【図２９】直列に連結された２つの反応器を伴う垂直環状触媒反応器配設の横断側面図である。
【図３０】直列に連結された２つの空の反応器を伴う垂直触媒反応器配設の横断側面図である。
【図３１】内部の取外し可能な螺旋形ミキサーを伴う水平反応器の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
システムの反応器内部で、廃ポリマー材料などのポリマー材料を処理するプロセスが、以下で説明される。好適な廃ポリマー材料には廃プラスチック材料が含まれる。未使用プラスチックも同様に使用可能である。
【００２０】
図１は、ポリマー材料を処理するためのプロセス１０を例示する。プロセス１０は、バッチ式に行なうことができるものの、より好ましくは、連続プロセスである。非限定的に温度、プラスチックの流量、および予熱、反応または冷却セグメントの総数を含めたプロセス１０のパラメータは、さまざまな分子量の最終生成物を創出するように修正可能である。例えば、反応区分を通した温度の上昇および／または流量の減少または反応区分数の変更は、より低い分子量の生成物をもたらす結果となる。
【００２１】
材料選択ステージ１において、ポリマー供給物が選択され、かつ／または処理のために前処理される。いくつかの実施形態において、ポリマー供給物はポリエチレン材料を含むように選別／選択される。他の実施形態においては、ポリマー供給物は、ポリエチレンおよびポリプロピレン材料を両方共含むように選別／選択される。いくつかの実施形態においてにおいて、供給物は、最高５％のポリプロピレン、少量のポリスチレン、および微量の望ましくない添加物、例えばＰＶＣ、灰分、砂粒または他の未知の粒子を含有し得る。
【００２２】
いくつかの実施形態において、材料選択ステージ１で選択される材料は、再生プラスチックを含む。他のまたは同じ実施形態において、材料選択ステージ１において選択される材料は、再生プラスチックおよび／または未使用プラスチックを含む。
【００２３】
いくつかの実施形態において、材料選択ステージ１において選択される材料は、押出機内で加熱され、予備濾過（Pre-Filtration）プロセス３を受ける。いくつかの実施形態において、押出機は、流入プラスチックの温度および／または圧力を上昇させるために使用され、プラスチックの流量を制御するために使用される。いくつかの実施形態において、押出機は、ポンプ／熱交換器の組合せにより補完されるかまたはこれにより完全に置換される。
【００２４】
予備濾過プロセス３は、加熱された材料から汚染物質を除去しこの材料を精製するために他の濾過技術／装置と共に、スクリーン交換機および濾床の両方を利用することができる。次に、結果として得た濾過済み材料は、この材料を反応ステージ５に入る前により高い温度にする任意の予熱ステージ４内へと移動させられる。予熱ステージ４は、数ある装置および技術の中でも、静的および／または動的ミキサーおよび内部ファンおよびヒートパイプなどの熱交換器を利用することができる。
【００２５】
反応ステージ５内の材料は、解重合を受ける。この解重合は、純粋な熱反応であり得、かつ／または触媒を利用することができる。出発材料および所望される最終生成物に応じて、出発材料の分子量をわずかにまたは極端に削減するために解重合が使用される場合がある。いくつかの実施形態において、使用される触媒は、ゼオライトまたはアルミナ担持系またはこの２つの組合せである。いくつかの実施形態において、触媒は、アルミナまたはゼオライト担体に対して鉄−銅錯体を結合させ、金属および非金属を含む酸とこの錯体を反応させることによって調製される［Ｆｅ−Ｃｕ−Ｍｏ−Ｐ］／Ａｌ2Ｏ3である。
【００２６】
反応ステージ５は、数ある中でも固定床、水平および／または垂直反応器、および／または静的ミキサーを含むさまざまな技術／装置を利用することができる。いくつかの実施形態において、反応ステージ５は多数の反応器および／または、多数の区分に分割された反応器を利用する。
【００２７】
反応ステージ５の後、解重合された材料は、任意の冷却ステージ６に入る。冷却ステージ６は、解重合された材料を精製ステージ７に入る前に加工可能な温度まで下降させるために他の技術／装置と共に、熱交換器を利用することができる。
【００２８】
いくつかの実施形態において、窒素ストリッピングなどの方法を介した材料の清浄／精製は、冷却ステージ６の前に行なわれる。
【００２９】
精製ステージ７には、解重合された材料の純化および／または除染が関与する。精製ステージ７で使用可能な技術／装置には、溶剤、油、着色体、灰分、無機物およびコークスを除去するためのフラッシュ分離、吸収剤床、クレイ研磨、蒸留、真空蒸留および濾過が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、気体、油および／またはグリースを解重合された材料から除去するために、薄膜または拭い取り膜式蒸発器（thin or wiped film evaporator）が使用される。いくつかの実施形態において、油、気体、およびグリースはそれ自体、プロセス１０のさまざまなステージの実施を助けるために燃焼させることができる。
【００３０】
プロセス１０は、材料選択ステージ１で選択された初期出発材料がワックスに変換され完成品ワックスステージ８で終了する。少なくともいくつかの実施形態において、完成品ワックスステージ８におけるワックスは、商業的に実用可能なものであり、追加の処理および／または純化を必要としない。
【００３１】
図２を参照すると、システム１０００は、反応器モジュール１０２（ａ）〜１０２（ｅ）を伴う反応器１００を含む。反応器モジュール１０２は、寸法が変動しかつ／または並列および／または直列に連結される可能性がある。他の実施形態においては、さまざまな数の反応器モジュール１０２を使用することができる。例えば、図３は、４基の反応器モジュール１０２（ａ）〜１０２（ｄ）を伴うシステム１０００を示す。同様にして、図４は、６基の反応器モジュール１０２（ａ）〜１０２（ｆ）を伴うシステム１０００を示す。反応器モジュール１０２の数をカスタマイズできることから、解重合の量をより良く制御することができる。
【００３２】
システム１０００は、ポリマー材料を収容しかつ／またはポリマー材料の供給を任意の押出機１０６に導くためのホッパー１１１を含むことができる。いくつかの実施形態において、押出機１０６は、ホッパー１１１から収容したポリマー材料を、溶融ポリマー材料を生成することによって処理する。押出機１０６によって処理されるポリマー材料の温度は、押出機加熱器１０５によりポリマー材料に対して適用されている熱および／またはせん断力のレベルを変調させることによって制御される。押出機加熱器１０５は、電気熱源、熱流体および／または燃焼ガスを非限定的に含めたさまざまな熱源を使用することができる。熱は、温度センサ１０７によって検知される温度に応答して、コントローラによって変調させられる。
【００３３】
いくつかの実施形態において、圧力センサ１０９は、押出機１０６から放出されつつある溶融ポリマー材料の圧力を測定して、圧力スパイクのリスクを防ぐかまたは少なくとも軽減する。放出された溶融ポリマー材料は、ポンプ１１０により加圧されて、加熱ゾーン１０８および反応器１００を通るその流れをもたらす。反応器１００を通って流れている間、反応器配置溶融ポリマー材料は触媒材料と接触し、これにより解重合がひき起こされる。
【００３４】
反応器１００を通って流れるにつれての反応器配置溶融ポリマー材料の温度および／または圧力をそれぞれ測定するために、圧力センサ１０９および／または温度センサ１０７を使用することもできる。圧力センサ１０９は、各反応ゾーンの前および／または後のプラグを監視することができる。圧力センサ１０９は同様に、システムの圧力を、反応器１００の設計最大圧力などの最大圧力より低く維持することもできる。圧力伝送器１０９からコントローラへのフィードバックにより過剰圧力を制御することができ、このコントローラは、押出機１０６およびポンプ１１０を運転停止させ、これにより圧力がさらに上昇するのを防ぐための指令信号を伝送する。
【００３５】
押出機１０６の運転停止により過剰圧力が軽減されない場合、ダンプバルブ１１７をコンテナへと開放して、システム１０００から材料を除去し、過剰圧力状況を回避することができる。運転停止中、ダンプバルブ１１７を開放して、システムを窒素でパージして、残留材料を除去し、次の起動中の目詰まりおよび劣化した材料を回避することができる。
【００３６】
システム１０００は同様に過剰圧力の場合にシステム１０００から圧力を除去するため、押出機１０６の出口に配置されたリリーフバルブまたはラプチャディスク（rapture disk）などの圧力除去装置を含むこともできる。
【００３７】
温度センサ１０７は、反応器１００を通って流れる反応器配置溶融ポリマー材料の温度の制御を容易にすることができる。こうして、化学反応および結果としてもたらされる重合のより精確な制御が可能となる。温度センサ１０７は同様に、温度を既定の最高温度、例えば反応器１００の最大設計温度より低く維持する一助ともなる。
【００３８】
温度は、温度センサ１１９によって検知される温度に応答して、反応器１００の反応ゾーン１０２（ａ）〜１０２（ｅ）と熱伝達連通状態で配置された加熱器１１８により適用されている熱を変調させるコントローラ（図示せず）によって制御される。
【００３９】
システム１０００内部では、流れ制御も同様に提供することができる。いくつかの実施形態において、システム１０００は、システム１０００内部の他のユニットの作動へ向かう押出機１０６からの流れを制御するために、押出機１０６の放出側に配置されたバルブ１１５を含む。バルブ１１６が再循環を促す。バルブ１１７が生成物の収集を可能にする。
【００４０】
作動中、溶融ポリマー材料を再循環させ溶融ポリマー材料の温度を所望の温度まで上昇させるために、バルブ１１５を閉鎖することができる。この場合、バルブ１１６は開放され、バルブ１１７は閉鎖され、押出機１０６は「ＯＦＦ」となり、ポンプ１１０は再循環中になると考えられる。
【００４１】
生成された溶融生成物材料１１２は、熱交換器１１４内で冷却され、この熱交換器は、数ある方法の中でも、ウォータジャケット式、空冷式および／または冷媒冷却式であり得る。生成され冷却された溶融生成物材料の一画分を、再処理および／またはエネルギ保存のため再循環させることができる（その場合、バルブ１１６は開放していると考えられる）。
【００４２】
いくつかの実施形態において、システム１０００は、溶融生成物材料の酸化および爆発条件の創出を軽減するために、窒素によるパージングを行うように構成されている。
【００４３】
図５に例示された別の実施形態において、システム２０００は、反応器６００を含む。反応器６００は、２つの反応器モジュール、すなわち入口反応器モジュール３００と出口反応器モジュール４００を有する。システム２０００は同様に、ポリマー材料を収容するための押出機６０６も含む。押出機６０６は、溶融ポリマー材料を生成することによってポリマー材料を処理する。反応器６００を通って処理されているポリマー材料の温度は、プロセス加熱器ＨＥ０１、ＨＥ０２、ＨＥ０４、ＨＥ０６、ＨＥ０８によりポリマー材料に適用されている熱を変調させることによって制御される。反応器６００内部の溶融材料の温度を測定するために、温度センサＴＣ０１、ＴＣ０４、ＴＣ０６、ＴＣ０７、ＴＣ０９、ＴＣ１０、ＴＣ１２が具備される。プロセス加熱器ＨＥ０１、ＨＥ０２、ＨＥ０４、ＨＥ０６およびＨＥ０８の温度を監視し制御するために、温度コントローラＴＣ０３、ＴＣ０５、ＴＣ０８、ＴＣ１１が具備される。フランジ連結を通した熱損失を軽減するために、フランジ加熱器ＨＥ０３、ＨＥ０５、ＨＥ０７およびＨＥ０９も同様に具備される。
【００４４】
放出された溶融ポリマー供給材料は、直列で加熱器６０８および反応器６００を通って導かれる。反応器６００内を流れる間、反応器配置溶融ポリマー材料は触媒材料と接触させられて解重合をもたらす。生成された溶融生成物材料は、熱交換器６１４の内部で冷却され、この熱交換器は、数ある中でも、ウォータジャケット式、空冷式または冷媒冷却式であり得る。いくつかの実施形態において、他のプロセスを行なうために、冷えつつある溶融生成物からの廃熱を使用することができる。冷却区分内で凝固するワックスを溶融させるために、冷却区分加熱器ＨＥ１０が具備される。
【００４５】
システム１０００およびシステム２０００の両方において、反応器１００および６００は、１基以上の反応器モジュールを含む。各反応器モジュールは、それぞれのモジュール反応ゾーンを含み、このゾーン内で、反応器配置溶融ポリマー材料は、モジュールが定義した滞留時間にわたり触媒材料と接触させられ、これにより、流動する反応器配置溶融ポリマー材料の解重合がひき起こされる。これらの実施形態のいくつかにおいて、少なくとも２つの反応器モジュールのモジュールが定義した滞留時間は、同じであるか、実質的に同じである。これらの実施形態のいくつかにおいて、複数のモジュールが定義した滞留時間のうちの少なくともいくつかは互いに異なるものである。これらの実施形態のいくつかにおいて、少なくとも２つの反応器モジュールの触媒材料は異なるものである。
【００４６】
いくつかの実施形態において、反応器モジュールの各々は、触媒材料を格納する反応器配置溶融ポリマー材料の透過性コンテナを含む。このコンテナは、収容した溶融ポリマー材料の少なくとも一画分の少なくとも部分的な解重合が触媒材料によりもたらさせるように溶融ポリマー材料を収容するように、かつ解重合反応生成物を含む（そして未反応の溶融ポリマー材料および中間反応生成物またはその両方をも含み得る）溶融生成物材料を放出するように、構成されている。反応器配置溶融ポリマー材料透過性コンテナを通して、反応器配置溶融ポリマー材料を流すことで、触媒材料と反応器配置溶融ポリマー材料との間の接触がもたらされ、反応器配置溶融ポリマー材料の少なくとも一画分の少なくとも部分的な解重合がもたらされる。この点において、流動する反応器配置溶融ポリマー材料は、コンテナ内部の触媒材料内に浸透し、触媒材料内を浸透しながらコンテナ内に格納された触媒材料と接触し、反応器配置溶融ポリマー材料の少なくとも一画分の少なくとも部分的な解重合がもたらされる。
【００４７】
システム１０００およびシステム２０００の両方において、第１の反応器は反応器モジュールから組立てられる。第１の反応器は第１の反応ゾーンを有し、「Ｎ」基の反応器モジュールからの合計「Ｐ」基の反応器モジュールを含み、ここで「Ｎ」は１以上の整数である。
【００４８】
「Ｎ」基の反応器モジュールの各々は、内部に配置された触媒材料を含むそれぞれのモジュール反応ゾーンを画定し、それぞれのモジュール反応ゾーンを通って反応器配置溶融ポリマー材料が流動することで、この反応器配置溶融ポリマー材料は触媒材料と接触し、それにより流動する反応器配置溶融ポリマー材料の少なくとも一画分の少なくとも部分的な解重合がひき起こされるような形で、それぞれのモジュール反応ゾーンを通って、反応器配置溶融ポリマー材料の流れを導くように構成されている。この点において、第１の反応ゾーンは「Ｐ」基の反応ゾーンを含む。
【００４９】
「Ｎ」が２以上の整数である場合には、「Ｎ」基の反応器モジュールの各々は、複数の反応器モジュールが互いに直列に連結されるような形で「Ｎ」基の反応器モジュールの他の反応器モジュールの１基以上に対して直列に連結されるように構成され、かつ、モジュール反応ゾーンの総数が連結された反応器モジュールの総数に対応するように直列に互いの内部で流体連通状態に配置された複数のモジュール反応ゾーンを含む。複数の連結された反応器モジュールは、複数のモジュール反応ゾーンを通って反応器配置溶融ポリマー材料の流れを導くように構成されており、こうして反応器配置溶融ポリマー材料が触媒材料と接触することになり、これにより流動する反応器配置溶融ポリマー材料の少なくとも一画分の少なくとも部分的な解重合がもたらされるようになっている。
【００５０】
「Ｐ」が２以上の整数である場合、第１の反応器の組立てステップには、「Ｐ」基の反応ゾーンが互いに直列に流体連通状態で配置されるような形で「Ｐ」基の反応器モジュールを互いに直列に連結するステップが含まれる。
【００５１】
図２に例示されている実施形態において、「Ｐ」は５に等しく、したがって、反応器１００は、５基の反応器モジュール１０２（ａ）〜１０２（ｅ）を含み、反応ゾーンは各々５基の反応器モジュールのうちの１つに対応する５基のモジュール反応ゾーン１０４（ａ）〜１０４（ｅ）で構成される。「Ｐ」は５より多いかまたは少ないものであり得るということが理解される。
【００５２】
図５に例示されている別の実施形態において、「Ｐ」は２に等しく、したがって、反応器６００は２基の反応器モジュール、すなわち入口反応器モジュール３００および出口反応器モジュール４００を含む。
【００５３】
構築された反応器に供給するための溶融ポリマー材料は、ポリマー材料を加熱することによって生成される。いくつかの実施形態において、加熱は加熱器によってひき起こされる。図２では、加熱は、押出機１０６と別個の加熱器１０８の組合せによってひき起こされる。図５において、加熱は押出機６０６と別個の加熱器６０８の組合せによってひき起こされる。このような実施形態においては、生成された溶融ポリマー材料は、押出機から強制され、別個の加熱器を通って流され、次にモジュール反応ゾーンに供給される。いくつかの実施形態において、押出機は生成された溶融ポリマー材料が反応器への供給のために充分な高い温度となるようにポリマー材料に対し充分な熱を供給するように構成されており、別個の加熱器は必要とされない。
【００５４】
図２において、ポンプ１１０は、押出機１０６から溶融ポリマー材料を収容し、まずは加熱器１０８を通り次に第１の反応ゾーンを通る溶融ポリマー材料の輸送（または「流動」）をもたらす。いくつかの実施形態において、押出機１０６は、生成された溶融ポリマー材料の所望の流れをもたらすために充分な力を付与するように構成されており、こうしてポンプ１１０は任意である。図５は、ポンプ無しの一例を示す。
【００５５】
いくつかの実施形態において、溶融ポリマー材料は、ポリマー材料供給物から誘導され、この供給物は溶融ポリマー材料の生成をもたらすように加熱される。いくつかの実施形態において、ポリマー材料供給物は、ポリエチレンの一次未使用顆粒を含む。未使用顆粒は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、または、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＨＤＰＥおよびＰＰを含む混合物を含むことができる。
【００５６】
いくつかの実施形態において、ポリマー材料供給物は、廃ポリマー材料供給物を含む。好適な廃ポリマー材料供給物には、混合ポリエチレン廃棄物、混合ポリプロピレン廃棄物、および混合ポリエチレン廃棄物と混合ポリプロピレン廃棄物とを含む混合物が含まれる。混合ポリエチレン廃棄物は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）または、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＨＤＰＥおよびＰＰの組合せを含む混合物を含むことができる。いくつかの実施形態において、混合ポリエチレン廃棄物には、買い物袋、牛乳用パウチ、事務用ファイルが含まれる。いくつかの実施形態において、廃ポリマー材料供給物は、廃ポリマー材料供給物の総重量に基づいて最高１０重量％のポリマー材料以外の材料を含む。
【００５７】
溶融ポリマー材料は、反応器に供給され、溶融ポリマー材料は、反応器配置溶融ポリマー材料として第１の反応ゾーン（すなわち「Ｐ」基の反応ゾーンを含む）を通って流される。第１の反応ゾーンを通って反応器配置溶融ポリマー材料が流れることで、反応器配置溶融ポリマー材料は触媒材料と接触し、解重合生成物材料を含む（そしていくつかの実施形態においては未反応の溶融ポリマー材料および／または中間反応生成物をも含む）溶融生成物材料を生成する。溶融生成物材料は収集される。
【００５８】
いくつかの実施形態において、触媒材料は、［Ｆｅ−Ｃｕ−Ｍｏ−Ｐ］／Ａｌ2Ｏ3を含む。触媒は、アルミナ担体に鉄−銅錯体を結合させ、それを金属および非金属を含む酸と反応させて触媒材料を得ることによって、調製される。他の好適な触媒材料には、ゼオライト、メソ多孔質シリカ、Ｈ−モルデナイトおよびアルミナが含まれる。システムは同様に、触媒の不在下でも運転され得、熱分解を通してワックスを生産することができる。
【００５９】
生成された溶融生成物材料は、反応器から放出され、反応器から収集／回収される。いくつかの実施形態において、溶融生成物材料の収集は、反応器から溶融生成物材料の流れを放出することでもたらされる。複数の反応器モジュールを伴う実施形態において、溶融生成物材料は、第１の反応器モジュールから放出され、直列内の次の反応器モジュールの内部でさらなる解重合をもたらすため直列内の次の反応器モジュールに供給され、これは直列内の各々の隣接する反応器モジュール対の間で続行する。
【００６０】
いくつかの実施形態において、生成される解重合生成物材料には、ワックス、グリースおよびグリースベースストックが含まれる。市販のグリースは、概して、グリースベースストックと少量の特定の添加剤を混合してこれらに所望の物理的特性を付与することによって作られている。概して、グリースには次の４つのタイプがある：（ａ）鉱油と固体潤滑剤の混和材；（ｂ）残滓（石油炭化水素の蒸留後に残る残留物）、未結合脂質、ロジン油、およびピッチのブレンド材；（ｃ）石けん濃縮鉱油；および（ｄ）ポリアルファオレフィンおよびシリコーンなどの合成グリース。
【００６１】
いくつかの実施形態において、ポリマー供給材料は、未使用ポリエチレン（ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥおよびＭＤＰＥのいずれか１つまたはそれらの組合せ）、未使用ポリプロピレン、または使用済み製品由来または製造過程由来ポリエチレンまたはポリプロピレン（袋、ポット、ボトル、ペールなどを含む例示的供給源）のうちの１つまたはそれらの組合せであり、本明細書中で開示されているシステムの一実施形態を使用して、このようなポリマー供給材料を高融点ワックス（摂氏１０６度〜摂氏１３５度の融点を有するもの）、中融点ワックス（摂氏８６度〜摂氏１０５度の融点を有するもの）、低融点ワックス（摂氏６５度〜摂氏８５度の融点を有するもの）、さらに低融点のワックス（摂氏４０度〜摂氏６５度の融点を有するもの）に転換することが望ましい。各々のケースにおいて、この転換は、ポリマー供給材料を加熱して溶融ポリマー材料を生成し、次に摂氏３２５度〜摂氏４５０度の温度で配置された反応ゾーン内で溶融ポリマー材料と触媒材料を接触させることによりもたらされる。生成されるワックスの品質（高、中または低融点ワックス）は、反応ゾーン内の溶融ポリマー材料の滞留時間により左右される。連続システムでの運転の場合、押出機またはギアポンプの流量に応じて、滞留時間は、１〜１２基の反応器モジュールが直列に取付けられている状態で、１〜１２０分、好ましくは５〜６０分の間で変動する。これらの実施形態のいくつかにおいて、ポリマー供給材料の供給および加熱は、押出機およびポンプの組合せによってもたらされ、ここで押出機から放出された材料は、ポンプに供給される。これらの実施形態のいくつかにおいて、押出機１０６は１０ＨＰで、１．５インチ（３．８１ｃｍ）のＣｉｎｃｉｎｎａｔｉ  Ｍｉｌａｃｒｏｎ  Ｐｅｄｅｓｔａｌ  Ｅｘｔｒｕｄｅｒ，Ａｐｅｘ  １．５型であり、ポンプ１１０は、１．５インチ（３．８１ｃｍ）のラインに対し１．５ＨＰでサイズ決定されている。
【００６２】
圧力トランスジューサＰＴ０１は、システム圧力を最大圧力（例えば反応器１００の最大設計圧力）より低く維持するため、押出機内（ならびにＰＴ０２の前、以下参照）のプラグを監視する。同様にして、圧力トランスジューサＰＴ０２は、システム内の他の場所でプラグを監視する。過剰圧力は、押出機１０６およびポンプ１１０を運転停止しそれにより圧力がさらに増大するのを防ぐための指令信号を伝送するコントローラに対してＰＴ０１およびＰＴ０２により伝送される圧力からのフィードバックによって制御される。
【００６３】
いくつかの実施形態において、反応器１００は第１の反応器１００であり、第１の反応器の反応ゾーンは第１の反応ゾーンであり、第１の反応ゾーンを通る溶融ポリマー材料の流れは一時中断される（例えば中止される）。一時中断の後、第１の反応器は修正される。
【００６４】
「Ｐ」が１に等しい場合、修正ステップには、「Ｎ−１」基の反応器モジュールのうちの第１の反応器の組立てに使用されなかった合計「Ｒ」基の反応器モジュールを第１の反応器に連結するステップが含まれており；ここで「Ｒ」は、１から「Ｎ−１」までの整数であり、こうして、別の反応器が創出され合計「Ｒ＋１」の互いに直列に連結された反応器モジュールを含むようになっており、かつ別の反応器が「Ｒ＋１」基のモジュール反応ゾーンを含む第２の反応ゾーンを含むようになっている。別の反応器は、第２の反応ゾーンを通した反応器配置溶融ポリマー材料の流れが別の解重合生成物材料の生成および別の反応器からのその排出をもたらすような形で、溶融ポリマー材料の流れを導くように構成されている。
【００６５】
「Ｐ」が２以上で「Ｎ−１」以下である場合、修正ステップには、
（ａ）第１の反応器から「Ｐ」基の反応器モジュールのうちの合計「Ｑ」基を除去するステップであって、ここで「Ｑ」は１から「Ｐ−１」までの整数であり、こうして別の反応器が創出され、互いに直列に連結された合計「Ｐ−Ｑ」基の反応器モジュールを含むようになっており、かつ別の反応器は「Ｐ−Ｑ」基のモジュール反応ゾーンを含む第２の反応ゾーンを含むようになっており；ここで、別の反応器は、第２の反応ゾーンを通した反応器配置溶融ポリマー材料の流れが別の解重合生成物材料の生成および別の反応器からのその排出をもたらすような形で、溶融ポリマー材料の流れを導くように構成されている、ステップ；または
（ｂ）「Ｎ−Ｐ」基の反応器モジュールのうちの第１の反応器の組立てで使用されなかった合計「Ｒ」基を第１の反応器に連結するステップであって；ここで「Ｒ」は、１から「Ｎ−Ｐ」までの整数であり、こうして別の反応器が創出され、合計「Ｐ＋Ｒ」基の互いに直列に連結された反応器モジュールを含み、かつ同様に「Ｐ＋Ｒ」基のモジュール反応ゾーンを含む第２の反応ゾーンも含むようになっており；ここで、別の反応器は、第２の反応ゾーンを通した反応器配置溶融ポリマー材料の流れが別の解重合生成物材料の生成および別の反応器からのその排出をもたらすような形で、溶融ポリマー材料の流れを導くように構成されているステップ、
のいずれか一方が含まれている。
【００６６】
「Ｐ」が「Ｎ」に等しい場合、修正ステップには、第１の反応器から「Ｐ」基の反応器モジュールのうちの合計「Ｑ」基を除去するステップが含まれており；ここで「Ｑ」は１から「Ｐ−１」までの整数であり、こうして別の反応器が創出され合計「Ｒ−Ｑ」基の互いに直列に連結された反応器モジュールを含むようになっており、かつ別の反応器が「Ｒ−Ｑ」基のモジュール反応ゾーンを含む第２の反応ゾーンを含むようになっている。別の反応器は、第２の反応ゾーンを通した反応器配置溶融ポリマー材料の流れが別の解重合生成物材料の生成および別の反応器からのその排出をもたらすような形で、溶融ポリマー材料の流れを導くように構成されている。
【００６７】
いくつかの実施形態において、（反応器モジュールの連結／付加または除去のいずれか１つにより）別の反応器を創出するために第１の反応器を修正した後、第２の解重合生成物材料を生成するために、別の反応器が使用される。この点において、ポリマー材料は溶融ポリマー材料を生成するために加熱され、溶融ポリマー材料は、第２の反応ゾーンを通って流されて、第２の解重合生成物材料の生成をもたらす。第２の解重合生成物材料は次に反応器から収集される。
【００６８】
いくつかの実施形態においては、「Ｎ」基の反応器モジュールの各々１つの内部に、同じ触媒材料が配置される。
【００６９】
いくつかの実施形態において、「Ｎ」基の反応器モジュールの各々１つの反応ゾーンは同じであるかまたは実質的に同じである。
【００７０】
図６〜１４を参照すると、少なくともいくつかの実施形態において、各々の反応器モジュール２００はパイプスプール２０１を含む。いくつかの実施形態において、反応器モジュール２００は、相対する第１および第２の端部（例示された実施形態中には１つの端部のみが示されている）を有するパイプスプール２０１を含み、各端部には、他の反応器モジュール２００との連結を容易にするためのフランジ２３０が備わっている。
【００７１】
反応器モジュール２００は、スプールの第１の端部に入口２０２Ａを、スプールの反対側の第２の端部に出口２０２Ｂを、そして入口２０２Ａと出口２０２Ｂの間に延在する流体通路２０６を含む。流体通路２０６は、反応器配置溶融ポリマー材料透過性のコンテナ内に配置された触媒材料格納空間を含み、触媒材料格納空間２１６内には触媒材料２０４が配置される。触媒材料格納空間２１６が反応器モジュール２００のモジュール反応ゾーン２０５を画定する。
【００７２】
反応器モジュール２００は、入口２０２Ａから反応器配置溶融ポリマー材料を収容し、収容した溶融ポリマー材料を流体通路２０６を通して導きこの溶融ポリマー材料を触媒材料２０４と接触させるように構成されている。これにより、溶融ポリマー材料の少なくとも一画分の少なくとも部分的な解重合がひき起こされ、解重合反応生成物（そしていくつかの実施形態においては未反応の溶融ポリマー材料および／または中間反応生成物（例えば部分的に解重合した材料））を含む溶融生成物材料が生産される。その後、反応器モジュール２００は出口２０２Ｂから溶融生成物材料を放出する。
【００７３】
流体通路２０６の比較的閉塞されていない流体通路部分２１８が入口２０２Ａと出口２０２Ｂの間に延在し、ワイヤスクリーンを介して、触媒材料格納空間２１６と流体連通状態で配置されている。ワイヤスクリーン２０８は、パイプスプール２０１の内部に配置され、流体通路２０６を、比較的閉塞されていない流体通路部分２１８と触媒材料含有空間２０４とに分割する。ワイヤスクリーン２０８は、触媒材料格納空間２１６内部に触媒材料２０４を格納し、こうして溶融ポリマー材料透過性コンテナを画定する。
【００７４】
ワイヤスクリーン２０８は、パイプスプール２０１の流体通路を画定する内部壁２１０に対して離隔した関係で配置され、パイプスプール２０１の長さを通して長手方向に延在する。ワイヤスクリーン２０８と内部壁２１０の間の空間は、流体通路２０６の比較的閉塞されていない流体通路部分２１８を画定する。流体通路部分２１８と触媒材料格納空間２１６の間の流体連通は、ワイヤスクリーン内部の空間を介して可能にされている。こうして、ワイヤスクリーン２０８は、比較的閉塞されていない流体通路部分２１８から触媒材料格納空間２１６まで（これにより反応ゾーン内部の触媒材料２０４と溶融ポリマー材料の接触が容易になる）、と同様触媒材料格納空間２１６から比較的閉塞されていない流体通路部分２１８まで（解重合反応生成物および未反応溶融ポリマー材料および／または中間反応生成物を含む溶融生成物材料を放出するため）の溶融ポリマー材料の浸透を可能にする一方で、触媒材料格納空間２１６から比較的閉塞されていない流体通路部分２１８への触媒材料２０４の脱出を防止または実質的に防止する。
【００７５】
いくつかの実施形態において、パイプスプール２０１は円筒形であり、ワイヤスクリーン２０８も同様に円筒形で、パイプスプール２０１の内部に入れ子になっており、こうしてパイプスプール２０１の内部壁２１０とワイヤスクリーン２０８の間の環状空間内部に比較的閉塞されていない流体通路部分２１８が画定され、ワイヤスクリーン２０８の内部に触媒材料格納空間２１６が配置されるようになっている。これらの実施形態において、触媒材料を格納する流体通路部分２１６は、パイプスプール２０１の軸から、比較的閉塞されていない流体通路部分２１６との関係において半径方向外向きに離隔されている。
【００７６】
いくつかの実施形態において、ワイヤスクリーン２０８により画定される空間を通ってスペーサ管２１４が延在し、熱伝達要素の近くに配置されているパイプスプール２０１の部分に対する反応器配置溶融ポリマー材料の流れを促進する（以下参照）。この実施形態は、反応器配置溶融ポリマー材料を所望の温度に維持するのを助ける。同様に、空間を占有することにより、スペーサ管２１４は、モジュール反応ゾーン２０５の体積を効果的に削減し、こうして、流動する反応器配置溶融ポリマー材料の速度を増大させる。
【００７７】
いくつかの実施形態において、スペーサ管２１４は、パイプスプール２０１の長さを通って長手方向に延在する。いくつかの実施形態において、触媒材料格納空間２１６がスペーサ管２１４とワイヤスクリーン２０８の間の環状空間内に画定される。
【００７８】
反応器配置溶融ポリマー材料は、パイプスプール２０１の第１の端部において入口２０２Ａにより収容され、流体通路２０６を介して反対側の端部までパイプスプール２０１を横断する間に、比較的閉塞されていない流体通路部分２１８と触媒材料格納空間２１６との間でワイヤスクリーンを横切って導くことができる。こうして、解重合反応生成物（そしていくつかの実施形態においては、未反応溶融ポリマー材料および／または中間反応生成物）を含む溶融生成物材料が生産され、これは、パイプスプール２０１の反対側の第２の端部において出口２０２Ｂを介して放出される。触媒材料格納空間２１６を通って導かれている間に、反応器配置溶融ポリマー材料は触媒材料２０４と接触させられ、反応器配置溶融ポリマー材料の少なくとも一画分の少なくとも部分的な解重合がひき起こされる。
【００７９】
図６および１４を参照すると、いくつかの実施形態において、比較的閉塞されていない流体通路部分２１８の内部に、バッフル２２２、２２３が配置されている。いくつかの実施形態において、バッフル２２２はエンドキャップ２１２（ａ）に溶接され、ワイヤスクリーン２０８の周りに巻き付けられた弾性ワイヤの形をしている。いくつかの実施形態において、バッフル２２３は、パイプスプール２０１とワイヤスクリーン２０８の間の空間を通って押圧され、エンドキャップ２１２（ａ）に溶接され、スプール２０１の内部壁２１０に対し付勢される弾性ワイヤの形をしている。
【００８０】
バッフル２２２、２２３は、流動する反応器配置溶融ポリマー材料の混合を促進し、熱の均等な分布を促し、流体通路２０６を画定する構造上の固形有機材料の被着を結果としてもたらし汚染に寄与する可能性のある反応器配置溶融ポリマー材料の炭化を軽減する。バッフル２２２、２２３は同様に、比較的閉塞されていない流体通路部分２１６から触媒材料格納空間２１６に向かう反応器配置溶融ポリマー材料の流れを促進し、反応器配置溶融ポリマー材料と触媒材料２０４の間の接触を増大させる。
【００８１】
図９〜１３を参照すると、エンドキャップアセンブリ２１１が提供され、パイプスプール２０１の内部空間内に組付けられている。エンドキャップアセンブリ２１１は、剛性エンドキャップ２１２（ａ）および２１２（ｂ）、ワイヤスクリーン２０８、およびスペーサ管２１４を含む。エンドキャップ２１２（ａ）はパイプスプール２０１の一方の端部に近接して配置され、エンドキャップ２１２（ｂ）は、パイプスプール２０１の反対側の端部に近接して配置されている。いくつかの実施形態において、エンドキャップ２１２（ａ）および２１２（ｂ）は同様に、反応器配置溶融ポリマー材料の流れに対する透過性を有する。
【００８２】
ワイヤスクリーン２０８は、エンドキャップ２１２（ａ）と２１２（ｂ）の間に配置され、パイプスプール２０１との関係におけるパイプスプール２０１内部のワイヤスクリーンの軸方向位置付けは、エンドキャップ２１２（ａ）および２１２（ｂ）によって決定される。ワイヤスクリーン２０８の一方の端部は、エンドキャップ２１２（ａ）に溶接され、他方ワイヤスクリーン２０８の反対側の端部は、エンドキャップ２１２（ｂ）内に形成された陥凹内に配置され、こうして触媒材料２０４を内部に格納する触媒材料格納空間２１６が、ワイヤスクリーン２０８とエンドキャップ２１２（ａ）および２１２（ｂ）によって境界される空間の内部に画定されるようになっている。
【００８３】
エンドキャップ２１２（ａ）および２１２（ｂ）の間にスペーサ管２１４が配置される。スペーサ管２１４の一端部はエンドキャップ２１２（ａ）に溶接され、一方スペーサ管２１４の反対側の端部はエンドキャップ２１２（ｂ）内に形成された陥凹の内部に配置される。
【００８４】
図１１および１２を参照すると、エンドキャップ２１２（ａ）は、パイプスプール２０１に対するエンドキャップアセンブリ２１１の連結をもたらすため、パイプスプール２０１に溶接される。この点に関して、エンドキャップ２１２（ａ）は、エンドキャップ一体化装置２１２２（これにワイヤスクリーン２０８およびスペーサ管２１４が溶接される）から半径方向外向きに突出する複数の剛性エンドキャップスペーサ２１２０（ａ）〜（ｃ）を含む。エンドキャップスペーサ２１２０（ａ）〜（ｃ）は、エンドキャップ一体化装置２１２２内部に設けられた対応する陥凹の中に収容される。エンドキャップスペーサ２１２０（ａ）〜（ｃ）は、互いに連結された反応器モジュール２００間、具体的には連結された反応器モジュール２００の反応ゾーンの間で流体連通が可能となるような形で、互いに離隔されている。エンドキャップスペーサ２１２０（ａ）〜（ｃ）は、パイプスプール２０１の内部に溶接されて、これによりパイプスプール２０１との関係におけるエンドキャップ２１２（ａ）の位置を決定すると同時に、パイプスプール２０１（エンドキャップ２１２（ａ）に溶接されている）との関係におけるスペーサ管２１４の軸方向位置を決定することができる。
【００８５】
図９〜１１を参照すると、パイプスプール２０１との関係におけるエンドキャップ２１２（ｂ）の位置付けは、パイプスプール２０１と接触係合状態でのエンドキャップ２１２（ｂ）の配置、スペーサ管２１４、および隣接する配管構造、例えば別の反応器モジュール２００の溶接されたエンドキャップ２１２（ａ）または導管によって決定される。各スペーサ管２１４および隣接する配管構造は、比較的剛性の構造であり、そのため各スペーサ管２１４および隣接する配管構造のパイプスプール２０１との関係における実質的に固定された軸方向の位置付けが、パイプスプール２０１との関係におけるエンドキャップ２１２（ｂ）の軸方向位置付けを決定するようになっている。反応器モジュール２００が組立てられた時点で、エンドキャップ２１２（ｂ）はスペーサ管２１４と隣接する配管構造（図８に提示された実施形態において、隣接する配管構造は別の反応器モジュール２００のエンドキャップ２１２（ｂ）である）との間で押圧され、こうして、パイプスプール２０１（ひいてはエンドキャップ２１２（ａ））との関係におけるエンドキャップ２１２（ｂ）の軸方向位置付けは、スペーサ管２１４および隣接する配管構造によって決定されるようになっている。
【００８６】
エンドキャップ２１２（ｂ）は同様に、エンドキャップ一体化装置２１２６の内部の対応する陥凹内に配置された剛性エンドキャップスペーサ２１２４（ａ）〜（ｃ）をも含んでいる。エンドキャップ一体化装置は、スペーサ管２１４およびワイヤスクリーン２０８を収容する陥凹を含む。エンドキャップスペーサ２１２４（ａ）〜（ｃ）は、パイプスプール２０１の内部壁と接触係合状態で配置されている。エンドキャップスペーサ２１２４（ａ）〜（ｃ）は、エンドキャップ一体化装置２１２６から半径方向外向きに突出する。エンドキャップスペーサ２１２４（ａ）〜（ｃ）は、互いに連結されている反応器モジュール２００の間、具体的には連結された反応器モジュール２００の反応ゾーンの間を流体が流動できるように、互いから離隔されている。パイプスプール２０１の内部壁と接触係合状態、そしてスペーサ管２１４および隣接する配管構造と協働状態に配置された場合、エンドキャップスペーサ管２１２４（ａ）〜（ｃ）は、パイプスプール２０１との関係においてエンドキャップ２１２（ｂ）の垂直方向位置付けを実質的に固定するように機能する。
【００８７】
エンドキャップ２１２（ｂ）がエンドキャップアセンブリ２１１から取外し可能となるようにエンドキャップ２１２（ｂ）を構成することにより、触媒材料２０４の交換を含む反応ゾーン内の修復およびメンテナンスがより容易になる。
【００８８】
加熱器２２０は、流体通路２０６内を流れている反応器配置溶融ポリマー材料の加熱をもたらす目的で、流体通路２０６と熱伝達連通状態で配置されている。流動する反応器配置溶融ポリマー材料を充分な温度で維持することにより少なくとも部分的な解重合が導かれる。いくつかの実施形態において、加熱器２２０は、パイプスプール２０１の外部壁に組付けられパイプスプール２０１を通した熱伝達により流体通路２０６に対して熱を供給するように構成されている電気加熱帯を含む。
【００８９】
図１６〜１８を参照すると、いくつかの実施形態において、反応器は、入口反応器モジュール３００、出口反応器モジュール４００および任意には１つ以上の中間反応器モジュール５００を含む。
【００９０】
いくつかの実施形態において、入口反応器モジュール３００は、相対する端部を有するパイプスプール３０１を含み、出口反応器モジュール４００そしていくつかの実施形態においては中間反応器モジュール５００との連結を容易にするため、相対する端部の各々にそれぞれのフランジ３３０Ａ、３３０Ｂが具備されている。
【００９１】
入口反応器モジュール３００は、パイプスプール３０１の第１の端部に入口３０２Ａを、スプールの反対側の第２の端部に出口３０２Ｂを、そして入口３０２Ａと出口３０２Ｂの間に延在する流体通路３０６を含む。流体通路３０６は、反応器配置溶融ポリマー材料透過性コンテナ３０３の内部に配置された触媒材料格納空間３１６を含み、触媒材料格納空間３１６内には触媒材料３０４が配置されている。触媒材料格納空間３１６は、反応器モジュール３００のモジュール反応ゾーン３０５を画定する。
【００９２】
入口反応器モジュール３００は、入口３０２Ａにより反応器配置溶融ポリマー材料を収容し、収容した溶融ポリマー材料を流体通路３０６を通って導き、このように導きながら、導かれている溶融ポリマー材料を触媒材料３０４と接触させて、溶融ポリマー材料の少なくとも一画分の少なくとも部分的な解重合がもたらされるようにしかつ解重合反応生成物を含む（そしていくつかの実施形態においては未反応の溶融ポリマー材料および中間反応生成物またはその両方を含む）溶融生成物材料が生産されるようにし、出口３０２Ｂから溶融生成物材料を放出するように構成されている。
【００９３】
流体通路３０６は、比較的閉塞されていない流体通路部分３１８と、触媒材料格納空間３１６を含む触媒材料格納流体通路部分３１５とを含む。比較的閉塞されていない流体通路部分３１８は、入口３０２Ａから延在し、ワイヤスクリーン３０８を介して触媒材料格納流体通路部分３１５と流体連通状態で配置されている。触媒材料格納流体通路部分３１５は出口３０２Ｂ内へと延在する。
【００９４】
ワイヤスクリーン３０８は、パイプスプール３０１内部に配置され、流体通路３０６を比較的閉塞されていない流体通路部分３１８と触媒材料格納流体通路部分３１６とに分割する。ワイヤスクリーン３０８は、一方の端部でパイプスプール３０１の第１の端部に組付けられ、この第１の端部から延在し、いくつかの実施形態において、反対側の端部でスペーサ管３１４に組付けられている（以下参照）。ワイヤスクリーン３０８は、触媒材料格納空間３１５の内部に触媒材料３０４を格納する。ワイヤスクリーン３０８は、パイプスプール３０１の流体通路画定内部壁３１０に対して離隔した関係で配置され、パイプスプール３０１の一部分を通って長手方向に延在する。ワイヤスクリーン３０８と内部壁３１０との間の空間は、触媒材料格納流体通路部分３１５の一部分を画定し、パイプスプール３０１の一部分を横断して長手方向に延在して、触媒材料格納空間３１６の一部分を画定する。この点において、比較的閉塞されていない流体通路部分３１８は、パイプスプール３０１の軸に沿って、またはこの軸に近接して長手方向に延在する。
【００９５】
いくつかの実施形態において、ワイヤスクリーン３０８は、形状が円筒形であり、パイプスプール３０１内部で入れ子になっている。この点において、いくつかの実施形態において、触媒材料格納流体通路部分３１５は、パイプスプール３０１の軸から、比較的閉塞されていない流体通路部分３１８との関係において半径方向外向きに間隔取りされている。
【００９６】
比較的閉塞されていない流体通路部分３１８と触媒材料格納流体通路部分３１５との間の流体連通は、ワイヤスクリーン内部の空間を介してもたらされる。この点において、ワイヤスクリーン３０８は、比較的閉塞されていない流体通路部分３１８から触媒材料格納流体通路部分３１５までの溶融ポリマー材料の透過を可能にし（これにより反応ゾーン内部での溶融ポリマー材料と触媒材料３０４の接触を容易にし）、その一方で、触媒材料格納空間３１６から比較的閉塞されていない流体通路部分３１８への触媒材料３０４の脱出を防止または実質的に防止するように構成されている。
【００９７】
いくつかの実施形態において、比較的閉塞されていない流体通路部分３１８の下流側端部において、端壁にはテーパーがかかっていてワイヤスクリーン３０８を介した触媒材料格納空間に向かう溶融ポリマー材料の流れを促進し、こうして溶融ポリマー材料の停留を軽減している。
【００９８】
触媒材料格納流体通路部分３１５は、パイプスプール３０１内部に組付けられたスペーサ管３１４とパイプスプール３０１の内部壁３１０との間に画定された環状空間内に延在する。この空間を占有することにより、スペーサ管３１４は、触媒材料格納流体通路部分３１５内部の反応器配置溶融ポリマー材料の、熱伝達要素の近くに配置されているパイプスプール３０１の部分までの流れを促進し、これにより反応器配置溶融ポリマー材料を所望の温度に維持する。同様に、空間を占有することにより、スペーサ管３１４は、モジュール反応ゾーン３０５の体積を効果的に削減し、これにより、流動する反応器配置溶融ポリマー材料の速度を増大させる。
【００９９】
反応器配置溶融ポリマー材料は、パイプスプール３０１の第１の端部で入口３０２Ａを介して比較的閉塞されていない流体通路部分３１８の内部に収容され、ワイヤスクリーン３０８を横断して触媒材料格納流体通路部分３１５の触媒材料格納空間３１６まで導かれる（矢印３４０を参照のこと）。触媒材料格納流体通路部分３１５を通して導かれている間（矢印３４２を参照のこと）、溶融ポリマー材料は触媒材料３０４と接触状態になり、こうして解重合反応生成物が生産され、触媒材料格納流体通路部分３１５内部で生産される解重合反応生成物を含む（そしていくつかの実施形態においては、未反応の溶融ポリマー材料および中間反応生成物またはその両方をも含む）溶融生成物材料がその後、パイプスプール３０１の第２の反対側の端部において出口３０２Ｂを介して放出される。
【０１００】
いくつかの実施形態において、出口反応器モジュール４００は、相対する端部を有するパイプスプール４０１を含み、これらの相対する端部の各々には、入口反応器モジュール３００そしていくつかの実施形態においては入口および出口反応器モジュール３００、４００の間に配置された中間反応器モジュールとの連結を容易にするためのフランジが具備されている。
【０１０１】
出口反応器モジュール４００は、パイプスプール４０１の第１の端部に入口４０２Ａを、スプールの反対側の第２の端部に出口４０２Ｂを、そして入口４０２Ａと出口４０２Ｂの間に延在する流体通路４０６を含む。流体通路４０６は、反応器配置溶融ポリマー材料透過性コンテナ４０３の内部に配置された触媒材料格納空間４１６を含み、触媒材料格納空間４１６内には触媒材料４０４が配置されている。触媒材料格納空間４１６は、反応器モジュール４００のモジュール反応ゾーン４０５を画定する。
【０１０２】
出口反応器モジュール４００は、入口４０２Ａにより反応器配置溶融ポリマー材料を収容し、収容した溶融ポリマー材料を流体通路４０６を通って導き、このように導きながら、導かれている溶融ポリマー材料を触媒材料４０４と接触させて、溶融ポリマー材料の少なくとも一画分の少なくとも部分的な解重合がもたらされるようにしかつ解重合反応生成物を含む（そしていくつかの実施形態においては未反応の溶融ポリマー材料および中間反応生成物またはその両方をも含む）溶融生成物材料が生産されるようにし、出口４０２Ｂから溶融生成物材料を放出するように構成されている。
【０１０３】
流体通路４０６は、触媒材料格納空間４１６を含む触媒材料格納流体通路部分４１５と比較的閉塞されていない流体通路部分４１８とを含む。触媒材料格納流体通路部分４１５は、入口４０２Ａから延在し、ワイヤスクリーン４０８を介して比較的閉塞されていない流体通路部分４１８と流体連通状態で配置されている。比較的閉塞されていない流体通路部分４１８は出口４０２Ｂ内へと延在する。
【０１０４】
いくつかの実施形態において、スペーサ管４１４はパイプスプール４０１の第１の端部でパイプスプール４０１内部に組付けられ、こうしてパイプスプール４０１とスペーサ管４１４の間の（例えば輪環といった）空間が、入口４０２Ａから延在している触媒材料格納流体通路部分４１５の一部を画定するようになっている。この空間を占有することにより、スペーサ管４１４は、触媒材料格納流体通路部分４１５内部の反応器配置溶融ポリマー材料の、熱伝達要素の近くに配置されているパイプスプール４０１の部分までの流れを促進し（下記参照）、これにより反応器配置溶融ポリマー材料を所望の温度に維持する。同様に、空間を占有することにより、スペーサ管４１４は、モジュール反応ゾーン４０５の体積を効果的に削減し、これにより、流動する反応器配置溶融ポリマー材料の速度を増大させる。
【０１０５】
触媒材料格納流体通路部分４１５は、パイプスプール４０１の内部壁とワイヤスクリーン４０８の間に画定された環状空間内へと延在する。ワイヤスクリーン４０８は、パイプスプール４０１内部に配置され、流体通路４０６を触媒材料格納流体通路部分４１５と比較的閉塞されていない流体通路部分４１８とに分割する。ワイヤスクリーン４０８は、一方の端部でパイプスプール４０１の第２の端部に組付けられ、この第２の端部から延在し、反対側の端部でスペーサ管４１４に組付けられている。ワイヤスクリーン４０８は、触媒材料格納空間４１６の内部に触媒材料４０４を格納する。ワイヤスクリーン４０８は、パイプスプール４０１の流体通路画定内部壁４１０に対して離隔した関係で配置され、パイプスプール４０１の一部分を通って長手方向に延在する。ワイヤスクリーン４０８と内部壁４１０との間の空間は、触媒材料格納流体通路部分４１５の一部分を画定し、パイプスプール４０１の一部分を横断して長手方向に延在する。この点において、比較的閉塞されていない流体通路部分４１８は、パイプスプール４０１の軸に沿って、またはこの軸に近接して、出口４０２Ｂ内へと長手方向に延在する。
【０１０６】
いくつかの実施形態において、ワイヤスクリーン４０８は、形状が円筒形であり、パイプスプール４０１内部で入れ子になっている。この点において、いくつかの実施形態において、触媒材料格納流体通路部分４１５は、パイプスプール４０１の軸から、比較的閉塞されていない流体通路部分４１８との関係において半径方向外向きに間隔取りされている。
【０１０７】
触媒材料格納流体通路部分４１５と比較的閉塞されていない流体通路部分４１８との間の流体連通は、ワイヤスクリーン内部の空間を介してもたらされる。この点において、ワイヤスクリーン４０８は、比較的閉塞されていない流体通路部分４１８から触媒材料格納流体通路部分４１５までの溶融ポリマー材料の浸透を可能にし（これにより反応ゾーン内部での溶融ポリマー材料と触媒材料４０４の接触を容易にし）、その一方で、触媒材料格納空間４１６から比較的閉塞されていない流体通路部分４１８への触媒材料４０４の脱出を防止または実質的に防止するように構成されている。
【０１０８】
反応器配置溶融ポリマー材料は、パイプスプール４０１の第１の端部で入口４０２Ａを介して（例えば反応器モジュール３００の出口３０２Ｂから、または例えば中間反応器モジュール５００の出口から、以下参照）触媒材料格納流体通路部分４１５の内部に収容され、触媒材料格納流体通路部分４１５を通って導かれる（矢印４４０を参照のこと）。触媒材料格納流体通路部分４１５を通して導かれている間、溶融ポリマー材料は触媒材料４０４と接触状態になり、こうして解重合反応生成物を含む（そしていくつかの実施形態においては、未反応の溶融ポリマー材料および中間反応生成物またはその両方をも含む）溶融生成物材料が生産されることになる。触媒材料格納流体通路部分４１５の内部で生産される解重合生成物を含む溶融生成物材料は、ワイヤスクリーン４０８を横断して比較的閉塞されていない流体通路部分４１８まで導かれ（矢印４４２を参照のこと）、その後、パイプスプール４０１の第２の反対側の端部で出口４０２Ｂを介して放出される。
【０１０９】
いくつかの実施形態において、反応器は、入口および出口反応器モジュール３００、４００の間に配置された１つ以上の中間反応器モジュール５００を含む。
【０１１０】
いくつかの実施形態において、中間反応器モジュール５００は、相対する端部を有するパイプスプール５０１を含み、これらの相対する端部の各々には、反応器モジュールとの連結を容易にするためのフランジ５３０Ａ、５３０Ｂが具備されている。第１の端部にあるフランジは、入口反応器モジュール３００または別の中間反応器モジュール５００のいずれか１つとの連結を容易にするために具備されている。第２の端部にあるフランジは、出口反応器モジュール４００または別の中間反応器モジュール５００のいずれか１つとの連結を容易にするために具備されている。
【０１１１】
パイプスプール５０１は、パイプスプール５０１の第１の端部に入口５０２Ａを、パイプスプール５０１の反対側の第２の端部に出口５０２Ｂを、そして入口５０２Ａと出口５０２Ｂの間に延在する流体通路５０６を含む。流体通路５０６は、触媒材料格納空間５１６を含む。触媒材料格納空間５１６は、反応器配置溶融ポリマー材料透過性コンテナ５０３の内部に配置されており、触媒材料格納空間５１６内には触媒材料５０４が配置されている。触媒材料格納空間５１６は、反応器モジュール５００のモジュール反応ゾーン５０５を画定する。
【０１１２】
中間反応器モジュール５００は、入口５０２Ａにより反応器配置溶融ポリマー材料を収容し、収容した溶融ポリマー材料を流体通路５０６を通って導き、このように導きながら、導かれている溶融ポリマー材料を触媒材料５０４と接触させて、溶融ポリマー材料の少なくとも一画分の少なくとも部分的な解重合がもたらされるようにしかつ解重合反応生成物を含む（そしていくつかの実施形態においては未反応の溶融ポリマー材料および中間反応生成物またはその両方をも含む）溶融生成物材料が生産されるようにし、出口５０２Ｂから溶融生成物材料を放出するように構成されている。
【０１１３】
流体通路５０６は、触媒材料格納空間５１６を含む触媒材料格納流体通路部分５１５を含む。
【０１１４】
いくつかの実施形態においては、スペーサ管５１４が、パイプスプール５０１の第1の端部でパイプスプール５０１内に組付けられ、こうしてパイプスプール５０１とスペーサ管５１４の間の空間が触媒材料格納空間５１６を構成するようになっている。この空間を占有することにより、スペーサ管は、触媒材料格納流体通路部分５１５内部の反応器配置溶融ポリマー材料の、熱伝達要素の近くに配置されているパイプスプール５０１の部分までの流れを促進し(下記参照)、これにより反応器配置溶融ポリマー材料を所望の温度に維持する。同様に、空間を占有することにより、スペーサ管５１４は、モジュール反応ゾーン５０５の体積を効果的に削減し、これにより、流動する反応器配置溶融ポリマー材料の速度を増大させる。
【０１１５】
図１９は、熱流体および／または溶融塩を介して加熱されるように構成された、取外し可能な静的ミキサー７１０を伴う触媒反応器７００ａの横断側面図を示す。静的ミキサー７１０は、触媒反応器７００ａ内でより大規模な混合を提供し、結果としてより低い作動温度しか必要でなくなる。いくつかの実施形態において、静的ミキサー７１０は、取外し可能であり、このため反応器７００ａのより容易な清掃およびメンテナンスが可能になる。取外し可能な静的ミキサー７１０は同様に、反応器セグメントを別の目的に再利用することも可能になる。例えば、ジャケット付き反応器を、予熱または冷却セグメントに転換することが可能である。
【０１１６】
熱流体および／または溶融塩は、数ある方法の中でも、天然ガス、電気、廃棄物プロセス熱および石炭により加熱することができる。いくつかの実施形態において、熱流体および／または溶融塩は、電気を使用しなければならない場合のコストを削減する。
【０１１７】
触媒反応器７００ａの管状構成は、すでに上述したものに加えていくつかの利点を提供する。特に、直列に連結された管状反応器の使用は、一貫性ある生成物を可能にする、高い信頼性の一貫性あるパラメータを可能にする。具体的には、管状区分を通る一貫した流れにより、触媒の表面積および熱注入が最大限になることから、連続撹拌式反応器を用いた場合に比べてはるかに予測可能な狭い範囲の最終生成物が創出される。連続撹拌式反応器に比べた１つの利点は、プラグとして移動すると仮定される流れである管状区分内のショートカットを無くするまたは少なくとも削減するという点にある。各々の仮想プラグ（hypothetical plug）は、反応器内で、同じ量の時間を費す。管状触媒反応器は、垂直、水平またはその間の任意の角度で作動させることができる。管状触媒反応器（反応器区分）および対応する予熱区分および冷却区分（図２８〜３０参照）は、汎用サイズ（またはいくつかの標準サイズの１つ）であり得る。これにより、材料の一貫した流れが可能になるだけでなく、管状要素をさまざまな区分の間で互換性のあるかつ容易に追加、取外し、清掃および修復できるものとして設計することが可能になる。少なくともいくつかの実施形態において、管状区分の内部面は、３０４または３１６鋼で作られる。
【０１１８】
熱流体および／または溶融塩は、入口／出口７３０を介してジャケット７２０に入ることができる。いくつかの実施形態において、触媒反応器７００ａは、熱電対／圧力トランスジューサ（図示せず）と共に組付けられるように構成され、関連するノッチ（）７３５を含む。ノッチ７３５は、熱電対／圧力トランスジューサと流体とを物理的に接触させるために使用される。いくつかの実施形態において、熱電対／圧力トランスジューサは、ウェル内に組付けられ、こうして流体とセンサの間の材料が削減される。
【０１１９】
いくつかの実施形態において、触媒反応器７００ａは、触媒を保持することのできる取外し可能なスクリーン７６０を含む。取外し可能なスクリーン７６０は容易に交換でき、メンテナンス要件および結果としての休止時間を求める充填床反応器に付随する欠点を克服する。いくつかの実施形態において、取外し可能なスクリーンの標準化は、結果として各区分を離れる生成物を一貫性のあるものにしかつ／または、多数の反応器を横断した標準化を可能にする。
【０１２０】
他のまたは同じ実施形態において、触媒反応器７００ａは静的ミキサー支持体のための切り欠きを伴う取外し可能なアダプタ７４０を含むことができる。静的ミキサー支持体は、静的ミキサー７１０上の力を削減し、より強力／迅速な取外しを可能にする。アダプタ７４０の切り欠きは、アダプタとスクリーンの間の封止を改善する。触媒反応器７００ａは、この触媒反応器７００ａを他の反応器、押出機などに連結するためのフランジ７５０を一方の端部または両方の端部に含むことができる。
【０１２１】
図２０は、電気加熱を使用するように構成された取外し可能な静的ミキサー７１０を伴う触媒反応器７００ｂの横断側面図である。いくつかの実施形態においては、電気加熱がより便利で、ボイラ、加熱容器、高温ポンプ、バルブおよび取付け具などの必要な付属機器が比較的少なく操作がより容易であることから、熱媒油／溶融塩の使用よりも好ましい。さらに、いくつかの実施形態において、電気加熱の使用は、システムの全体的設置面積を削減する。いくつかの実施形態において、触媒反応器７００ｂは、熱電対／圧力トランスジューサ（図示せず）と共に組付けられるように構成され、関連するノッチ７３５を含む。
【０１２２】
いくつかの実施形態において、触媒反応器７００ｂは、触媒を保持できる取外し可能なスクリーン７６０を含む。他のまたは同じ実施形態において、触媒反応器７００ｂは、静的ミキサー支持体のための切り欠きを伴う取外し可能なアダプタ７４０を含むことができる。触媒反応器７００ｂは、この触媒反応器７００ｂを他の反応器、押出機などに連結するためのフランジ７５０を一方の端部または両方の端部に含むことができる。
【０１２３】
図２１は、熱流体および／または溶融塩を介して加熱されるように構成された取外し可能な環状インサート７１２を伴う触媒反応器７００ｃの横断側面図である。環状インサート７１２は、熱伝達の改善を導き、表面速度を増大させる環状流を創出することができ、空の反応器に比べてメンテナンスが容易であり得る。
【０１２４】
熱流体および／または溶融塩は、入口／出口７３０を介してジャケット７２０に入ることができる。いくつかの実施形態において、触媒反応器７００ｃは、熱電対／圧力トランスジューサ（図示せず）と共に組付けられるように構成され、関連するノッチ７３５を含む。
【０１２５】
いくつかの実施形態において、触媒反応器７００ｃは、触媒を保持できる取外し可能なスクリーン７６０を含む。他のまたは同じ実施形態において、触媒反応器７００ｃは、取外し可能な環状およびスクリーン支持体のための切り欠きを伴う取外し可能なアダプタ７４０を含むことができる。触媒反応器７００ｃは、この触媒反応器７００ｃを他の反応器、押出機などに連結するためのフランジ７５０を一方の端部または両方の端部に含むことができる。
【０１２６】
図２２は、電気加熱を使用するように構成された取外し可能な環状インサート７１２を伴う触媒反応器７００ｄの横断側面図である。いくつかの実施形態において、触媒反応器７００ｄは、熱電対／圧力トランスジューサ（図示せず）と共に組付けられるように構成され、適切なノッチ７３５を含む。
【０１２７】
いくつかの実施形態において、触媒反応器７００ｄは、触媒を保持できる取外し可能なスクリーン７６０を含む。他のまたは同じ実施形態において、触媒反応器７００ｄは、取外し可能な環状およびスクリーン支持体のための切り欠きを伴う取外し可能なアダプタ７４０を含むことができる。触媒反応器７００ｄは、この触媒反応器７００ｄを他の反応器、押出機などに連結するためのフランジ７５０を一方の端部または両方の端部に含むことができる。
【０１２８】
図２３は、熱流体および／または溶融塩を介して加熱されるように構成された空の内部構造を伴う触媒反応器７００ｅの横断側面図である。空の内部構造を伴う反応器を有することで、所与の材料が反応器７００ｅ内で過ごす滞留時間を増大させることができ、こうして、使用可能な触媒の体積と共に特定の生成物を作るのに必要とされる反応器の数は削減される。空の内部構造を伴う反応器は同様に、静的ミキサーを伴う反応器に比較した場合、より経済的に製造することもできる。熱流体および／または溶融塩は入口／出口７３０を介してジャケット７２０に入ることができる。いくつかの実施形態において、触媒反応器７００ｅは、熱電対／圧力トランスジューサ（図示せず）と共に組付けられるように構成され、関連するノッチ７３５を含む。
【０１２９】
いくつかの実施形態において、触媒反応器７００ｅは、触媒を保持できる取外し可能なスクリーン７６０を含む。他のまたは同じ実施形態において、触媒反応器７００ｅは、取外し可能なスクリーン支持体のための切り欠きを伴う取外し可能なアダプタ７４０を含むことができる。触媒反応器７００ｅは、この触媒反応器７００ｅを他の反応器、押出機などに連結するためのフランジ７５０を一方の端部または両方の端部に含むことができる。
【０１３０】
図２４は、電気加熱を使用するように構成された空の内部を伴う触媒反応器７００ｆの横断側面図である。いくつかの実施形態において、触媒反応器７００ｆは、熱電対／圧力トランスジューサ（図示せず）と共に組付けられるように構成され、関連するノッチ７３５を含む。
【０１３１】
いくつかの実施形態において、触媒反応器７００ｆは、触媒を保持できる取外し可能なスクリーン７６０を含む。他のまたは同じ実施形態において、触媒反応器７００ｆは、スクリーン支持体のための切り欠きを伴う取外し可能なアダプタ７４０を含むことができる。触媒反応器７００ｆは、この触媒反応器７００ｆを他の反応器、押出機などに連結するためのフランジ７５０を一方の端部または両方の端部に含むことができる。
【０１３２】
図２５は、並列に配設された図１９に示されたもののような触媒反応器群７００の横断正面図である。図２５に示されているものなどの並列配設は、全体的配設に対する最小限の変更で所望されるように合計生産速度をより容易に増大／減少させることができ、一度に多くの異なる解重合レベルが発生できるようにする。
【０１３３】
ハウジング８００により、触媒反応器７００を、多くの場合電気よりも効果的である熱媒油／溶融塩の中に浸すことができる。熱媒油／溶融塩はチャンバ７８０内に保持されている。いくつかの実施形態において、フランジ７７０により、多数のハウジングを接合させることが可能となる。
【０１３４】
図２６は、水平構成で示された図２５の並列触媒反応器配設の横断側面図である。並列配設は、問題をひき起こす可能性のある圧力降下が単一管配設に比べて小さい状態で、より高い流量のユニットを構築できるようにする。水平構成は、多くの場合、作動／メンテナンスを行なうのより便利である。
【０１３５】
図２７は、垂直構成で示された図２５の並列触媒反応器配設の横断側面図である。垂直構成は、液体／気体生成物の層化を削減することができ、静的ミキサーに対する必要性を無くするかまたは少なくとも削減することができる。
【０１３６】
図２８は、直列に連結された図１９に示されたもののような２つの反応器７００ａを伴う垂直螺旋形内部触媒反応器配設９００Ａの横断側面図である。水平螺旋形ミキサー予熱区分８２０は、１つの反応器７００ａに連結されている。螺旋形ミキサーは、停滞およびホットスポットを回避することによってより優れた混合を導くことができる。
【０１３７】
螺旋形ミキサー冷却セグメント８３０は、４５度の下り勾配で他の反応器７００ａに連結された状態で示されている。下り勾配により、生成物は重力によって流れることができ、一方４５度という角度は、冷却媒体と生成物の間の充分な接触を可能にする。
【０１３８】
図示された実施形態において、垂直螺旋形内部触媒反応器配設９００Ａは、熱流体／溶融塩混合物の使用を可能にするためにいくつかの入口／出口を有するが、他の加温技術（例えば非限定的に電気加熱）も同様に使用可能である。
【０１３９】
図２９は、直列に連結された図２１に示されたもののような２つの反応器７００ｃを伴う垂直環状触媒反応器配設９００Ｂの横断側面図である。
【０１４０】
図３０は、直列に連結された図２３に示されたもののような２つの空の反応器７００ｆを伴う垂直触媒反応器配設９００Ｃの横断側面図である。
【０１４１】
図３１は、図２０に示されたもののような電気加熱器８７０を使用するように構成された内部螺旋形反応器７００ｂを伴う水平反応器構成９１０の斜視図である。図３１において、反応器シェルは、内部螺旋反応器７００ｂの場所を可視化する上で一助となるように、水平反応器構成９１０の一部から除去されている。
【０１４２】
本発明の特定の要素、実施形態および利用分野が図示され説明されてきたが、本発明がそれらに限定されることはなく、特に以上の教示に照らして本開示の範囲から逸脱することなく修正を加えることが可能であるということが理解される。例えば多くの実施形態が、請求対象の発明の範囲内で構成要素の異なる組合せが考えられ、これらの説明された実施形態は例証的なものであり、同じまたは類似の構成要素の他の組合せを利用して実質的に同じ方法で同じ結果を達成することができる。さらに、全てのクレームは、参照により、本明細書の好ましい実施形態の説明の中に組込まれている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【国際調査報告】
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