(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品を溶媒中にて、ポリエチレンテレフタレート等モルまたは過剰のアルカリの存在下で、テレフタル酸塩とエチレングリコールとに反応分解する反応分解工程を含み、生成したテレフタル酸塩からテレフタル酸を回収する方法であって、
前記反応分解工程を２段以上の多段とするとともに、
前記反応分解工程が、１００〜１４０℃で５分以上予備加熱する予備加熱段階と、前記粉砕品が実質的に反応分解を開始する温度以上かつ溶媒の沸点以下の温度で反応分解加熱する反応分解加熱段階とを含む、
ことを特徴とする回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品からのテレフタル酸の回収方法。
【請求項２】
溶媒として、エチレングリコールを使用するとともに、予備加熱を１００〜１４０℃、分解加熱を１３０〜１８０℃で行う、請求項１記載の回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品からのテレフタル酸の回収方法。
【請求項３】
加熱する段階より前に、溶媒よりも比重の小さい異物を除去する段階を有する、請求項１または２記載の回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品からのテレフタル酸の回収方法。
【請求項４】
アルカリとして、炭酸ナトリウムを使用するとともに、
予備加熱および分解加熱の際の回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品とエチレングリコールとの質量比を、１：０．８〜１．２、および１：２．０〜２．５とする、請求項２記載の回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品からのテレフタル酸の回収方法。
【請求項５】
回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品を溶媒中にて、ポリエチレンテレフタレート等モルまたは過剰のアルカリの存在下で、テレフタル酸塩とエチレングリコールとに反応分解する反応分解工程を含み、生成したテレフタル酸塩からテレフタル酸を回収する方法であって、
前記反応分解工程を２段以上の多段とするとともに、
前記反応分解工程の最終段の反応分解装置として、本体部とこの本体部の先端に位置する先細部とを有する筒体内に、前記先細部に対応した部分が先細のスクリュウコンベアを備えた横型反応分解装置を用い、
この横型反応分解装置内に、回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品と溶媒とアルカリとを供給し、分解加熱しながら主に前記本体部内で前記粉砕品をテレフタル酸塩とエチレングリコールとに反応分解し、反応分解スラリーを前記先細部から絞り出す、
ことを特徴とする回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品からのテレフタル酸の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、清涼飲料水の容器等に利用されているポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略す）の廃棄物から、その原料としてのテレフタル酸を回収する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＥＴを分解し、原料となるモノマーを回収する方法としては、従来から、さまざまな方法が提案されている。その代表的なものとしては、（１）気相もしくは液相下メタノールによりＰＥＴを解重合し、テレフタル酸ジメチルを生成させるメタノリシス法、（２）エチレングリコール（以下、ＥＧと略す）によりＰＥＴを解重合し、反応中間体であるテレフタル酸ビスヒドロキシエチルを生成させてポリマー原料として使用するグリコリシス法、あるいは（３）生成したテレフタル酸ビスヒドロキシエチルをメタノールによりテレフタル酸ジメチルに変換するエステル交換法がある。
【０００３】
しかしながら、（１）のメタノリシス法では、反応温度が１７７℃前後と低いため、反応を長時間行う必要がある。（２）のグリコリシス法では、（１）同様、反応を長時間行う必要があるという点に加え、完全なモノマーまで分解するのは困難である。また、生成したテレフタル酸ビスヒドロキシエチルの一部は、ＥＧに溶解するので、その分離は煩瑣となり、収率がよくない。（３）のエステル交換法では、生成したＥＧとメタノールの分離、及びメタノールに溶解するテレフタル酸ジメチルとメタノールとの分離がともに困難である。
【０００４】
そこで、この種の問題を解決すべく、（４）アルカリ水溶液によりＰＥＴを加水分解して、生成するテレフタル酸金属塩を酸により中和し、テレフタル酸を析出させる加水分解法や、（５）ＥＧ中で加アルカリ分解する特開平９−２８６７４４号公報に記載する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、（４）の加水分解法や、（５）の公報記載の方法によっても、そのテレフタル酸の回収率において満足できる方法とはいえず、回収率を向上させようとすると著しく処理時間がかかるという問題を抱えている。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、テレフタル酸の回収率が高く、しかも、処理時間が短い回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品からのテレフタル酸の回収方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
＜請求項 １記載の発明＞
回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品を溶媒中にて、ポリエチレンテレフタレート等モルまたは過剰のアルカリの存在下で、テレフタル酸塩とエチレングリコールとに反応分解する反応分解工程を含み、生成したテレフタル酸塩からテレフタル酸を回収する方法であって、
前記反応分解工程を２段以上の多段とするとともに、
前記反応分解工程が、１００〜１４０℃で５分以上予備加熱する予備加熱段階と、前記粉砕品が実質的に反応分解を開始する温度以上かつ溶媒の沸点以下の温度で反応分解加熱する反応分解加熱段階とを含む、
ことを特徴とする回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品からのテレフタル酸の回収方法。
【０００８】
（作用効果）
回収ＰＥＴ粉砕品は、清涼飲料水の容器等を粉砕してできたものであるが、清涼飲料水の容器等は、その部位によって反応分解に要する時間が異なる。例えば、ＥＧ５００ｇ中に回収ＰＥＴ粉砕品１５０ｇを投入し、１７２〜１７３℃に昇温した後、炭酸ナトリウム９０ｇを投入し、攪拌速度３００ｒｐｍで２５分間攪拌した場合、反応分解しなかった回収ＰＥＴ粉砕品の量（残量）は、その部位がどこであったかによって、表１に示すような量となる。
【０００９】
【表１】
0003942817.tif 000002
【００１０】
したがって、さまざまな部位からなる回収ＰＥＴ粉砕品を完全に分解するには、反応分解の最も遅い部位を完全に分解することができるだけの時間をかけなければならない。つまり、反応分解の速い部位については、反応分解終了後も反応分解の最も遅い部位のために処理を継続することになるので、処理効率が悪くなる。
【００１１】
しかし、請求項１に係る本発明は、反応分解工程を２段以上の多段とするので、回収ＰＥＴ粉砕品の反応分解時間をそろえるための段階を設けることができる。したがって、処理効率を向上させることができる。
【００１２】
【００１３】
＜請求項２記載の発明＞
溶媒として、エチレングリコールを使用するとともに、予備加熱を１００〜１４０℃、分解加熱を１３０〜１８０℃で行う、請求項２記載の回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品からのテレフタル酸の回収方法。
【００１４】
（請求項１および２の作用効果）
請求項１および２に係る本発明は、１００〜１４０℃で５分以上予備加熱する予備加熱段階と、前記粉砕品が実質的に反応分解を開始する温度以上かつ溶媒の沸点以下の温度で反応分解加熱する反応分解加熱段階とを、特に、溶媒としてＥＧを使用する場合は、予備加熱を１００〜１４０℃、分解加熱を１３０〜１８０℃で行うものであるが、これらのように反応分解加熱する前に予備加熱すると、回収ＰＥＴ粉砕品の非晶質部は、結晶化して、反応分解が起こりやすい状態になる。したがって、反応分解時間が全体的にそろい、反応分解加熱段階における処理効率が向上する。
【００１５】
＜請求項３記載の発明＞
加熱する段階より前に、溶媒よりも比重の小さい異物を除去する段階を有する、請求項１または２記載の回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品からのテレフタル酸の回収方法。
【００１６】
（作用効果）
一般に、回収ＰＥＴ粉砕品は、ポリプロピレン（以下、ＰＰと略す）や、ポリエチレン（以下、ＰＥと略す）等の異物を含有する。これらの異物は、加熱により溶融してしまい、除去するのが困難になる。他方、除去しないでおくと、これらの異物は加熱後の冷却にともない固化するので、後の工程における設備に障害を及ぼす虞がある。
しかし、請求項３に係る本発明は、加熱する段階より前に、ＥＧや水等の溶媒よりも比重が小さく、かかる溶媒に浮く性質を有するＰＰやＰＥ等の異物（表２参照。なお、ＰＥＴは溶媒よりも比重が大きく、かかる溶媒に沈む性質を有する。）を除去する段階を有するので、以上のような虞がない。特に、溶媒としてＥＧを利用した場合は、比重差が大きくなるので、除去が容易になる。
【００１７】
【表２】
0003942817.tif 000003
【００１８】
＜請求項４記載の発明＞
アルカリとして、炭酸ナトリウムを使用するとともに、
予備加熱および分解加熱の際の回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品とエチレングリコールとの質量比を、１：０．８〜１．２、および１：２．０〜２．５とする、請求項２記載の回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品からのテレフタル酸の回収方法。
【００１９】
（作用効果）
アルカリとして炭酸ナトリウムを使用した場合、回収ＰＥＴ粉砕品は、テレフタル酸ナトリウムとＥＧとに反応分解することになるところ、テレフタル酸ナトリウムは、ＥＧを吸収する性質を有する。他方、前述したように、回収ＰＥＴ粉砕品は、さまざまな反応分解速度の部位を有するため、反応分解の速い部位から生じたテレフタル酸ナトリウムが、反応分解の遅い部位が反応分解するまでＥＧを吸収し続けることになり、その分ＥＧの使用量が多くなる。
【００２０】
しかし、請求項４に係る本発明においては、予備加熱し、回収ＰＥＴ粉砕品の反応分解時間をそろえるので、テレフタル酸ナトリウムによるＥＧの吸収量が減る。そこで、予備加熱および反応分解加熱の際の回収ＰＥＴ粉砕品とＥＧ（反応分解加熱の際の、ＥＧの量は、反応分解加熱段階における添加量ではなく予備加熱段階において添加したＥＧの量と反応分解加熱段階において添加したＥＧの量とを合わせた合計量である。）との質量比を、１：０．８〜１．２、および１：２．０〜２．５とするので、全体としてＥＧの使用量が減る。
【００２１】
＜請求項５記載の発明＞
回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品を溶媒中にて、ポリエチレンテレフタレート等モルまたは過剰のアルカリの存在下で、テレフタル酸塩とエチレングリコールとに反応分解する反応分解工程を含み、生成したテレフタル酸塩からテレフタル酸を回収する方法であって、
前記反応分解工程を２段以上の多段とするとともに、
前記反応分解工程の最終段の反応分解装置として、本体部とこの本体部の先端に位置する先細部とを有する筒体内に、前記先細部に対応した部分が先細のスクリュウコンベアを備えた横型反応分解装置を用い、
この横型反応分解装置内に、回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品と溶媒とアルカリとを供給し、分解加熱しながら主に前記本体部内で前記粉砕品をテレフタル酸塩とエチレングリコールとに反応分解し、反応分解スラリーを前記先細部から絞り出す、
ことを特徴とする回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品からのテレフタル酸の回収方法。
【００２２】
（作用効果）
反応分解スラリーを先細部から絞り出すので、溶媒の含有率が少ない状態で次の工程に移行することになる。したがって、次の工程の負担が軽減する。また、この絞り出しを反応分解と連続的に横型反応分解装置内で行うので、設備構成機器の削減となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を使って、本発明の実施の形態を説明する。
本発明は、回収ＰＥＴ粉砕品を溶媒中にて、ＰＥＴ等モルまたは過剰のアルカリの存在下で、テレフタル酸塩とＥＧとに反応分解する反応分解工程を２段以上の多段とすることを特徴とするものであるが、本実施の形態の説明においては、まず、反応分解工程を１段とする場合（基本形態）を説明し、その後に、２段以上の多段とする場合（本発明に係る実施の形態）を説明する。
【００２４】
また、本発明においては、溶媒として、水、ＥＧ、プロピレングリコール（ＰＧ）、シリコンオイル等を使用することができるが、基本形態および本発明に係る実施の形態においては、ＥＧを使用する場合について説明する。
【００２５】
『第１の基本形態』
図１〜図４及び図６は第１の基本形態を示したものである。本形態においては、回収ＰＥＴ粉砕品を原料とする。この粉砕品とは、ＰＥＴボトルなどのＰＥＴ廃棄物を切断、破断、あるいは粉砕したもの等を含む意義である。好適には２〜８ｍｍ角程度の粉砕品である。
【００２６】
（反応分解工程）
まず、本形態においては、回収ＰＥＴ粉砕品の反応分解を行うが、この反応分解は、図２に詳細例を示すスクリュウプレス型横型反応分解装置を使用して行うことができる。この横型反応分解装置は、本体部１Ａとこの本体部１Ａの先端に位置する先細部１Ｂとを有する筒体１内に、先細部１Ｂに対応した部分が先細のスクリュウコンベア２を備えたもので、この横型反応分解装置内に、回収ＰＥＴ粉砕品と、ＰＥＴ等モル相当または過剰のアルカリと、ＥＧとを投入し、主に本体部１Ａ内で、常圧で回収ＰＥＴ粉砕品をテレフタル酸塩とＥＧとに反応分解し、反応分解スラリーを先細部１Ｂから絞り出すものである。
【００２７】
本体部１Ａの基部には、回収ＰＥＴ粉砕品及びアルカリを投入するための投入口３を有し、スクリュウコンベア２の回転軸には、ＥＧを投入するための投入口４を有する。筒体１は、周囲にジャケットが備わっており、このジャケットには熱媒体の入口５及び出口６が備わっている。
【００２８】
回収ＰＥＴ粉砕品およびアルカリを投入口３から、ＥＧを投入口４から投入すると、スクリュウコンベア２が、主に本体部１Ａ内において、回収ＰＥＴ粉砕品とアルカリとＥＧとを攪拌しつつ先端側に送り、回収ＰＥＴ粉砕品をテレフタル酸塩とＥＧとに連続的に反応分解する。
【００２９】
また、生成した反応分解スラリーは先細部１Ｂから絞り出す。したがって、バックミキシングせず均一に前方に送るのみの処理となる。
【００３０】
さらに、先細部１Ｂ及びスクリュウコンベア２の先端部を先細にして絞り手段としたことにより、ＥＧの添加量を少なくすることができ、しかも、次のろ過工程（固液分離工程）における時間当たりのろ過効率が高くなる。ちなみに、生成した反応分解スラリー中のＥＧの量は、絞り手段を設けない場合、約７０質量％になるのに対し、絞り手段を設けた場合は約３０質量％になる。
【００３１】
添加するアルカリとしては、炭酸ナトリウムを主体とし、２０％以下の範囲で水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物を含有させたものを使用することができる。水酸化ナトリウムを含有させると、より効率的に反応分解する。炭酸ナトリウムを使用すると、反応分解開始と同時に炭酸ガスが発生するため、不活性ガス（たとえば窒素ガス）の供給が不要になる。炭酸ナトリウムは、そのコストが水酸化ナトリウムの約１／２なので、経済的である。
【００３２】
発生する炭酸ガスは、ガス通路７より系外へ排出する。ガス通路７には切替バルブを設置してあり、炭酸ガスの排出と不活性ガス（たとえば窒素ガス）の供給との切替ができるようになっている。
【００３３】
反応分解開始前に、予め、回収ＰＥＴ粉砕品に直接噴霧などの手法によりアルカリを接触させると、ＥＧを並存させる場合と比較して、反応開始時間を１／５〜１／８に短縮できる。反応分解温度としては、例えば１３０〜１８０℃とすることができる。
【００３４】
（固液分離・溶解・不純物除去工程）
反応分解工程で生成したテレフタル酸塩とＥＧとを含有する反応分解スラリーは、ポンプや輸送管などにより、固液分離・溶解・不純物除去機、例えば、図３に詳細を示す水平ベルト型真空ろ過溶解機１０２に送る（図１の水平ベルト型真空ろ過溶解機１０２は模式的に示してある）。この水平ベルト型真空ろ過溶解機１０２は、そのろ過セクションで、前記反応分解スラリーからＥＧを分離する。分離の詳細な方法は、次述するが、これによらず、遠心分離機などの分離機により行うこともできる。
【００３５】
反応分解スラリー中のＥＧは、真空ポンプ６１により、ろ液槽７１に吸引し、このろ液槽７１に集めたＥＧは、ポンプ４２により、輸送管１２を通して、ろ液槽８１に集める。このろ液槽８１に集めた粗ＥＧは、適宜の時点で、ポンプ４３により、輸送管１３を通して精製塔１１０に通液し、不純物を除去する。この不純物の除去は、蒸留操作、または膜分離により行うこともできる。
【００３６】
不純物を除去した前記ＥＧは、輸送管１４を通して、ろ液槽８２に集める。このろ液槽８２に集めたＥＧは、適宜の時点で、ポンプ５２により輸送管３０を通してスクリュウプレス型横型反応分解装置に送り、反応分解の溶媒原料として再利用する。
【００３７】
不純物を除去していない粗ＥＧもテレフタル酸の純度に影響しない限り、反応分解の溶媒原料として再利用することができる。また、精製したＥＧの一部は、系より抜き出して、ＰＥＴの合成原料などに利用することができる。
【００３８】
ＥＧを分離して回収したテレフタル酸塩は、水平ベルト型真空ろ過溶解機１０２の溶解セクションに連続的に移動し、上部から散布する温水によって溶解する。温水としては、例えば、テレフタル酸塩の３〜５倍量、約８０℃のものを使用することができ、テレフタル酸塩の水溶液を生成する。この温水に代えて、後述の吸着塔における洗浄水、固液分離・洗浄工程における排水、及び濃縮・晶析・芒硝分離工程における蒸発水分を冷却して得た凝縮水等を用いることもできる。
【００３９】
テレフタル酸塩の水溶液は、真空ポンプ６１により、水溶液分離槽７２に吸引する。吸引した水溶液はポンプ５１により、輸送管１８を通して、次の溶解性不純物除去工程に送る。
【００４０】
水平ベルト型真空ろ過溶解機１０２に備わるろ布９６の下流端には、スクレーパ９８を対向して配置してあり、不溶解性不純物を除去するようになっている。
【００４１】
（不純物除去工程）
テレフタル酸塩の水溶液は、ポンプ５１により、輸送管１８を通して、不純物除去器、例えば、堅型円筒吸着用活性炭充填カラム１０４に、好適には５〜１０ｍｍ／ｍ2・ｍｉｎで通液する。これにより、テレフタル酸塩水溶液に混入する溶解性の不純物を除去することができる。通液後、活性炭は、温水で洗浄する。洗浄排水は、輸送管１６を通して、水平ベルト型真空ろ過溶解機１０２へ再生洗浄水として戻し、再利用することができる。また、微粉炭除去のため、粒状炭または造粒炭を純水で逆洗いしておくとよい。この工程における不純物の除去は、イオン交換樹脂の併用、イオン交換樹脂による吸着、あるいは、膜分離などによって行うこともできる。
【００４２】
（中和・析出工程）
不純物を除去したテレフタル酸塩水溶液は、中和槽１１４で、酸によりｐＨ２〜４程度に中和する。添加する酸としては、硫酸、塩酸、リン酸、硝酸等の鉱酸を使用することができるが、硫酸を使用するのが好ましい。
【００４３】
中和槽１１４では、酸を均一に撹拌及び混合させて中和反応を確実に行う必要がある。中和反応により生成したテレフタル酸のスラリーは、堅型円筒撹拌槽からなる析出槽１０５に集める。この析出槽１０５は、熱媒体９２が通るジャケット９１を備えている。
【００４４】
中和槽１１４においては、酸を添加すると、瞬時に中和反応が起こり、テレフタル酸の微少な結晶が生成するが、この微小な結晶の集合体は、未反応の酸を内部に包合してしまう。そして、この内部に包合した酸は、析出槽１０５において内部より浸出し、時間が遅れ再度中和反応を起こすことになる。このことは、ｐＨ調整、テレフタル酸の生成にとって障害となる。
【００４５】
そこで、かかる事態を防止するため、図４に示すように、中和槽１１４において、撹拌機１１４Ａによる撹拌と同時に、付設した超音波発生装置１１４Ｂによって、超音波による微振動をテレフタル酸のスラリーに起こさせるとよい。これにより、テレフタル酸微小結晶による酸の包合を防止することができ、ｐＨ調整がよくなるので、テレフタル酸の生成がよくなる。
【００４６】
中和槽１１４は析出槽１０５と比べて容量が小さくてよく、１／５０〜１／５００程度とすることができる。
【００４７】
中和槽１１４においては、撹拌機１１４Ａにより撹拌している状態で、酸（硫酸）を撹拌軸内に供給し、この撹拌軸内と連通する撹拌羽根１１４Ｃの軸１１４Ｄ内を通してテレフタル酸塩水溶液（テレフタル酸のスラリー）中に噴出させる。これにより、撹拌及び混合効果が高いものとなる。結果、単に酸（硫酸）を中和槽１１４の上部より供給する場合より、テレフタル酸微小結晶による酸の包合防止効果が大きくなり、テレフタル酸の結晶粒径が均一化する。
【００４８】
析出槽１０５に集めたテレフタル酸スラリーは析出槽で撹拌する。これにより、テレフタル酸の結晶粒径が均一化するとともに、結晶サイズも成長する。
【００４９】
この析出槽１０５では、５０〜９５℃、例えば約８５℃の加熱状態を維持したまま撹拌を行い、均一に成長した結晶を底部よりポンプ４５により抜き出す。これにより、テレフタル酸とアルカリ塩とを含有するスラリー中の、テレフタル酸の結晶粒子の粒度分布が均一化し（図５参照。（Ａ）は常温、（Ｂ）は加熱の場合をそれぞれ示す）、固液分離工程でのろ過速度が表３のように高まる。
【００５０】
【表３】
0003942817.tif 000004
【００５１】
（固液分離・洗浄工程）
中和・析出工程で生成したテレフタル酸の析出スラリーは、ポンプ４５により、輸送管１７を通して、固液分離機、例えば水平ベルト型真空ろ過機１０６に送る。
【００５２】
この水平ベルト型真空ろ過機１０６の詳細を、図６をもとに説明する。まず、析出スラリーは、ろ布９６上に送り、水平方向（本図面では、左から右方向）に移動する。この移動の際、スラリーが含有する酸、アルカリ塩は、真空ポンプ６１により、ろ布９６と同様に移動する真空箱９７に吸引し、輸送管２６Ａを通して、ろ液槽７１Ａに集める。
【００５３】
ろ布９６は、温水で洗浄するが、この洗浄水は、いったんろ布洗浄装置２７Ａに集め、その後、ポンプ５０により、輸送管２７を通して、洗浄装置２７Ｂ１に集める。この洗浄装置２７Ｂ１に集めた洗浄水は、スラリーから酸、アルカリ塩を吸引除去して得たテレフタル酸の洗浄に使用する。さらに、このテレフタル酸を洗浄した洗浄水は、真空ポンプ６１により、真空箱９７に吸引し、輸送管２８を通して、ろ液槽７２Ａに集める。このろ液槽７２Ａに集めた洗浄水は、ポンプ５１により、輸送管２９を通して、洗浄装置２７Ｂ２に集め、再び、テレフタル酸の洗浄水として使用する。
【００５４】
再度、テレフタル酸を洗浄した洗浄水は真空ポンプ６１により真空箱９７に吸引し、輸送管２６Ｂを通して、ろ液槽７１Ｂに集める。ろ液槽７１Ｂに集めた洗浄水は、上流のテレフタル酸塩の溶解に利用することもできる。
【００５５】
このような向流洗浄により、表４に示すようにテレフタル酸の純度が高まる。
【００５６】
【表４】
0003942817.tif 000005
【００５７】
（濃縮・晶析・芒硝分離（アルカリ塩回収）工程）
ろ液槽７１Ａ，７１Ｂに集めたアルカリ塩は、ポンプ４２Ａ，４２Ｂにより、輸送管２０を通して、いったんろ液槽８３に集める。その後、ポンプ４８により、輸送管２１および水分蒸発のための加熱器３２を通して、結晶缶３３に供給する。
【００５８】
結晶缶３３は真空ポンプ６２により減圧状態にしてあるので、アルカリ塩スラリー中の水分は蒸発し、蒸発した水分は減圧管３１中に設けた冷却器３４により冷却凝縮し、固液分離・溶解・不純物除去工程で使用する水として、あるいは固液分離・洗浄工程で使用するろ布及びケーキ洗浄水として再利用する。
【００５９】
結晶缶３３での結晶スラリーは、ポンプ４６により、輸送管１９を通して、遠心分離機１０８に送る。この遠心分離機１０８は、アルカリ塩と、ＥＧ及びアルカリに固液分離する。分離したアルカリ塩は、ベルトコンベア１１３により、間接加熱乾燥機、たとえばジャケット９４、シャフト９５に熱媒体を循環することができる構造を有したパドル式回転真空乾燥機１０９に送る。この乾燥機１０９において、真空下で乾燥することにより、純度の高いアルカリ塩を回収する。
【００６０】
中和工程で硫酸を使用すると、ここでは、アルカリ塩として、芒硝を回収することができ、各種用途の製品とすることができる。
【００６１】
また、この際、分離するＥＧ及びアルカリは、輸送管２３を通して、いったんろ液槽８４に集め、さらに、ポンプ４９により輸送管２４を通して、前述のろ液槽８１に混入する。その後の処理は、前述同様である。
【００６２】
（乾燥・粉砕工程）
他方、水平ベルト型真空ろ過機１０６で洗浄したテレフタル酸は、ベルトコンベア１１２により、間接加熱乾燥機、例えばジャケット９４、シャフト９５に熱媒体を循環することができる構造を有したパドル式回転真空乾燥機１０７に送る。この乾燥機１０７は、真空ポンプ６３により真空としてあるため、テレフタル酸の乾燥を短時間で、しかも変質させることなく行うことができる。これにより、純度の高いテレフタル酸を回収することができる。乾燥の際に蒸発する水分は、輸送管２５を通して冷却した後、輸送管２２を通して、ろ液槽８３に集める。
【００６３】
続く回収テレフタル酸の粉砕は公知の手段により行うことができる。
【００６４】
『第２の基本形態』
図７は第２の基本形態を示したものである。この形態は、竪型円筒撹拌槽１０１を用いて反応分解を行うものである。竪型円筒撹拌槽１０１は、熱媒体９２が流通する加熱ジャケット９１を外壁に有し、温度調節用の冷却水コイル９３を内部に有し、例えば１３０℃〜１８０℃の温度条件及び常圧で、３０〜９０分程度撹拌して反応分解を図る。
【００６５】
テレフタル酸塩とＥＧとに分解した反応分解スラリーは、ポンプ４１により輸送管１１を通して直接、図３に示す水平ベルト型真空ろ過溶解機１０２に送ることができる他、絞り装置１００で絞り操作を行った後、水平ベルト型真空ろ過溶解機１０２に送ることができる。
【００６６】
絞り装置１００は、スクリュウプレス型構造を有するもので、本体部内に先細のスクリュウコンベア１００Ａを配置したものである。絞り装置１００本体部の適宜の位置から、ポンプ４７により、ＥＧを竪型円筒撹拌槽１０１に返送することができる。絞り装置１００を設けることで、ＥＧの補給量を少なくすることができるとともに、次のろ過工程（固液分離工程）における時間当たりのろ過効率を高いものとすることができる。
【００６７】
『第３の基本形態』
図８及び図９は第３の基本形態を示したものである。この形態は、第２の基本形態と同様に、竪型円筒撹拌槽１０１を用いて反応分解を行うものである。
【００６８】
また、竪型円筒撹拌槽１０１にて反応分解を行った反応分解スラリーは、ポンプ４１により、輸送管１１を通して、図９に示す、水平ベルト型真空ろ過機１０６Ａ（第１の基本形態における後段の水平ベルト型真空ろ過機１０６と同様の構造を有する）に送る。この水平ベルト型真空ろ過機１０６においては、ＥＧを除去するとともに、洗浄水によって洗浄を行う。
【００６９】
ＥＧを除去して回収したテレフタル酸塩は、ケーキ輸送ベルトコンベア１１１により、水平ベルト型真空ろ過機１０６Ａとは別に設置した竪型円筒撹拌槽１０３に投入する。この竪型円筒撹拌槽１０３では、例えばテレフタル酸塩の３倍量、約８０℃の温水を投入してテレフタル酸塩を溶解する。この温水としては、前述の系内での再生水、ならびに堅型円筒吸着用活性炭充填カラム１０４における洗浄排水を輸送管１６により戻した再生洗浄水を利用することができる。
【００７０】
テレフタル酸塩の水溶液は、ポンプ４４により、輸送管１５を通して、溶解性不純物除去器、例えば堅型円筒吸着用活性炭充填カラム１０４に供給する。この際、テレフタル酸塩の水溶液は、竪型円筒撹拌槽１０３に付設したチェックフィルター９９などにより、不溶解性不純物を除去しておくことが好ましい。
【００７１】
なお、この第３の基本形態においても、第２の基本形態と同様に、テレフタル酸塩とＥＧとに分解した反応分解スラリーは、予め絞り装置１００で絞り操作を行った後、水平ベルト型真空ろ過機１０６Ａに供給することができる。
【００７２】
『その他の基本形態』
テレフタル酸塩とＥＧとの反応分解スラリーからＥＧを分離するのに際して、水平ベルト型真空ろ過溶解機１０２によることなく、遠心分離機などの分離機を用いることができることについては、先に述べたとおりである。また、上記各実施の形態の要素を適宜組み合わせてシステムを構築することが可能である。
【００７３】
『第１の実施の形態』
次に、本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以上で説明した基本形態における反応分解工程を２段以上の多段とすることを特徴とするものである。
まず、図１０に、第１の実施の形態を示した。この形態においては、反応分解工程を、竪型円筒撹拌槽１０１Ａにおいて、１００〜１４０℃で５分以上、好ましくは２０分以上予備加熱する予備加熱段階と、竪型円筒撹拌槽１０１Ｂにおいて、回収ＰＥＴ粉砕品が実質的に反応分解を開始する温度以上かつ溶媒の沸点以下の温度で反応分解加熱する反応分解加熱段階とに分けて行うものである。特に、溶媒としてＥＧを使用する本実施の形態においては、予備加熱を１００〜１４０℃、分解加熱を１３０〜１８０℃で行うとよい。回収ＰＥＴ粉砕品は、溶媒中に水分が多くなるとより低い温度で反応分解を開始するようになるが、溶媒として水を使用せず、ＥＧのみを使用する本実施の形態においては、１３０〜１４０℃前後で反応分解を開始することになる。また、ＥＧの沸点は１９６℃であるところ、ＥＧが沸騰すると、その必要量が多くなるため、反応分解加熱を１８０℃以下とする。なお、この際に使用する竪型円筒撹拌槽１０１Ａ，１０１Ｂは、第２及び第３の基本形態の反応分解工程で使用した竪型円筒撹拌槽１０１と同様の構成を有するものを使用することができる。すなわち、竪型円筒撹拌槽１０１Ａ，１０１Ｂは、熱媒体９２Ａ，９２Ｂが流通する加熱ジャケット９１Ａ，９１Ｂを外壁に有するとともに、温度調節用の冷却水コイル９３Ａ，９３Ｂを内部に有し、それぞれの段階における温度条件及び常圧で、撹拌を行うものである。
【００７４】
ＰＥＴ、アルカリ、及びＥＧは、輸送管９を通して、弁９Ａで調整しながら、竪型円筒撹拌槽１０１Ａに供給する。本実施の形態においては、回収ＰＥＴ粉砕品とＥＧとの質量比が、１：０．８〜１．２となるようにする。竪型円筒撹拌槽１０１Ａにおいて、ＰＥＴ、アルカリ、及びＥＧは予備加熱しながら攪拌してスラリー状とし、このスラリー液は、輸送管１０を通して、弁１０Ａで調整しながら、竪型円筒撹拌槽１０１Ｂに供給する。この竪型円筒撹拌槽１０１Ｂにおいては、さらに、必要によって、本実施の形態においては、回収ＰＥＴ粉砕品とＥＧとの質量比が、１：２．０〜２．５となるようにＥＧを追加し、反応分解加熱しながら攪拌して回収ＰＥＴ粉砕品をテレフタル酸塩とＥＧとに反応分解する。反応分解したスラリー液は、弁１１Ａによって調整しつつ、ポンプ４１によって、輸送管１１を通し、固液分離工程に送る。以後の処理は、基本形態で説明したのと同様である。
【００７５】
『第２の実施の形態』
次に、図１１に、第２の実施の形態を示した。図１１は、図１における予備加熱工程及び反応分解工程に対応するものである。この形態は、第１の実施の形態における竪型円筒撹拌槽１０１Ｂに替えて、第１の基本形態における反応分解工程において使用したスクリュウプレス型横型反応分解装置を使用するものである。この反応分解装置の構成は、第１の基本形態の場合と同様であり、ＰＥＴ、アルカリ、及びＥＧを予備加熱・攪拌して得たスラリー液を弁１０Ａで調整しながら、輸送管１０を通して、投入口３に投入し、さらに、必要によっては投入口４にＥＧを投入し、主に本体部１Ａ内部で、回収ＰＥＴ粉砕品をテレフタル酸塩とＥＧとに連続的に反応分解する。反応分解したスラリー液は、先細部１Ｂから絞り出し、固液分離工程に送る。以後の処理は、基本形態で説明したのと同様である。
【００７６】
『第３の実施の形態』
さらに、図１２に、第３の実施の形態を示した。この形態は、第１の実施の形態における竪型円筒撹拌槽１０１Ａを、複数、本実施の形態では１０１Ａ１、１０１Ａ２、及び１０１Ａ３の３つとするものである。一般に、回収ＰＥＴ粉砕品を結晶化する予備加熱の段階の方が、回収ＰＥＴ粉砕品を反応分解する分解加熱の段階より多くの時間を要する。したがって、本実施の形態のように予備加熱を複数の竪型円筒撹拌槽で並列的に行えば、竪型円筒撹拌槽１０１Ｂでの分解加熱処理も連続的に行うことができるようになる。
【００７７】
ＰＥＴ、アルカリ、及びＥＧは、輸送管９を通して、弁９Ａ１〜３で調整しながら、竪型円筒撹拌槽１０１Ａ１〜３に供給する。この竪型円筒撹拌槽１０１Ａ１〜３において、ＰＥＴ、アルカリ、及びＥＧは予備加熱しながら攪拌してスラリー状とし、このスラリー液は、弁１０Ａ１〜３で調整しながら、輸送管１０を通して、竪型円筒撹拌槽１０１Ｂに供給する。この竪型円筒撹拌槽１０１Ｂ以降における処理は、第１の実施の形態と同様である。
【００７８】
『その他の実施の形態』
以上の他、加熱する段階より前に、溶媒よりも比重の小さいＰＰやＰＥ等のＥＧに浮く異物を除去する段階を設けることができる。
【００７９】
【実施例】
（実施例）
１５０ｍｍφ×２００ｍｍＨの加熱ジャケットを外壁に有する竪型円筒撹拌槽にＥＧ１２００ｇを満たし、１５０℃に昇温した後、６〜８ｍｍ角の回収した粉砕ＰＥＴ６００ｇと炭酸ナトリウム３６０ｇとを投入し、１０分間攪拌した。
次いで、この攪拌によって得たスラリーを、予備加熱段階における竪型円筒撹拌槽と同じ形状の竪型円筒撹拌槽に供給した。そして、ＥＧを６００ｇ追加して１８０℃まで昇温し、１０分間攪拌した（反応分解加熱段階）。
【００８０】
反応分解後のスラリーから、固形分であるテレフタル酸塩を分離し、水に溶解させたところ、残留未反応ＰＥＴは０ｇであり、反応率は１００％であった。
【００８１】
（比較例）
１５０ｍｍφ×２００ｍｍＨの加熱ジャケットを外壁に有する竪型円筒撹拌槽にＥＧ１８００ｇを満たし、１８０℃に昇温した後、６〜８ｍｍ角の回収した粉砕ＰＥＴ６００ｇと炭酸ナトリウム３６０ｇとを投入し、３０分間攪拌した。
【００８２】
反応分解後のスラリーから、固形分であるテレフタル酸塩を分離し、水に溶解させたところ、残留未反応ＰＥＴは２２ｇであり、反応率は９６．３％であった。
【００８３】
以上のことから、予備加熱する予備加熱段階を設けると、テレフタル酸の回収率が高くなる上に、処理時間が短くなることがわかった。
【００８４】
【発明の効果】
以上で説明したとおり、本発明にかかる回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品からのテレフタル酸の回収方法によれば、テレフタル酸の回収率が高い上に、処理時間が短くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の基本形態全体のフローシートである。
【図２】  横型反応分解装置の概念図である。
【図３】  水平ベルト型真空ろ過溶解機の概念図である。
【図４】  中和槽の構成例の概要図である。
【図５】  中和工程での加熱の有無による、テレフタル酸の粒度分布グラフである。
【図６】  水平ベルト型真空ろ過機の概要図である。
【図７】  第２の基本形態全体のフローシートである。
【図８】  第３の基本形態全体のフローシートである。
【図９】  第３の基本形態における前段の固液分離工程に用いる水平ベルト型真空ろ過機の概要図である。
【図１０】  第１の実施の形態のテレフタル酸塩を生成するまでのフローシートである。
【図１１】  第２の実施の形態のテレフタル酸塩を生成するまでのフローシートである。
【図１２】  第３の実施の形態のテレフタル酸塩を生成するまでのフローシートである。
【符号の説明】
１…筒体、１Ａ…本体部、１Ｂ…先細部、２，１００Ａ…スクリュウコンベア、３，４…投入口、５…熱媒体の入口、６…熱媒体の出口、７…ガス通路、９〜２５，２６Ａ，２６Ｂ，２７〜３０…輸送管、９Ａ，９Ａ１〜３，１０Ａ，１０Ａ１〜３，１１Ａ…弁、２７Ａ…ろ布洗浄装置、２７Ｂ１，２７Ｂ２…洗浄装置、３１…減圧管、３２…加熱器、３３…結晶缶、３４…冷却器、４１，４２，４２Ａ，４２Ｂ，４３〜５２…ポンプ、６１〜６３…真空ポンプ、７１，７１Ａ，７１Ｂ，７２Ａ，８１〜８４…ろ液槽、７２…水溶液分離槽、９１，９１Ａ，９１Ｂ，９４…ジャケット、９２，９２Ａ，９２Ｂ…熱媒体、９３，９３Ａ，９３Ｂ…冷却水コイル、９５…シャフト、９６…ろ布、９７…真空箱、９８…スクレーパ、９９…チェックフィルター、１００…絞り装置、１０１，１０１Ａ，１０１Ａ１〜３，１０１Ｂ，１０３…竪型円筒撹拌槽、１０２…水平ベルト型真空ろ過溶解機、１０４…堅型円筒吸着用活性炭充填カラム、１０５…析出槽、１０６，１０６Ａ…水平ベルト型真空ろ過機、１０７，１０９…パドル式回転真空乾燥機、１０８…遠心分離機、１１０…精製塔、１１１〜１１３…ベルトコンベア、１１４…中和槽、１１４Ａ…撹拌機、１１４Ｂ…超音波発生装置、１１４Ｃ…撹拌羽根、１１４Ｄ…撹拌羽根の軸。
【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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