(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒及びアルカリの存在下で、回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品をテレフタル酸塩とエチレングリコールとに熱分解する過程と、熱分解スラリーから溶媒を除去する過程を含み、前記テレフタル酸塩からテレフタル酸を回収するにあたり、
前記熱分解スラリーを大気圧または減圧下で溶媒を蒸発させて固形テレフタル酸塩を得る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工業的回収方法。
【請求項２】
横型の反応分解室と、この内部に投入される溶媒、アルカリ及び回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品を撹拌する撹拌手段及び加熱手段と、前記反応分解室の上部に連通する減圧室と、この減圧室に連結された真空化手段とを備え、
前記反応分解室内の溶媒は前記減圧室を通して除去され、得られた固形テレフタル酸塩はテレフタル酸の回収工程に移行される構成とされた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装置。
【請求項３】
アルカリとして炭酸塩を使用され、反応分解室内は発生する炭酸ガスでシールされる請求項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装置。
【請求項４】
溶媒及びアルカリの存在下で、回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品をテレフタル酸塩とエチレングリコールとに熱分解する反応分解装置と、
前記溶媒の沸点以上の温度に維持された加熱面を有する蒸発容器と、前記熱分解スラリーを前記加熱面に流下させる流下手段とを備え、
前記蒸発容器内で蒸発した溶媒は回収して前記反応分解装置に供給する構成とした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装置。
【請求項５】
溶媒及びアルカリの存在下で、回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品をテレフタル酸塩とエチレングリコールとに熱分解する過程と、熱分解スラリーから溶媒を除去する過程を含み、溶媒が除去された固形テレフタル酸塩を水で溶解させテレフタル酸を回収するにあたり、
前記溶媒の除去に当たり、熱分解スラリーを大気圧または減圧下で溶媒を蒸発させることにより行い、かつ前記固形テレフタル酸塩が含有する量を２０〜３０質量％となるように行う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工業的回収方法。
【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工業的に回収する方法、及び、その際に使用する装置に関する。
【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▼の公報記載の方法も、いまだ処理時間を短くするに十分な方法とはいえない。また、従来の方法は、実験室段階のものにすぎないため、実用的かつ工業的なプロセスの確立が要請されている。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、テレフタル酸の回収率が高い上に、処理時間が短く、しかも、実用的かつ工業的なプロセスとな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工業的回収方法、及びその際に使用する装置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＞
溶媒及びアルカリの存在下で、回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品をテレフタル酸塩とエチレングリコールとに熱分解する過程と、熱分解スラリーから溶媒を除去する過程を含み、前記テレフタル酸塩からテレフタル酸を回収するにあたり、
前記熱分解スラリーを大気圧または減圧下で溶媒を蒸発させて固形テレフタル酸塩を得る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工業的回収方法。
【０００８】
（作用効果）
熱分解スラリーから溶媒を除去（テレフタル酸塩と溶媒とに分離）するに、ろ過機や遠心分離機といった機械を使用する場合、テレフタル酸塩の粒子が細いため、溶媒の除去量を一定にすることができず、処理時間もかかる。しかし、本発明においては、大気圧または減圧下で溶媒を蒸発させることによるので、溶媒の除去量を自由に調整でき、しかも瞬時に行うことができる。
【０００９】
＜請求項２記載の発明＞
横型の反応分解室と、この内部に投入される溶媒、アルカリ及び回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品を撹拌する撹拌手段及び加熱手段と、前記反応分解室の上部に連通する減圧室と、この減圧室に連結された真空化手段とを備え、
前記反応分解室内の溶媒は前記減圧室を通して除去され、得られた固形テレフタル酸塩はテレフタル酸の回収工程に移行される構成とされた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装置。
【００１０】
（作用効果）
反応分解室の上部に連通する減圧室と、この減圧室に連結された真空化手段とを備えるので、反応分解室内を真空化して溶媒を蒸発させることができ、請求項１記載の発明と同様の作用効果を得ることができる。
しかも、この溶媒の除去を、反応分解を行う反応分解室を利用して行うことになるので、設備構成機器の削減、熱の有効利用を図ることができる。
【００１１】
＜請求項３記載の発明＞
アルカリとして炭酸塩を使用され、反応分解室内は発生する炭酸ガスでシールされる請求項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装置。
【００１２】
（作用効果）
アルカリとして炭酸塩を使用するので、熱分解開始と同時に炭酸ガスが発生する。したがって、不活性ガス（例えば、窒素ガス）の供給が不要になる。
【００１３】
＜請求項４記載の発明＞
溶媒及びアルカリの存在下で、回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品をテレフタル酸塩とエチレングリコールとに熱分解する反応分解装置と、
前記溶媒の沸点以上の温度に維持された加熱面を有する蒸発容器と、前記熱分解スラリーを前記加熱面に流下させる流下手段とを備え、
前記蒸発容器内で蒸発した溶媒は回収して前記反応分解装置に供給する構成とした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装置。
【００１４】
（作用効果）
溶媒とテレフタル酸塩とを含有する熱分解スラリーを、流下手段によって、溶媒の沸点以上の温度に維持された加熱面と接触させることができるので、溶媒を瞬時に蒸発させることができる。
また、加熱面の温度を調整することで、溶媒の除去量を自由に調整することができる。
【００１５】
＜請求項５記載の発明＞
溶媒及びアルカリの存在下で、回収ポリエチレンテレフタレート粉砕品をテレフタル酸塩とエチレングリコールとに熱分解する過程と、熱分解スラリーから溶媒を除去する過程を含み、溶媒が除去された固形テレフタル酸塩を水で溶解させテレフタル酸を回収するにあたり、
前記溶媒の除去に当たり、熱分解スラリーを大気圧または減圧下で溶媒を蒸発させることにより行い、かつ前記固形テレフタル酸塩が含有する量を２０〜３０質量％となるように行う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工業的回収方法。
【００１６】
（作用効果）
溶媒及びエチレングリコールの除去を、固形テレフタル酸塩の含有する溶媒の量が２０〜３０質量％となるように行うので、固形テレフタル酸塩を溶解する際の、水の使用量を減らすことができる。
【００１７】
【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、熱分解スラリーを大気圧または減圧下で溶媒を蒸発させて固形テレフタル酸塩を得ることを特徴とするものであり（請求項１記載の発明）、その装置としては、特に、横型の反応分解室と、この内部に投入される溶媒、アルカリ及び回収ＰＥＴ粉砕品を撹拌する撹拌手段及び加熱手段と、反応分解室の上部に連通する減圧室と、この減圧室に連結された真空化手段とを備え、反応分解室内の溶媒は減圧室を通して除去され、得られた固形テレフタル酸塩はテレフタル酸の回収工程に移行される構成とされたもの（請求項２記載の発明）、または溶媒及びアルカリの存在下で、回収ＰＥＴ粉砕品をテレフタル酸塩とＥＧとに熱分解する反応分解装置と、溶媒の沸点以上の温度に維持された加熱面を有する蒸発容器と、熱分解スラリーを加熱面に流下させる流下手段とを備え、蒸発容器内で蒸発した溶媒は回収して反応分解装置に供給する構成としたもの（請求項４記載の発明）、を使用することを特徴とするものである。そこで、本実施の形態の説明においては、まず、固液分離を固液分離機や遠心分離機等の機械を用いて行う場合（基本形態）を説明し、その後に、請求項２記載の発明に係る装置で行う場合（本発明に係る第１の実施の形態）と、請求項４記載の発明に係る装置で行う場合（本発明に係る第２の実施の形態）とを説明する。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。
【００１８】
『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。
【００１９】
（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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。炭酸ナトリウム等の炭酸塩を使用すると、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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１２０〜１９０℃とすることができる。
【００２７】
（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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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器に送る。
【００３３】
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。
【００３４】
（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。
【００３５】
（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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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１のように高まる。
【００４３】
【表１】
0003889219.tif 000002
【００４４】
（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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
このような向流洗浄により、表２に示すようにテレフタル酸の純度が高まる。
【００４９】
【表２】
0003889219.tif 000003
【００５０】
（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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
（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。
【００５６】
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。
【００５７】
『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１６０℃〜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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
『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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
『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。
【００６６】
『第１の実施の形態』
まず、図１０及び図１１に、第１の実施の形態を示した。この形態においては、回収ＰＥＴ粉砕品からテレフタル酸塩水溶液を生成するまでの工程を、分解分離溶解装置１２０のみで行う。
【００６７】
分解分離溶解装置１２０は、減圧室１２１と、この減圧室１２１の下面部１２１Ａと連通しており水平方向を軸とする横型の反応分解室１２２とを有する。減圧室１２１には、回収ＰＥＴ粉砕品及びアルカリを減圧室１２１内に供給するための供給口１２４と、溶媒（本実施の形態ではＥＧ）及び固形テレフタル酸塩を溶解するための水を、減圧室１２１内に供給するための供給口１２３と、分解分離溶解装置１２０内を真空にするための、真空化ポンプ等の真空化手段（図示せず）とつながる吸引口１２５とが備わっている。また、反応分解室１２２の周縁部１２２Ａ外側面には、加熱手段、本実施の形態では熱媒体の通るジャケット１２６Ｂが備わり、反応分解室１２２内には、反応分解室１２２の軸方向を軸とし、反応分解室１２２の周縁部１２２Ａ内側面にまで延出する攪拌羽根１２７が備わっている。さらに、減圧室１２１の周縁部外側面にも加熱手段、本実施の形態では熱媒体の通るジャケット１２６Ａを備えた。
【００６８】
分解分離溶解装置１２０においては、まず、供給口１２３を通して、減圧室１２１内にＥＧ（溶媒）を供給する。供給したＥＧは、減圧室１２１の下面部１２１Ａを通って、反応分解室１２２に溜まるので、この溜まったＥＧを、ジャケット１２６Ｂにより１２０〜１９０℃、本実施の形態では１８０℃に加熱する。ＥＧを加熱したら、供給口１２４を通して、回収ＰＥＴ粉砕品及びアルカリを供給し、攪拌羽根１２７によって攪拌する。この攪拌により、回収ＰＥＴ粉砕品がテレフタル酸塩とＥＧとに反応分解する（反応分解工程）。
【００６９】
先にも述べたが、この際に添加するアルカリとして、炭酸ナトリウム等の炭酸塩を使用すると、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。
【００７０】
反応分解が終了したら、加熱状態を保ち、かつ攪拌手段、本実施の形態では攪拌羽根１２７による攪拌を続けたまま、真空化手段（図示せず）によって吸引口１２５から吸引を行い、分解分離溶解装置１２０内（減圧室１２１及び反応分解室１２２内）を真空状態にする。これにより、ＥＧは蒸発し、吸引口１２５を通って、系外に排出するので、固形テレフタル酸塩が反応分解室１２２内に残ることになる。（固液分離工程）。この際、ＥＧの蒸発は、残留する固形テレフタル酸塩の含有するＥＧの量が２０〜３０質量％となるように行うのが好ましい。
【００７１】
固液分離工程においては、固形テレフタル酸塩が反応室１２２の周縁部１２２Ａ内側面に付着する虞がある。しかし、本実施の形態においては、攪拌羽根１２７が反応分解室１２２の周縁部１２２Ａ内側面にまで延出するようになっており、特に、攪拌羽根１２７の先端部には掻き取り部１２７Ａを設けてあるのでかかる虞がない。
【００７２】
ＥＧの蒸発除去が終了したら、供給口１２３を通して、分解分離溶解装置１２０内に、固形テレフタル酸塩の３〜５質量倍の水を供給し、攪拌羽根１２７で攪拌して固形テレフタル酸塩を溶解する（溶解工程）。この時、反応分解室１２２内を９０℃程度に加熱すると、溶解が容易になる。
【００７３】
溶解により生成したテレフタル酸塩水溶液は、弁１２８を通して、分解分離溶解装置１２０から取り出し、次の工程に送る。以後の処理は、基本形態で説明したのと同様である。
【００７４】
『第２の実施の形態』
次に、第２の実施の形態であるが、これは、図１２に模式的に示した。この形態においては、基本形態におけるテレフタル酸塩とＥＧとの固液分離を固液分離機や遠心分離機等の機械を使用せず、溶媒除去装置１３０で行うものである。
【００７５】
溶媒除去装置１３０は、蒸発容器１３１に、反応分解工程（装置）からの熱分解スラリーを供給するための供給口１３２と、除去した溶媒（本実施の形態においては、ＥＧ）及び回収ＰＥＴ粉砕品のモノマーであるＥＧを系外に排出するための溶媒排出口１３３とを備えている。また、本体１３１内には、供給口１３２から流下手段（図示せず）により流下した熱分解スラリーが接触する位置に、軸部の熱媒体１３４Ａにより加熱面１３４Ｂが溶媒の沸点以上、特に、溶媒としてＥＧを使用する本実施の形態においては２００℃以上になる筒状の回転ロール１３４を備えている。
【００７６】
溶媒除去装置１３０においては、まず、流下手段により、供給口１３２を通して、蒸発容器１３１内に熱分解スラリーを流下する。流下した熱分解スラリーは、蒸発容器１３１内の回転ロール１３４と接触する。この回転ロール１３４は、軸部を中心に回転しており、加熱面１３４Ｂが溶媒の沸点以上の温度となっているので、回転ロール１３４と接触した溶媒は瞬時に蒸発することになる。加熱面は、ロール状でなく平板状とすることもできるが、ロール状とし回転させる方が加熱面の温度を一定に保つことができるので好ましい。蒸発したＥＧは、回収して反応分解工程（装置）に返送することができる。また、回転ロール１３４の回転速度、及び加熱面１３４Ｂの温度を調整すれば、ＥＧの蒸発量を調整することができる。
【００７７】
熱分解スラリーは、ＥＧが蒸発すると、固形テレフタル酸塩を主成分とする固体となり、本体１３１の下方へ落下することになる。蒸発容器１３１の下方へ落下した固形分は、排出口１３５を通して、系外に排出し、溶解工程に送る。以後の処理は、基本形態で説明したのと同様である。
【００７８】
なお、このように固形テレフタル酸塩として溶解工程に送ることなく、本体１３１内に水を供給し、本体１３１内で溶解してテレフタル酸塩水溶液とすることもできる。
【００７９】
【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。
次いで、真空ポンプにて竪型円筒撹拌槽内を１００ｍｍＨｇとし、３０分間攪拌しながらＥＧを蒸発させ、固形物を得た。この固形物のＥＧ含有量は２０質量％であった。
さらに、竪型円筒撹拌槽内に固形物の５質量倍の水を供給し、テレフタル酸塩水溶液を得た。このテレフタル酸塩水溶液は、含有する未反応ＰＥＴやＰＰ、ＰＥといった不溶解不純物を除去するため、傾斜スクリーンを通した。この時の、未反応ＰＥＴは１８ｇで、反応率は９７％であった。
【００８０】
【発明の効果】
以上で説明したとおり、本発明に係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工業的回収方法、及びその際に使用する装置によれば、テレフタル酸の回収率が高い上に、処理時間が短く、しかも、実用的かつ工業的なプロセスとなる。
【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の実施の形態における分解分離溶解装置の模式的縦断面図である。
【図１１】  第１の実施の形態における分解分離溶解装置の模式的横断面図である。
【図１２】第２の実施の形態における溶媒除去装置の模式的説明図である。
【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、１１〜２５，２６Ａ，２６Ｂ，２７〜３０…輸送管、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、９１，９４…ジャケット、９２…熱媒体、９３…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、１０１，１０３…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、１２０…分解分離溶解装置、１２１…減圧室、１２１Ａ…下面部、１２２…反応分解室、１２３，１２４…供給口、１２５…吸引口、１２６Ａ，１２６Ｂ…ジャケット、１２７…攪拌羽根、１２７Ａ…掻き取り部、１２８…弁、１３０…溶媒除去装置、１３１…蒸発容器、１３２…供給口、１３３…溶媒排出口、１３４…回転ロール、１３４Ａ…熱媒体、１３４Ｂ…加熱面、１３５…排出口。
【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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