일반기술

폴리에스터 폐기물의 재생방법 및 이에 사용되는 장치

고압 회분식 공정은 메탄올 농도가 높게 유지됨에 따라 폴리에스터 해중합이 빠르게 일어나지만, 시간이 지남에 따라 제품으로 생성되는 DMT와 EG의 농도 증가에 의해 반응평형에 의한 제한에 의해 반응속도가 느려지게 되며, 이에 따라 완전히 DMT와 EG로 해중합이 되지 못하고 약 15% 정도는 올리고머 형태로 남게되는 것으로 알려져 있다. 반면에 저압 연속식 해중합 공정은 반응기 상부로 DMT와 EG가 제거되기 때문에 반응 평형에 의해 제한을 받지는 않으나 저압이기 때문에 반응액중 메탄올 농도가 낮게 유지되어 반응 속도가 느리다는 단점을 갖는다. 따라서 본 기술에서는 초기 단계에서는 고압 메탄올리시스가 되도록 하여 높은 반응 속도를 유지하도록 하고, 반응 평형점 근처에서는, 즉 반응 말기 단계에서는 저압 연속식 메탄올리시스가 되도록 하였다. 따라서 반응속도를 획기적으로 증대시키면서도, 반응평형점의 제한을 받지 않는다. 즉 글리콜리시스 반응과 메탄올리시스 반응이 한 회분식 반응기에서 고압으로 일어나게 한 후, 이를 저압 연속식 메탄올리시스 공정을 거쳐 전체 반응속도를 획기적으로 증대시킬 수 있으며, 이에 따라 반응기 장치비를 절감할 수 있다. 또한 반응효율의 증대에 따라 반응에 소요되는 메탄올을 크게 줄일 수 있어 후속 공정에서의 메탄올 분리 장치 및 에너지를 크게 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한 글리콜리시스/메탄올리시스 반응조는 용해, 글리콜리시스 반응, 메탄올리시스 반응이 동시에 일어나기 때문에 기존 공정의 용해조가 필요 없으며, 글리콜리시스/메탄올리시스 반응기 상단의 응축기에서 반응기의 기체 부분을 응축시키고 이를 다시 원료로 활용함에 따라, 반응기 압력을 조절할 수 있으며, 응축된 EG, 메탄올을 다시 원료로 사용함에 따라, 원료인 EG의 사용량을 줄이거나 없앨 수 있으며, 또한 이에 따라 이를 후속공정에서 분리해야하는 분리 장치 및 에너지를 절약할 수 있다.