BG65661B1

BG65661B1 - Метод и инсталация за рециклиране на употребявани пластмасови опаковки

Info

Publication number: BG65661B1
Application number: BG108965A
Authority: BG
Inventors: Георги ЙОНЧЕВ; Атанас АТАНАСОВ
Original assignee: Георги ЙОНЧЕВ; Атанас АТАНАСОВ
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2009-05-29
Also published as: BG108965A; WO2006060888A1

Abstract

Методът и инсталацията се използват за рециклиране на употребявани пластмасови бутилки, туби, парчета от тръби и др., които съдържат остатъци от течни масла. Тези опасни отпадъци се обезвреждат чрез безотпадна технология до получаването на гранулат от полимер и моторно масло. Инсталацията се състои от входящ транспортьор (1), преминаващ през метал-детектор (2), както и от мелачка (11), втори, влизащ в мелачката (11), наклонен транспортьор (6), както и първи шнеков транспортьор (13) към станция за отделяне на примесите (14), и бункерен колектор (16). Станцията (14) е проходна центрофуга за отделяне на механични примеси и остатъци от масло. Отделител (28) на съдържащите метални примеси опаковки (29) е разположен подходящо до входящия транспортьор (1) непосредствено след метал-детектора (2). След него има голяма маслена вана (3) с виброгасител (21) на дъното й, върху който виброгасител (21) е разположена основа (22) с пружина (23), а върху основата (22) е разположена вибрираща платформа(25) с вертикални носещи оси (24), едната от които е водеща и свързана към първи двигател (30) на верижен транспортьор (27), върху който има вертикални шишове (26) за позициониране върху тях с гърлотонадолу на опаковките (29). Обръщач (36) е разположен над началото на втория наклонен транспортьор (6). Изходът на мелачката (11) е над началото на първия шнеков транспортьор (13) с решетесто дъно над малка маслена вана (12). Изходът на центрофугата (14) е заустен с втори шнеков тр

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до метод и инсталация за рециклиране на употребявани пластмасови опаковки, по-специално на пластмасови бутилки, туби, парчета от тръби и др., които съдържат остатъци от течни масла.

Предшестващо състояние на техниката

Известни са методи за рециклиране на употребявани пластмасови изделия, замърсени с масла [1-4], чрез измиване с дисперсни минерални адсорбенти, различни разтворители или повърхностно-активни вещества.

Известни са метод и инсталация за рециклиране на употребявани пластмасови опаковки [5].

Съгласно известния метод изходният материал във вид на опаковани в бали пластмасови отпадъци, замърсени с масла, се подава и транспортира през метал-детектор и при определяне на наличието на метални примеси, транспортирането се прекъсва. След това се отстраняват отпадъците, съдържащи метални примеси. Очистеният материал се смила предварително, а мленките се подават за вторично ситно смилане. Смленият материал се хомогенизира и се подава за промиване при интензивно разбъркване в насрещен поток от промиваща течност, след което от горната част на сместа се отстранява използваната промиваща течност и пяната. Следва изсушаване на материала до 7-10% влажност и отстраняването на примесите от него чрез равномерно разбъркване до разпределяне на различните примеси по височина в зависимост от относителното им тегло. При това отгоре изплува слоят от очистен пластмасов материал във вид на еднороден полимер. Този слой се отделя и допълнително се доизсушава. Останалата утаена смес се подава за допълнителна неколкократна обработка и очистване по аналогичен начин. Пречистеният материал във вид на мленки от полиетилен, полистирол или друг полимер се изсушава и се складира за последващо използване.

Известното устройство се състои от съединени хоризонтален и наклонен транспортьор, предварителна мелачка, втори наклонен транспортьор, фина мелачка, пневматичен транспортьор, промиваща станция с бункер-усреднител, към която има шнеков транспортьор към станция за отделяне на примесите, след която последователно са разположени обезводнител и бункерен колектор. Захранващ бункер е пред хоризонталния транспортьор, на който има металдетектор.

Известните методи и устройства намаляват съдържанието на остатъците от маслени замърсявания в отпадъчните пластмасови изделия, но самите използвани агенти се превръщат на свой ред в “опасни отпадъци” и трябва допълнително да се обезвреждат, като се отстраняват.

Техническа същност на изобретението

Задачата на изобретението е да се създаде метод и инсталация за рециклиране на употребявани пластмасови опаковки, осигуряващи чистота на получената пластмасова суровина не само от маслените замърсители, но и от други химически агенти.

Тази задача се решава като се създава метод за рециклиране на употребявани, замърсени с масла, пластмасови опаковки, при който опаковките се подават и транспортират една след друга през метал-детектор, като при определяне на наличието на метални примеси в някоя опаковка, транспортирането се прекъсва, а опаковката с открити в нея метални примеси се отстранява. След това на определен по-късен етап опаковките се смилат до мленки от 5 до 15 mm. Веднага след отстраняването на опаковките с метални примеси, останалите замърсени с масло опаковки се позиционират с гърлото надолу и се подлагат на гравитационно-изтръскваща вибрация с честота 50 до 150 Hz в продължение на 0,5 до 2,5 h, а изтръсканите опаковки се подлагат на смилането. Получените мленки се центрофугират проходно с 1500 до 3000 об/min за отделяне на други механични примеси и наличните остатъци от масло, при което отделеното чрез изтръскването и центрофугирането масло се събира в подходящи съдове за допълнителна утилизация, а изчистените мленки се гранулират.

Възможно е по време на гравитационноизтръскващата вибрация да се извършва допълнително загряване на маслото в опаковките от до 80°С.

65661 Bl

Възможно е допълнително да се подгрява пространството, в което се осъществява гравитационно-изтръскващата вибрация.

Възможно е да се подгрява само пространството във всяка изтръсквана опаковка.

Създава се и инсталация, реализираща метода за рециклиране на употребявани, замърсени с масла, пластмасови опаковки, която се състои от входящ транспортьор, преминаващ през метал-детектор, както и от мелачка, в която влиза наклонен транспортьор, както и първи шнеков транспортьор към станция за отделяне на примесите, и бункерен колектор. Станцията за отделяне на примесите е проходна центрофуга за отделяне на механични примеси и остатъци от масло. Отделител на съдържащите метални примеси опаковки е разположен подходящо до входящия транспортьор непосредствено след метал-детектора. След него има голяма маслена вана с виброгасител на дъното й, върху който е разположена основа с пружини, а върху нея вибрираща платформа с вертикални носещи оси, едната от които е водеща и свързана към първи двигател на верижен транспортьор, върху който има вертикални шишове за позициониране върху тях с гърлото надолу на опаковките. Обръщан е разположен над началото на втория наклонен транспортьор. Изходът на мелачката е над началото на първия шнеков транспортьор с решетесто дъно над малка маслена вана. Изходът на центрофугата е заустен с втори шнеков транспортьор, чийто край влиза в първи бункерен колектор на гранулатор. По първи маслоотвод с входен маслен филтър от голямата маслена вана и втори маслоотвод с втори входен маслен филтър от малката маслена вана е съединен с маслена помпа, която чрез маслопровод е съединена със съд за събиране на отделеното масло. Лентата на наклонения транспортьор е разделена на приемни гнезда. Обръщачът е разположен в зоната за прехвърляне на опаковките от верижния транспортьор на наклонения транспортьор. От външната страна на наклонения транспортьор има ограничителен борд. Синхронизатор е свързан към управлението на първия двигател на верижния транспортьор и на втория двигател на наклонения транспортьор. Нагревател е разположен в голямата маслена вана и е със загряваща зона, в която е разположен верижният транспортьор с разположените върху него опаковки. Термоизолиращ капак е за затваряне на зоната за нагряване отгоре.

Възможно е нагревателят да е разположен върху долната страна на капака и да е пространствено разпределен над линията на движение на верижния транспортьор.

Възможно е шишовете да са кухи и да са свързани отдолу към общ гъвкав тръбопровод, който през друг гъвкав тръбопровод е свързан към източник на топъл въздух.

Възможно е кухите шишове да са сгъваеми, а всеки от тях да е снабден със спирателен кран на входа си към общия гъвкав въздухопровод.

Предимствата на изобретението се изразяват в това, че обезврежда опасните отпадъци от пластмасови опаковки, съдържащи остатъци от моторни масла, като не ги превръща в нов опасен отпадък. Освен това се използват класически машини и съоръжения, а самият метод и инсталация за обезмасляване и рециклиране на употребявани опаковки реализират безотпадна технология с разделно получаване на гранулат от полимер и отделно на моторно масло.

Пояснение на приложените фигури

По-подробно изобретението е пояснено с едно примерно изпълнение на инсталацията, реализираща метода за рециклиране на употребявани пластмасови опаковки, които са замърсени с масла, където:

фигура 1 представлява принципна схема на инсталацията, гледана отгоре;

фигура 2 - разрез по АА на инсталацията от фиг. 1 с плътни шишове;

фигура 3 - разрез по АА на инсталацията от фиг. 1 с кухи шишове;

фигура 4 - разрез по ВВ на инсталацията от фиг. 1;

фигура 5 - кухите сгъваеми шишове 26 в изправено и сгънато положение.

Примерно изпълнение на изобретението

Инсталацията на фигурите за рециклиране на употребявани, замърсени с масла, пластмасови опаковки, се състои от входящ транспортьор 1, преминаващ през метал-детектор 2, както и от мелачка 11, в която влиза наклонен транспортьор 6, както и първи шнеков транспортьор

65661 Bl към станция за отделяне на примесите 14, и бункерен колектор 16. Станцията за отделяне на примесите 14 е проходна центрофуга за отделяне на механични примеси и остатъци от масло. Отделител 28 на съдържащите метални примеси опаковки 29 е разположен подходящо до входящия транспортьор 1 непосредствено след металдетектора 2. След него има голяма маслена вана 3 с виброгасител 21 на дъното й, върху който е разположена основа 22 с пружини 23, а върху нея - вибрираща платформа 25 с вертикални носещи оси 24, едната от които е водеща и е свързана към първи двигател 30, на верижен транспортьор 27, върху който има вертикални шишове 26 за позициониране върху тях с гърлото надолу на опаковките 29. Обръщан 36 е разположен над началото на наклонения транспортьор 6. Изходът на мелачката 11 е над началото на първия шнеков транспортьор 13 с решетесто дъно над малка маслена вана 12. Изходът на центрофугата 14 е заустен с втори шнеков транспортьор 15, чийто край влиза в първия бункерен колектор 16 на гранулатор 17. По първи маслоотвод 8' с входен маслен филтър 33 от голямата маслена вана 3 и втори маслоотвод 8 с втори входен маслен филтър 34 от малката маслена вана 12 е съединен с маслена помпа 9, която чрез маслопровод 32 е съединена със съд 10 за събиране на отделеното масло. Лентата на наклонения транспортьор 6 е разделена на приемни гнезда 35. Обръщачът 36 е разположен в зоната за прехвърляне на опаковките 29 от верижния транспортьор 27 на наклонения транспортьор 6. От външната страна на наклонения транспортьор 6 има ограничителен борд 37. Синхронизатор 38 е свързан към управлението на първи двигател 30 на верижния транспортьор 27 и към втори двигател 39 на наклонения транспортьор 6. Нагревател 4 е разположен в голямата маслена вана 3 и е със загряваща зона, в която е разположен верижния транспортьор 27 с разположените върху него опаковки 29. Термоизолиращ капак 40 е за затваряне отгоре на зоната за нагряване.

Възможно е нагревателят 4 да е разположен върху долната страна на капака 40 и да е пространствено разпределен над линията на движение на верижния транспортьор 27 (непоказан на фигурите).

Възможно е шишовете 26 да са кухи (фиг. 3) и да са свързани отдолу към общ гъвкав тръбоп ровод 41, който през друг гъвкав тръбопровод 42 е свързан към източник на топъл въздух 43.

Възможно е (фиг. 5) кухите шишове 26 да са сгъваеми, а всеки от тях да е снабден с непоказан на фигурите спирателен кран на входа си към общия гъвкав въздухопровод 41.

Действие на изобретението

Устройството, изобразено на фигурите и реализиращо метода, работи по следния начин. Употребяваните опаковки 29 се поставят на транспортната лента 1, с която преминават през метал-детектор 2 и отделител на опаковките 29 с метални примеси, който отстранява тези опаковки. Останалите употребявани опаковки 29 се поставят с отвора си надолу върху шишовете 26 на верижния транспортьор, задвижван от първия двигател 30 чрез задвижваща верига 31 и вертикалните носещи оси 24. Постоянните вибрации на платформата 25 върху пружините 23 и основата 22 с виброгасителя 21 осигуряват възможността за изтръскване на замърсителите остатъци от течни масла, които се оттичат в голямата маслена вана 3. Дължината на верижния транспортьор 27 е достатъчна за нужната производителност. Шишовете 26 са на разстояние един от друг, което позволява да се разполагат замърсени опаковки с всякакви габарити. Когато шишовете 26 са сгъваеми, някои от тях се сгъват, например през един, и това позволява върху останалите прави шишове 26 да се нанизват опаковки 29 с по-големи напречни габарити. Когато даден шиш 26 е сгънат, неговият спирателен кран 5 затваря входа към общия гъвкав въздухопровод 41, като така се предотвратява излишният разход на топъл въздух от другия гъвкав тръбопровод 42 и източника на топъл въздух 43. Чрез регулиране оборотите на първия двигател 30 се регулира скоростта на движение на верижния транспортьор 27 и се осигурява от 0,5 до 2,5 h пребиваване на опаковките 29 във виброзоната. Чрез регулиране на оборотите на вибрационните електродвигатели 7 се изменя честотата на вибрации от 50 до 150 Hz. Нагревателят 4 при нужда, когато температурата на постъпващите опаковки 29 е ниска, осигурява тяхното подгряване, с което понижава вискозитета на остатъчното масло в тях и спомага за по-пълното му оттичане в голямата мас5

65661 Bl лена вана 3.

След като приключи изтръскването, отпадъчните опаковки 29 под въздействието на обръщана 36 попадат в приемните гнезда 35 на лентата на наклонения транспортьор 6, която се задвижва от втория двигател 39 синхронно с верижния транспортьор 27. Бордът 37 препятства изпадането на опаковките 29 от другата страна на лентата на наклонения транспортьор 6. Двигателите 30 и 39 се синхронизират чрез синхронизатора 38.

След това опаковките 29 се подават в мелачката 11 и се смилат до мленки с размери, малко по-големи от отворите на центрофугата 14 за отделяното масло. Тези мленки чрез първия шнеков транспортьор 13 постъпват в центрофугата 14, в която се обезмасляват проходно с 1500 до 3000 об/min под действието на центробежните сили за отделяне на останалите количества масло. Едновременно в центрофугата 14 се отделят и механични примеси, които са по-малки от нейните отвори за отделяното масло.

Остатъците от масло в първия шнеков транспортьор 15 и центрофугата 14 се оттичат в малката маслена вана 12.

Пониженото съдържание на остатъчно масло в мленките от отпадъчния полимер действа като пластификатор и почти не променя индекса на стопилка при следващо гранулиране.

Получените полимерни мленки се подават чрез втория транспортен шнек 15 в първия бункерен колектор 16, а оттам в гранулиращата машина с гранулатор 17. Стопеният полимер преминава през филтър 18 и се гранулира в гранулатора 17 до получаване на гранулат, който се съхранява във втори бункер 20.

Моторното масло от ваните 3 и 12 чрез помпата 9 през маслените филтри 33 и 34 по маслоотводите 8' и 8 и маслопровода 32 се събира в съда за съхраняване 10.

Възможно е за намаляване на топлинните загуби да се използва нагревателят 4, когато е върху долната страна на капака 40 и е пространствено разпределен над линията на движение на верижния транспортьор 27.

За ускоряване на оттичането на остатъчното масло в опаковките през кухите шишове 26 се подава топъл въздух от тръбопровода 41 чрез гъвкавия тръбопровод 42 към източника на топъл въздух 43.

Така рециклираните отпадъчни полимерни опаковки могат отново да се използват в производството на нови опаковки и за други цели, а събраните масла се предават на специализираните фирми за последващо използване.

Примери за изпълнение на изобретението

Пример 1. На обезмасляване и рециклиране са подложени употребявани пластмасови туби, които се подават на входа. Те съдържат 2,4-16,8% остатъчно моторно масло, определено на 100 kg отпадъчни туби. След 2 h вибрационно въздействие с честота 80 Hz в затоплена до 40-80°С, те съдържат 0,1-4,4% остатъчно масло. Маслото се събира в голямата маслена вана 3. Така третираните отпадъчни туби се смилат до мленки с размери 5-15 mm и се подлагат на допълнителното центробежно обезмасляване. Съдържанието на остатъчно моторно масло в материала се понижава до 0,5-1,5 %. Индексът на получената по метода чрез инсталацията стопилка на полимерния материал от полиетилен висока плътност (определен при натоварване от 5 kg и температура 190°С) е 0,61 g/10 min.

Пример 2. На обезмасляване са подложени отпадъчни пластмасови шишета, съдържащи 0,4-6,0% остатъчно моторно масло. При 2 h вибрационно въздействие с честота 150 Hz те съдържат 0,2-1,4% остатъчно масло. Индексът на стопилка на полимерния материал е 1,49 g/10 min.

Това показва, че този рециклиран гранулат и в двата примера е подходящ за добавяне в определени количества към първичен гранулат при производство на нови опаковки.

Claims

Патентни претенции

1. Метод за рециклиране на употребявани пластмасови опаковки, замърсени с масла, които опаковки се подават и транспортират една след друга през метал-детектор, като при определяне на наличието на метални примеси в някоя опаковка, транспортирането се прекъсва, а опаковката с открити в нея метални примеси се отстранява, след което на определен етап опаковките се смилат до мленки от 5 до 15 mm, характеризиращ се с това, че веднага след отстраняването на опаковките с метални примеси, останалите замърсени с масло опаковки се позиционират с гърлото надолу и се подлагат на

65661 Bl гравитационно-изтръскваща вибрация с честота от 50 до 150 Hz в продължение на 0,5 до 2,5 h, а изтръсканите опаковки се подлагат на смилането, като получените мленки се центрофугират проходно с 1500 до 3000 об/min за отделяне на други механични примеси и наличните остатъци от масло, при което отделеното чрез изтръскването и центрофугирането масло се събира в подходящи съдове за допълнителна утилизация, а изчистените мленки се гранулират.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че по време на гравитационно-изтръскващата вибрация се извършва допълнително загряване на маслото в опаковките от 40 до 80°С.
3. Метод съгласно претенция 2, характеризиращ се с това, че се подгрява пространството, в което се осъществява гравитационно-изтръскващата вибрация.
4. Метод съгласно претенция 2, характеризиращ се с това, че се подгрява само пространството във всяка изтръсквана опаковка.
5. Инсталация за рециклиране на употребявани, замърсени с масла, пластмасови опаковки, състояща се от входящ транспортьор, преминаващ през метал-детектор, както и от мелачка, в която влиза наклонен транспортьор, както и първи шнеков транспортьор към станция за отделяне на примесите, и бункерен колектор, характеризираща се с това, че станцията за отделяне на примесите (14) е проходна центрофуга за отделяне на механични примеси и остатъци от масло, като отделител (28) на съдържащите метални примеси опаковки (29) е разположен подходящо до входящия транспортьор (1) непосредствено след метал-детектора (2), след който има голяма маслена вана (3) с виброгасител (21) на дъното й, върху който виброгасител (21) е разположена основа (22) с пружини (23), а върху основата (22) е разположена вибрираща платформа (25) с вертикални носещи оси (24), едната от които е водеща и е свързана към първи двигател (30) на верижен транспортьор (27), върху който има вертикални шишове (26) за позициониране върху тях, с гърлото надолу на опаковките (29), при което обръщан (36) е разположен над началото на наклонения транспортьор (6), а изходът на мелачката (11) е над началото на първия шнеков транспортьор (13) с решетесто дъно над малка маслена вана (12), като изходът на центрофугата (14) е заустен с втори шнеков транспортьор (15), чийто край влиза в първия бункерен колектор (16) на гранулатор (17), при което по първи маслоотвод (8') с входен маслен филтър (33) от голямата маслена вана (3) и втори маслоотвод (8) с втори входен маслен филтър (34) от малка маслена вана (12) е съединен с маслена помпа (9), която чрез маслопровод (32) е съединена със съд (10) за събиране на отделеното масло, като лентата на наклонения транспортьор (6) е разделена на приемни гнезда (35), а обръщачът (36) е разположен в зоната за прехвърляне на опаковките (29) от верижния транспортьор (27) на наклонения транспортьор (6), при което от външната страна на наклонения транспортьор (6) има ограничителен борд (37), а синхронизатор (38) е свързан към управлението на първия двигател (30) на верижния транспортьор (27) и към втори двигател (39) на наклонения транспортьор (6), при което нагревател (4) е разположен в голямата маслена вана (3) и е със загряваща зона, в която е разположен верижният транспортьор (27) с разположените върху него опаковки (29), а термоизолиращ капак (40) е за затваряне отгоре на зоната за нагряване.
6. Инсталация съгласно претенция 5, характеризираща се с това, че нагревателят (4) е разположен върху долната страна на капака (40) и е пространствено разпределен над линията на движение на верижния транспортьор (27).
7. Инсталация съгласно претенция 4, характеризираща се с това, че шишовете (26) са кухи и са свързани отдолу към общ гъвкав тръбопровод (41), който през друг гъвкав тръбопровод (42) е свързан към източник на топъл въздух (43).
8. Инсталация съгласно претенция 7, характеризираща се с това, че шишовете (26) са сгъваеми, а всеки от тях е снабден със спирателен кран на входа си към общия гъвкав въздухопровод (41).