CN102755926A - 一种分离回收塑料中聚乙烯和聚丙烯的装置和方法 - Google Patents

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邢紫云
许海燕
张靓
姜亮靓
吴驰飞
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Abstract

本发明公开了一种用于分离回收塑料中聚乙烯和聚丙烯的方法和装置。通过加入工艺液体，利用聚乙烯和聚丙烯密度的差异，用浮力分离回收塑料中的聚乙烯和聚丙烯。本发明装置简单，易于操作，分离效果好。

Description

一种分离回收塑料中聚乙烯和聚丙烯的装置和方法
技术领域
本发明涉及材料领域，具体为一种用于分离回收塑料中聚乙烯和聚丙烯的方法和装置。
背景技术
在现有技术中，用于分离回收塑料中聚乙烯和聚丙烯的方法有人工分离法、风力分离法、红外分离法、浮选分离法。
通常使用的聚丙烯密度为0.9～0.91g/cm3，聚乙烯密度为0.94～0.96g/cm3。
人工分离法分选效果是机器难以替代的，但存在效率低、劳动强度大的缺点。
风力分离法是依据塑料的相对密度不同、相近体积的塑料随风飘移的距离不同来进行分离的，这种方法不仅可以分开相对密度差异较大的塑料，而且也可将相对密度较大的碎石块、沙土块分离出去。但由于制品的规格不同，粉碎后的碎块体积或粒度粗细不同，或者因塑料制品中填料含量不同而引起碎块的密度改变等因素，对分离效果造成很大影响，所以此法通常用于大量废料的初选工序。
红外分离的方法通过对塑料分子中特定官能团的识别来区分塑料的种类，该技术以其分辨率高的特点而成为研究的重点。但聚乙烯和聚丙烯不适合用此法分离，而且成本过高。
浮选分离法是利用塑料表面的化学性质不同，有选择地加以处理使其具有疏水性或亲水性，然后进行分离的方法。而聚乙烯和聚丙烯化学性质相似，亲疏水性相差不大。
发明内容
本发明旨在提供一种分离回收塑料中聚乙烯和聚丙烯的方法。
本发明还提供了分离回收塑料中聚乙烯和聚丙烯的装置。
这种分离回收塑料中聚乙烯和聚丙烯的装置，结构包括一个混合料斗，混合料斗为漏斗状，顶部开口形成加料口；
混合料斗底部设有阀门和重组分出料口；
混合料斗上部的两侧分别安装轻组分管道和工艺液体供料槽；
轻组分管道上端开口形成轻组分槽；轻组分槽的位置比混合料斗顶部的进料口低0～5cm；轻组分管道的底部与水平面成15～20度夹角；
工艺液体供料槽由底板和侧面的挡板构成，挡板的上边缘高于混合料斗的加料口0.5～5cm；在底板上设有带阀门的工艺液体出口；
以固定框架将轻组分管道、工艺液体供料槽和混合料斗连接在一起；
在混合料斗底部还可设置振动器。
更优选的，可在混合料斗上设置观察视窗。
分离回收塑料中聚乙烯和聚丙烯的方法为，将待分离的聚乙烯和聚丙烯混合回收塑料加入上述装置，向工艺液体供料槽中注入密度为0.8～1克/厘米3的工艺液体，使工艺液体与轻组分混合物从轻组分出料口流出；
轻组分与工艺液体混合物排放完之后，打开混合料斗底部的阀门，剩余的工艺液体与重组分的混合物从重组分出料口流出；
分离工艺液体，分别回收轻组分和重组分。
工艺液体是水与乙醇混合物，密度优选为0.86～0.95克/厘米3。
针对现有技术的不足，本发明的目的是用一种工艺液体改进塑料的分离方法，通过加入工艺液体，利用聚乙烯和聚丙烯密度的差异，用浮力分离回收塑料中的聚乙烯和聚丙烯。
本发明利用尽可能少的设备，使该方法实用，并且操作简单，成本低廉，具有很好的经济效益。该方法中，所用的工艺液体应能最大限度地循环使用。所述的工艺液体还能用现有的设备进行后处理，循环回收使用。
所述工艺液体可通过混合具有不同密度的组分进行调节，可以提供密度为0.8～1克/厘米3、由工业乙醇和水的混合物，优选为0.86～0.95克/厘米3，它的密度对分离聚丙烯和聚乙烯特别重要。因为所用的分离液体无毒，所以不会发生污染。设计用来实施上述方法的装置简单，易于操作，分离效果好。
附图说明
图1为本发明分离聚乙烯和聚丙烯装置的结构示意图
图2为本发明分离聚乙烯和聚丙烯装置的左视结构示意图
其中，10-混合料斗，11-加料口，20-轻组分管道，21-轻组分槽，22-轻组分出口，30-重组分出料口，31-阀门，40-工艺液体供料槽，41-底板，42-挡板，43-工艺液体出口，44-阀门，51-支架，52-框架
具体实施方式
实施例1
一种分离聚乙烯和聚丙烯的装置，如图1和图2所示，结构包括一个混合料斗10，混合料斗为漏斗状，顶部开口形成加料口11，且混合料斗固定在支架51上；混合料斗底部设有阀门2和重组分出料口5。
混合料斗上部的一侧安装轻组分管道20，轻组分管道上端开口形成轻组分槽；轻组分槽的位置与不高于混合料斗顶部的进料口，到进料口的距离为0～5cm；轻组分管道下端为轻组分出口22；轻组分管道的底部与水平面成17度夹角。
混合料斗的另一侧安装工艺液体供料槽40，工艺液体供料槽由底板41和侧面的挡板42构成，挡板的上边缘高于混合料斗的加料口0.5～5cm；在底板上设有带阀门44的工艺液体出口43。
轻组分管道和工艺液体供料槽的长度与混合料斗的长度相匹配。
将固定框架套在轻组分管道、工艺液体供料槽和混合料斗外，以固定框架52将轻组分管道、工艺液体供料槽和混合料斗连接在一起。
在混合料斗下部还可设置振动器。
使用时，从混合料斗上部的加料口11加入待分离的瓶盖料(聚乙烯和聚丙烯混合物)，向工艺液体供料槽加入工艺液体，工艺液体流经挡板42连续流入混合料斗。
工艺液体密度介于聚丙烯和聚乙烯之间，因浮力作用，重组分沉淀下来，而轻组分浮在工艺液体上部；轻组分与工艺液体混合物流入轻组分出料槽，因轻组分管道下端开口，且管道下方与水平面成17度夹角，因此轻组分与工艺液体经由轻组分管道从轻组分出口排出，送入收集分离装置，分离掉工艺液体，取出轻组分并干燥；
轻组分与工艺液体混合物排放完之后，打开阀门31，启动振动器，使重组分与工艺液体混合物经底部的重组分出料口30排出，送入收集分离装置，分离掉工艺液体，取出重组分并干燥。
分离后的工艺液体可回收，用泵收集后再输送到工艺液体供料槽，重复循环使用。
分离完毕后打开工艺液体供料槽底板上的阀门44，将多余的工艺液体从工艺液体出口43排出。
在混合料斗上还可设置观察视窗，以便查看混合料斗内部的物料，以及有无堵塞等情况。
投料的组分为：回收瓶盖破碎后，瓶盖中含聚乙烯70％，聚丙烯30％。所用的工艺液体为工业乙醇与水的混合液，密度为0.95g/cm3。
本实施例中分离前和分离后瓶盖料中聚乙烯和聚丙烯含量比较见表一。
表一：
  含量   分离前瓶盖料   分离后重组分   分离后轻组分
  聚乙烯％   70   98.39   38.06
  聚丙烯％   30   1.61   61.94
实施例2
装置同实施例1。
回收瓶盖破碎后，瓶盖中含聚乙烯60％，聚丙烯40％，所用的工艺液体为乙醇与水的混合液，密度为0.87g/cm3。
其余操作同实施例1，分离前和分离后瓶盖料中聚乙烯和聚丙烯含量比较见表二。
表二：
  含量   分离前瓶盖料   分离后重组分   分离后轻组分
  聚乙烯％   60   97.64   20.84
  聚丙烯％   40   2.36   79.16
实施例3
装置同实施例1。
回收瓶盖破碎后，瓶盖中含聚乙烯55％，聚丙烯45％，所用的工艺液体为乙醇与水的混合液，密度为0.92g/cm3。
其余操作同实施例1，分离前和分离后瓶盖料中聚乙烯和聚丙烯含量比较见表三。
在本实施方式中所用的分离装置有一个混合料斗，该料斗与工艺液体供料管相连，从料斗上部的加料口加入待分离的塑料碎片。
向3处中加入额外的工艺液体，使混合物能尽可能地从1处排出，以及连续地把该混合物输送到分离器中，分离掉工艺液体，取出轻组分并干燥。
打开阀门2，启动振动器，重组分流入分离器中，分离掉工艺液体，取出重组分并干燥。
本实施例中分离前和分离后瓶盖料中聚乙烯和聚丙烯含量比较见表三。
表三：
  含量   分离前瓶盖料   分离后重组分   分离后轻组分
  聚乙烯％   55   98.06   10.20
  聚丙烯％   45   1.94   89.80

Claims (6)

1.一种分离回收塑料中聚乙烯和聚丙烯的装置，其特征在于，结构包括一个混合料斗，混合料斗为漏斗状，顶部开口形成加料口；
混合料斗底部设有阀门和重组分出料口；
混合料斗上部的两侧分别安装轻组分管道和工艺液体供料槽；
轻组分管道上端开口形成轻组分槽；轻组分槽的位置比混合料斗顶部的进料口低0～5cm；轻组分管道的底部与水平面成15～20度夹角；
工艺液体供料槽由底板和侧面的挡板构成，挡板的上边缘高于混合料斗的加料口0.5～10cm。
2.权利要求1所述分离回收塑料中聚乙烯和聚丙烯的装置，其特征在于，在所述工艺液体供料槽的底板上设有带阀门的工艺液体出口。
3.权利要求1所述分离回收塑料中聚乙烯和聚丙烯的装置，其特征在于，轻组分管道、工艺液体供料槽和混合料斗以固定框架连接。
4.权利要求1所述分离回收塑料中聚乙烯和聚丙烯的装置，其特征在于，混合料斗底部设有振动器。
5.一种分离回收塑料中聚乙烯和聚丙烯的工艺，其特征在于，利用权利要求1～4所述的装置，将待分离的聚乙烯和聚丙烯混合回收塑料加入上述装置，向工艺液体供料槽中注入密度为0.8～1克/厘米3的工艺液体，使工艺液体与轻组分混合物从轻组分出料口流出；
轻组分与工艺液体混合物排放完之后，打开混合料斗底部的阀门，剩余的工艺液体与重组分的混合物从重组分出料口流出；
分离工艺液体，分别回收轻组分和重组分。
6.权利要求5所述分离回收塑料中聚乙烯和聚丙烯的工艺，其特征在于，所述工艺液体是水与乙醇混合物，密度为0.86～0.95克/厘米3。
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