CN103691138A - 塑料溶液薄膜闪蒸回收装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种塑料溶液薄膜闪蒸回收装置及其使用方法，其中塑料溶液薄膜闪蒸回收装置，包括蒸发室、冷凝管和负压段，蒸发室的顶部敞开与冷凝管的第一端相连通，冷凝管的第二端与负压段相连通；蒸发室包括安装于蒸发室侧壁上的进料器和传送带，传送带安装于蒸发室中，传送带的一端正对进料口。该装置能快速将塑料溶液中的溶剂蒸出，得到薄片状的塑料，可直接投入塑料生产中。塑料溶液中的溶剂可全部得到回收。

Description

塑料溶液薄膜闪蒸回收装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及混杂塑料溶液闪蒸领域，特别地，涉及一种塑料溶液薄膜闪蒸回收装置，另一方面还提供了该装置的使用方法。

背景技术

混杂塑料中常有多种塑料混合，为将各种塑料分开，以便再次利用，需根据各塑料的溶解性，通过选择其中某种塑料的良溶剂，将其溶解，以便将混杂塑料中该种塑料与其他塑料分开。塑料溶于溶剂后，不能直接使用，需将其中的溶剂蒸出。由于溶解塑料后溶剂中塑料含量较高，直接对其进行干燥处理，无法获得所需塑料，溶剂也无法全部回收。为后续塑料加工工艺制造困难。

发明内容

本发明目的在于提供一种塑料溶液薄膜闪蒸回收装置及其使用方法，以解决现有技术中无法直接获得干燥塑料并全部回收溶剂的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种塑料溶液薄膜闪蒸回收装置，包括蒸发室、冷凝管和负压段，蒸发室的顶部敞开与冷凝管的第一端相连通，冷凝管的第二端与负压段相连通；蒸发室包括安装于蒸发室侧壁上的进料器和传送带，传送带安装于蒸发室中，传送带的一端正对进料口。

进一步地，进料器为阀门或螺杆挤出器。

进一步地，冷凝管包括V型冷凝管；V型冷凝管包括第一冷凝管和第二冷凝管，第一冷凝管的第一端与蒸发室的顶部相连通，第一冷凝管的第二端与第二冷凝管的第一端连通，第二冷凝管的第二端与负压段相连通；V型冷凝管的尖锐端设置第一溶剂桶。

进一步地，第一溶剂桶外壁设有夹层。

进一步地，负压段包括加压泵和第二溶剂桶，加压泵的进液口与冷凝管的第二端相连通，加压泵的出气口与溶剂桶的侧壁相连通；第二溶剂桶中放置溶剂吸收液，加压泵的出气口通入于溶剂吸收液液面下。

进一步地，负压段还包括溶剂弯管，溶剂弯管包括第一插口、第二插口和溶剂出口，述溶剂弯管的第一插口与冷凝管的第二端相连通，第二插口与加压泵的进液口相连通，溶剂出口与第二溶剂桶的顶部相连通。

进一步地，蒸发室的外壁上依次向外设置加热层和保温层。

进一步地，蒸发室的底部安装成品箱，蒸发室与成品箱之间安装封闭器。

根据本发明的另一方面还提供了一种塑料溶液薄膜闪蒸回收装置使用方法，包括蒸发室、冷凝管和负压段，蒸发室的顶部敞开与冷凝管的第一端相连通，冷凝管的第二端与负压段相连通；蒸发室包括安装于蒸发室侧壁上的进料器和传送带，传送带安装于蒸发室中，传送带的一端正对进料口；传送带移动速度为20～60mm/s；进料器进料速度为3.1～10g/s。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的塑料溶液薄膜闪蒸回收装置能快速将塑料溶液中的溶剂蒸出，得到薄片状的塑料，可直接投入塑料生产中。塑料溶液中的溶剂可全部得到回收。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例装置结构示意图。

图例说明：

1、蒸发室；2、冷凝管；4、负压段；11、保温层；12、加热层；13、进料器；14、成品箱；15、封闭器；111、传送带；112、刮刀；113、托盘；20、V型冷凝管；201、第一冷凝管；202、第二冷凝管；203、冷凝出口；21、冷却液出口；22、冷却液进口；23、第一溶剂桶；40、第二溶剂桶；41、加压泵；42、溶剂弯管；43、加压管；44、溶剂出口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本发明提供的塑料溶液薄膜闪蒸回收装置通过将塑料溶液延展为薄膜状，在负压条件下加热，使其中的溶剂气化，薄膜中溶剂到空气的路径较短，气化速度快，蒸发彻底，能得到薄片塑料。同时该装置还能将蒸出的溶剂通过冷凝回收收集，循环再利用。

参见图1，本发明提供的装置包括蒸发室1、冷凝管2和负压段4。蒸发室1的顶部为敞开设计，蒸发室1的顶部开口与冷凝管2相连通。冷凝管2的另一端与负压段4相连。

蒸发室1包括依次包覆于蒸发室1外壁上的加热层12和保温层11。加热层12内可以为电阻丝或温度高于100℃的热风等加热介质，当然不限于此，此处仅为举例说明。保温层11则可以为常用的保温材料，如聚氨酯泡沫等，保护热量防止热量损失，损耗能源。当然不限于此，此处仅为举例说明。蒸发室1侧壁上安装有进料器13。蒸发室1内部安装有传送带111，进料器13正对传送带111的一端。传送带111正对进料器13的一端上放置托盘113。进料器13可以根据所处理塑料溶液的形态进行调整。当所处理塑料溶液为液体，流动性强，粘度低则进料器13为可调节流速的阀门。当塑料溶液为凝胶状，流动性差，粘度大时，所用进料器13可以为但不限于螺杆挤出器，该螺杆挤出器上设置流量控制器，以控制每次进入蒸发室1内的物料量。传送带111的另一端设置刮刀112，塑料薄片不会粘结于托盘113上，显然也可以不设置刮刀112。刮刀112的一端固定在蒸发室1的侧壁上，刮刀112的另一端正对传送带111的另一端。蒸发室1的底部的一侧设置成品箱14。成品箱14的顶部与蒸发室1底部相接，成品箱14与蒸发室1底部相接面安装封闭器15。成品箱14与蒸发室1隔绝，防止蒸发室1的热量、压力损失，溶剂泄露。

冷凝管2包括与蒸发室1顶部相连通的第一端和与负压段4相连通的第二端。显然此时的冷凝管2可以仅为常规的管状冷凝装置。带有溶剂的空气经过冷凝流入与冷凝管2相连通的溶剂收集器中。优选的，冷凝管2包括V型冷凝管20和与V型冷凝管20相连的第一溶剂桶23。V型冷凝管20外壁为夹层设计，夹层中通有循环冷却液。V型冷凝管20的两相对侧壁上分别设置冷却液出口21和冷却液进口22。冷却液出口21与冷却液进口22相隔设置，以便冷却液在其中循环流动冷却V型冷凝管20管中物质。

V型冷凝管20包括第一冷凝管201和第二冷凝管202。第一冷凝管201的第一端与蒸发室1的顶部相连通，第一冷凝管201的第二端与第二冷凝管202的第一端连通，第二冷凝管202的第二端与负压段4相连通。第一冷凝管201与第二冷凝管202相连形成V型。第一冷凝管201与第二冷凝管202相接处为V型尖锐端，设置冷凝出口203。冷凝出口203的出口端与第一溶剂桶23相连通。为防止第一溶剂桶23中的溶剂再次挥发，第二溶剂桶40外壁为夹层设计，夹层中通有冷却液。

负压段4包括第二溶剂桶40、加压泵41、溶剂弯管42、加压管43和溶剂出口44。溶剂弯管42为三叉管，包括第一插口、第二插口和溶剂出口44。溶剂出口44与第二溶剂桶40的顶面相连通。第二溶剂桶40中预先放置少量溶剂吸收液。溶剂弯管42的第一插口与第二冷凝管202的第二端相连通。第二插口与加压管43的一端相连通。加压管43的另一端与加压泵41的进液口相连通。加压泵41的出气口与第二溶剂桶40侧壁相连通，该出气口设置于与第二溶剂桶40中溶剂的液面下。

本发明的另一方面还提供了上述装置的使用方法。使用时，加热层12对蒸发室1表面加热，蒸发室1为由金属材料制成，导热能力强，加热层12将蒸发室1中的空气加热，为蒸发室1中的待处理物料提供高温环境利于蒸发。同时加热层12外壁设置保温层11，能将加热层12产生的热量保护住，防止能源流失浪费。使用过程中，从进料器13将待处理塑料溶液通入蒸发室1中。当所处理物料为粘度低于500mPa·s的液体时进料器13为阀门，当所处理物料为粘度高于30000mPa·s的粘性物料时进料器13为螺杆挤出器。物料流速为3.1～10g／s。传送带111移动速度为20～60mm/s。按此条件进料同时将开启传送带111。塑料溶液落入托盘113后流延成厚度为0.1～0.3mm的薄膜。待处理物料在托盘113上形成薄膜后，在传送带111上随托盘113移动。托盘113中的待处理物料中溶剂迅速挥发气化，得到塑料薄片。当托盘113移动到刮刀112附近时，刮刀112与托盘113内壁底面相接，借助传送带111的移动将塑料薄片铲起，使其落入打开的成品箱14中。重复上述过程多次后，成品箱14中积满塑料薄片，此时关闭封闭器15将蒸发室1与成品箱14隔离，取出成品箱14，卸载其中的成品物料。为保证待处理物料在移动过程中就完成干燥，需将蒸发室1内环境温度维持在70～80℃，当然也可以根据待处理物料中溶剂的挥发温度来设定。为了加速溶剂的挥发，也可以使蒸发室1处于4000Pa以下的压力环境中。

溶剂挥发后从蒸发室1顶部进入冷凝管2中，冷凝管2侧壁夹层中的冷却液将进入冷凝管2的空气中的溶剂冷凝成液体。液体在重力作用下流入V型冷凝管20尖锐端的冷凝出口203。从冷凝出口203进入第一溶剂桶23中。由于第一溶剂桶23外侧壁设有冷凝夹层，溶剂不会再次受热挥发。

为回收所有溶剂，经过冷凝的空气通过溶剂弯管42进入负压段4。负压段4中的加压泵41对溶剂弯管42加压抽气，将含有少量溶剂的空气经加压管43泵入第二溶剂桶40中。蒸汽经过第二溶剂桶40中预先放置溶剂吸收液后，气体中的少量溶剂被溶剂吸收液吸收，排出的蒸气经溶剂出口44离开。加压泵41对整个装置抽气，能使蒸发室1中形成负压，便于溶剂挥发。

整个系统为全密封设计，以防蒸发过程中溶剂随空气外漏造成损失。

当待处理物料粘度较大为溶胀物时由于该物料流动性差，只用阀门等装置无法使其自行流动进入蒸发室1中。显然可以将进料器13由阀门改换为螺杆挤出器，通过螺杆对物料的挤压，加快其流动，使其能流动到托盘113上。将托盘113移动速度限定为20～60mm／s,能保证溶胀物既能在托盘113上流平成薄膜又能完成干燥。以处理PS为例，所得PS溶胀物经干燥后能将其中的溶剂全部蒸发干净。

以处理冰箱废旧塑料为例，冰箱废旧塑料中含量较高的塑料为ABS和PS，采用丙酮和正己烷对冰箱废旧塑料进行溶解，得到ABS溶液和PS溶胀物。采用上述装置分别处理ABS溶液和PS溶胀物。所得ABS薄片为纯净ABS薄片，所含杂质为1％以下，可直接作为新合成的ABS使用，所得PS薄片纯度也可达到95％以上，整个过程中溶剂损失率低于1％，将该装置用于工业运用能充分回收生产过程中的溶剂，降低生产成本。该蒸发器结构简单制造成本较低，适于工业运用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种塑料溶液薄膜闪蒸回收装置，其特征在于，包括蒸发室(1)、冷凝管(2)和负压段(4)，所述蒸发室(1)的顶部敞开与所述冷凝管(2)的第一端相连通，所述冷凝管(2)的第二端与所述负压段(4)相连通；

所述蒸发室(1)包括安装于所述蒸发室(1)侧壁上的进料器(13)和传送带(111)，所述传送带(111)安装于所述蒸发室(1)中，所述传送带(111)的一端正对所述进料器(13)的进料口。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述进料器(13)为阀门或螺杆挤出器。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述冷凝管(2)包括V型冷凝管(20)；所述V型冷凝管(20)包括第一冷凝管(201)和第二冷凝管(202)，所述第一冷凝管(201)的第一端与所述蒸发室(1)的顶部相连通，所述第一冷凝管(201)的第二端与所述第二冷凝管(202)的第一端连通，所述第二冷凝管(202)的第二端与所述负压段(4)相连通；所述V型冷凝管(20)的尖锐端设置第一溶剂桶(23)。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一溶剂桶(23)外壁设有夹层。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述负压段(4)包括加压泵(41)和第二溶剂桶(40)，所述加压泵(41)的进液口与所述冷凝管(2)的第二端相连通，所述加压泵(41)的出气口与所述第二溶剂桶(40)的侧壁相连通；所述第二溶剂桶(40)中放置溶剂吸收液，所述加压泵(41)的出气口通入于所述溶剂吸收液液面下。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述负压段(4)还包括溶剂弯管(42)，所述溶剂弯管(42)包括第一插口、第二插口和溶剂出口(44)，所述述溶剂弯管(42)的第一插口与所述冷凝管(2)的第二端相连通，所述第二插口与所述加压泵(41)的进液口相连通，所述溶剂出口(44)与所述第二溶剂桶(40)的顶部相连通。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的装置，其特征在于，所述蒸发室(1)的外壁上依次向外设置加热层(12)和保温层(11)。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述蒸发室(1)的底部安装成品箱(14)，所述蒸发室(1)与所述成品箱(14)之间安装封闭器(15)。

9.一种塑料溶液薄膜闪蒸回收装置的使用方法，其特征在于，所述塑料溶液薄膜闪蒸回收装置包括蒸发室(1)、冷凝管(2)和负压段(4)，所述蒸发室(1)的顶部敞开与所述冷凝管(2)的第一端相连通，所述冷凝管(2)的第二端与所述负压段(4)相连通；

所述蒸发室(1)包括安装于所述蒸发室(1)侧壁上的进料器(13)和传送带(111)，所述传送带(111)安装于所述蒸发室(1)中，所述传送带(111)的一端正对所述进料器(13)的进料口；

所述传送带(111)移动速度为20～60mm/s；所述进料器(13)进料速度为3.1～10g／s。

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