CN104385483A - 一种自动循环型废旧塑料破碎清洗设备及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动循环型废旧塑料破碎清洗设备及其实现方法，包括进料口连接有自动吨袋喂料机构的破碎机，与破碎机出料口连接、并装有由氯化钠、氯化钙和水混合组成且盐度为15～25度的漂洗液的第一漂洗池，与第一漂洗池连通的脱盐水过滤循环装置，与第一漂洗池连通并装有由氯化钠、氯化钙和水混合组成且盐度为7～8度的漂洗液的第二漂洗池，均与第二漂洗池连通的环保料处理系统和沉料处理系统，以及同时设置在环保料处理系统和沉料处理系统底部的第二滤网。本发明设计合理、操作便捷、自动化程度高，能够批量、稳定地清洗PS或ABS废旧塑料，不仅杂质去除率高，而且可以同时清洗出环保料与非环保料。

Description

一种自动循环型废旧塑料破碎清洗设备及其实现方法

 

技术领域

    本发明涉及一种清洗设备，具体涉及的是一种自动循环型废旧塑料破碎清洗设备及其实现方法。

背景技术

随着塑料制品消费量的不断增大，废弃塑料也呈逐年增多的趋势（例如PS和ABS）。目前，我国废弃塑料主要为塑料薄膜、塑料丝及编织品、泡沫塑料、塑料包装箱及容器、日用塑料制品、塑料袋和农用地膜等。另外，我国汽车用塑料年消费量也已达到40万吨左右，电子电器及家电配套用塑料年消费量已达100多万吨，这些产品报废后成了废塑料的重要来源之一。

据了解，2012年我国废塑料产生量约为2800万吨，2013年为3413万吨。这些废塑料的存放、运输以及加工处理若不得当，势必会污染环境，危害百姓健康。

而废旧塑料加工作为新兴产业，行业规模正在不断发展壮大，品种和产量也在不断增多。目前，全国各大中心城市周边，如北京、上海、天津、重庆、广州、武汉、南京、西安、太原、成都、沈阳等周边地区均有大量类似的塑料加工地和交易场所。总体上看，国内从事废弃塑料回收及加工的企业越来越多，不过仍以个体企业为主。

废旧回收后的清洗是废旧塑料再生利用中非常关键的步骤。由于废旧塑料的种类很多（主要有PE、PP、PVC、PS、ABS），所用到的设备和清洗用溶剂会有不同。因此，为了使企业的利益最大化，对废旧塑料做到批量、稳定、杂质去除干净、且能自动化清洗的效果，提高废旧塑料的回收利用率，便逐渐成为了一种必然的发展趋势。但由于设备结构和工艺方面的诸多限制，目前市面上很多的废旧塑料清洗设备还难以满足这个需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动循环型废旧塑料破碎清洗设备及其实现方法，主要解决现有的清洗设备不能批量清洗废旧塑料、并且杂质去除率低的问题。本发明主要针对PS和ABS废旧塑料进行清洗。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种自动循环型废旧塑料破碎清洗设备，包括进料口连接有自动吨袋喂料机构的破碎机，与该破碎机出料口连接、并装有由氯化钠、氯化钙和水混合组成且盐度为15～25度的漂洗液的第一漂洗池，与该第一漂洗池连通的脱盐水过滤循环装置，与该第一漂洗池连通并装有由氯化钠、氯化钙和水混合组成且盐度为7～8度的漂洗液的第二漂洗池，均与该第二漂洗池连通的环保料处理系统和沉料处理系统，以及同时设置在环保料处理系统和沉料处理系统底部的第二滤网。

具体地说，所述自动吨袋喂料机构包括支撑框架，设置在该支撑框架中的吨袋放置出料架，设置在该吨袋放置出料架下方并与破碎机进料口连接并且倾斜设置的喂料通道，以及固定在该喂料通道底部的振动器。

进一步地，所述脱盐水过滤循环装置包括与第一漂洗池连接的第一脱水机，设置在该第一脱水机底部的集水槽，设置在第一脱水机与集水槽之间的第一滤网，以及分别与该集水槽和第一漂洗池连通的水泵。

具体地说，所述环保料处理系统包括依次连接的第一喷淋池、第二脱水机、第一除尘机以及第一均化罐；所述第一喷淋池与第二漂洗池连通，所述第二滤网位于第二脱水机底部。

具体地说，所述沉料处理系统包括依次连接的第二喷淋池、第三脱水机、第二除尘机以及第二均化罐；所述第二喷淋池与第二漂洗池底部连通。

再进一步地，所述第一漂洗池、第一脱水机、第二漂洗池、第一喷淋池、第二脱水机、第一除尘机、第一均化罐、第二喷淋池、第三脱水机、第二除尘机以及第二均化罐之间均通过上料螺杆连接。

基于上述设备基础，本发明还提供了该自动循环型废旧塑料破碎清洗设备的实现方法，包括以下步骤：

（1）分别调配出第一漂洗池和第二漂洗池中的漂洗液；

（2）将废旧塑料料片装袋，并放入到吨袋放置出料架上，使料片落入到喂料通道中；

（3）启动振动器，利用振动器震动喂料通道，使料片从喂料通道中滑落到破碎机中进行破碎；

（4）将破碎后的废旧塑料通入到第一漂洗池中进行初步清洗，使废旧塑料中的金属、硅胶弹性体及其他非PS、ABS料下沉，而可循环利用的料片则浮起；

（5）将浮起的料片通入到第一脱水机中脱除盐水，被分离的盐水经第一滤网过滤后流入到集水槽中收集；

（6）启动水泵，将集水槽中的盐水泵回到第一漂洗池中，同时，脱除盐水后的料片通入到第二漂洗池中进行二次清洗，使非环保料下沉，环保料则浮起；

（7）将非环保料通入到沉料处理系统进行喷淋、脱水、除尘和均化处理，得到再生的非环保破碎料；同时，将环保料通入到环保料处理系统进行喷淋、脱水、除尘和均化处理，得到再生的环保破碎料；即完成对废旧塑料的清洗。

具体地说，所述步骤（1）包括以下步骤：

（1a）将氯化钠、氯化钙和水混合调配成盐度为15～25度的漂洗液，并加入到第一漂洗池中；

（1b）将氯化钠、氯化钙和水混合调配成盐度为7～8度的漂洗液，并加入到第二漂洗池中。

进一步地，所述步骤（7）中，经由脱水处理分离出来的水经第二滤网过滤后流入到其下方的排水池中。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明通过自动进料、破碎、初步清洗、脱水、二次清洗、喷淋、脱水、除尘、均化的方式，实现了对PS或ABS废旧塑料的破碎和批量、多层次清洗，不仅自动化程度高，而且清洗效果俱佳，利用本发明清洗后的废旧塑料，在回收制作环保类产品时，其ROHS检测结果非常良好。

（2）本发明利用自动吨袋喂料机构来实现废旧塑料的自动进料，结构设计巧妙、自动化程度高，相比需要采用人工进料的方式，自动吨袋喂料机构的设置具有如下四点好处，即：1、减少劳动力；2、喂料通道可以与破碎机密封起来，减少粉尘对环境的污染，以及对人体造成健康危害；3、可以实现均匀进料的效果，控制度高，能够防止人工喂料时因为时快时慢的缘故而导致破碎机堵塞或空腹运转，造成破碎刀片被严重磨损，进而缩短破碎机的使用寿命；4、缩短工艺时间，提高生产效率和生产产量。

（3）由于PS或ABS废旧塑料密度均大于水，在清洗该类型废旧塑料时，不可直接采用水清洗，因而本发明采用不同比例的氯化钠、氯化钙和水配制盐度不同的漂洗液，在初步清洗和二次清洗的过程中分别将密度不同的杂质与PS或ABS环保料以及PS或ABS非环保料分离，不仅大幅提高了废旧塑料的杂质去除率，减少废旧塑料中的有害物质以及其他杂质，而且使本发明具有了一体两用的特点，可以同时清洗出环保料与非环保料，从而满足企业不同的生产需要，并提高企业的经济利益。

（4）本申请发明人在基于对废旧塑料成分特性的深入研究和理解的基础上，在结合实际情况后，合理选用了氯化钠和氯化钙来增加水的比重，并分别调至成盐度为15～25度和7～8度的漂洗液来对PS或ABS废旧塑料进行分层次的清洗，确保了废旧塑料的高效清洗，提高了整个废旧塑料回收利用的生产效率，本发明整个设备结构以及清洗工艺的各个步骤之间紧密配合，环环相扣，具有严格的因果关系，因此也在最大程度上实现了技术与成本之间的相对平衡。

（5）本发明在第一漂洗池与第二漂洗池之间设置了第一脱水机，由于第一漂洗池中的漂洗液盐度为15～25度，盐度较大，因而在经第一漂洗池初步清洗后的料片如果直接进入到第二漂洗池，则会导致第二漂洗池中的盐度难以控制在7～8度之间，如此一来，就很难确保料片的二次清洗效果，继而影响后续工艺的处理，因此，本发明设置的第一脱水机可以起到脱除附着在料片表面盐水的作用，从而确保第二漂洗池对料片二次清洗的效果。

（6）本发明还在第一脱水机底部设置了集水槽，并通过水泵将该集水槽与第一漂洗池连通，第一脱水机脱除的盐水进入到集水槽中进行收集，然后再由水泵将集水槽中的盐水泵回到第一漂洗池中，从而实现第一漂洗池中漂洗液的循环利用，进而在确保对废旧塑料清洗效果的同时，又能节约原料和成本，据统计，采用该种循环方式循环使用漂洗液，可以节约5%～8%的氯化钠与氯化钙。

（7）由于第一脱水机、第二脱水机和第三脱水机在对破碎料进行脱水时，难免会有一些渣料随着水一起排出，因而不仅会使水浑浊，而且还会造成破碎料的浪费。因此，本发明设置的第一滤网和第二滤网则可以很好地避免这两方面的问题，因为脱水时随着水出来的渣料被分别滤留在了第一滤网和第二滤网上，所以进入到集水槽和排水池中的水不会显得浑浊，同时可以将渣料保存起来，然后烘干后再次利用，如此便可以减少原料的浪费（大约可以节省3%～4%的破碎料）。如此一来，一方面可以节约废旧塑料原料，另一方面则可以节省漂洗液，进而降低成本。

（8）本发明采用上料螺杆来传输物料，不仅传输稳定、传输速度快，而且能耗低，因而非常适合用于破碎物料的送料方面。

（9）本发明结构合理、性价比高、实用性强、运行稳定、操作便捷、自动化程度高，随着人们对废旧塑料回收利用的逐步重视，本发明也具有了广泛的应用前景，非常适合大规模推广应用。

附图说明

图1为本发明破碎清洗系统的结构示意图。

图2为本发明中自动吨袋喂料机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，本发明主要用于对PS和ABS废旧塑料进行破碎和清洗，使其满足后续回收制造工艺的要求，实现废旧塑料的再生利用。在系统结构方面，本发明包括自动吨袋喂料机构、破碎机、第一漂洗池、脱盐水过滤循环装置、第二漂洗池、环保料处理系统、沉料处理系统以及第二滤网。所述破碎机与第一漂洗池连通，破碎机用于破碎废旧塑料，其进料口与自动吨袋喂料机构连接，而如图2所示，具体地说，该自动吨袋喂料机构包括支撑框架1，设置在该支撑框架1中的吨袋放置出料架2，设置在该吨袋放置出料架2下方并与破碎机进料口连接的喂料通道3，以及固定在该喂料通道3底部的振动器4。自动吨袋喂料机构可以自动控制废旧塑料料片进入到破碎机中进行破碎，而为了能够进一步地控制料片的进料速度，喂料通道3的口径可以根据料片大小进行调节，并且该喂料通道3的倾斜度为30～50°，优选为30°。

所述第一漂洗池和第二漂洗池中则均装有漂洗液，用于清洗破碎后的废旧塑料。具体地说，第一漂洗池用于对破碎料进行初步清洗，其内的漂洗液由氯化钙、氯化钠以及水组成，配液时，将三种组分混合搅拌即可得到漂洗液，三种组分的配比不做要求，只需确保漂洗液的盐度为15～25度即可；而第二漂洗池则用于对破碎料进行二次清洗，得到环保料和非环保料，该第二漂洗池内的漂洗液同样由氯化钙、氯化钠以及水组成，并且配液方式也与第一漂洗池中的漂洗液相同，所不同的是该第二漂洗池中的漂洗液的盐度需配制为7～8度。

所述脱盐水过滤循环装置用于将初步清洗后的料片进行脱盐水处理，然后再将脱除的盐水过滤，并循环返回到第一漂洗池中，具体地说，该脱盐水过滤循环装置包括与第一漂洗池连接的第一脱水机，设置在该第一脱水机底部的集水槽，设置在第一脱水机与集水槽之间的第一滤网，以及分别与该集水槽和第一漂洗池连通的水泵。

所述环保料处理系统用于处理第二漂洗池清洗后得到的环保料，其包括依次连接的第一喷淋池、第二脱水机、第一除尘机以及第一均化罐，其中，第一喷淋池与第二漂洗池连通。所述沉料处理系统则用于处理第二漂洗池清洗后得到的非环保料，其包括依次连接的第二喷淋池、第三脱水机、第二除尘机以及第二均化罐，其中，述第二喷淋池与第二漂洗池底部连通。所述第二滤网同时设置在第二脱水机和第三脱水机的底部，并且第二滤网下方为排水池。

上述设备之间均通过上料螺杆连接，方便破碎料的处理和传输。

PS和ABS废旧塑料经本发明上述系统进料、破碎、清洗和处理后，可以将废旧塑料中混有的杂质及有害物质分离，实现清洗干净的目的，进而便于废旧塑料的回收制造。而为了体现本发明的有益效果，根据上述设备及其设置方式，下面以一个实施案例及其试验数据进行说明，其他实施案例与本案例效果相差不大。

首先，分别配制出要加入到第一漂洗池和第二漂洗池中的漂洗液。第一漂洗池中的漂洗液，其由氯化钙、氯化钠以及水混合配制而成，漂洗液的盐度为25度；而第二漂洗池中的漂洗液的盐度为7度。

接着，将PS或ABS废旧塑料料片进行装袋，然后放入到吨袋放置出料架上，放置时可以将吨袋的开口对准喂料通道，以避免让料片瞬间下落时造成喂料通道堵塞。料片落入到喂料通道后，接着，开启振动器，使其带动喂料通道振动，继而带动喂料通道中的料片滑落到破碎机中进行破碎，然后进入到第一漂洗池中进行初步清洗。在第一漂洗池的盐度环境中，由于分离的临界点不同，因此，废旧塑料中的成分会因为密度的不同而被分离，即：金属、硅胶弹性体及其他非PS、ABS料会下沉，而可以循环使用的料片会上浮。

而后，利用上料螺杆将料片通入到第一脱水机中，脱除盐水，然后再通入到第二漂洗池中，进行二次清洗，本次清洗的目的在于将料片中的环保料与非环保料分离。本次清洗同样也是利用密度不同的原则，在第二漂洗池的盐度环境中，将环保料与非环保料分离，而分离后，非环保料会下沉，并由上料螺杆控制通入到第一喷淋池中进行喷淋；环保料则上浮，并通入到第二喷淋池中进行喷淋。同时，第一脱水机脱除的盐水首先被第一滤网过滤，渣料留在第一滤网上，保存好这些渣料，然后烘干后再次利用；而干净的盐水则被收集到其底部的集水槽中，然后开启水泵，将集水槽中的盐水泵回到第一漂洗池中。

最后，非环保料和环保料都分别经由脱水机脱水、除尘机除尘以及均化罐均化处理后，即可完成对废旧塑料的整个破碎和清洗的处理。而经脱水处理的水则被第二滤网过滤后，排入到第二滤网下方的排水池中，然后被过滤出来的渣料同样可以保存起来。

采用现有的清洗设备和工艺清洗废旧塑料，然后制作环保产品（例如家电类产品），并对其进行ROHS检测，得到的测试结果如表1所示：

ROHS检测物质	含量
		镉（Cd）	0.008%
铅（Pb）	0.076%
		汞（Hg）	0.031%
六价铬（Cr6+）	0.033%
		多溴联苯（PBBs）	0.047%
多溴联苯醚（PBDEs）	0.041%

表1

而采用本发明清洗系统，并按照上述实施案例清洗后的环保料，然后同样制作环保产品（例如家电类产品），并对其进行ROHS检测，其结果如表2所示：

ROHS检测物质	含量
		镉（Cd）	0.002%
铅（Pb）	0.029%
		汞（Hg）	0.0007%
六价铬（Cr6+）	0.020%
		多溴联苯（PBBs）	0.028%
多溴联苯醚（PBDEs）	0.026%

表2

通过表1、2的对比可以看出，采用现有的清洗设备和采用本发明破碎清洗系统分别将PS或ABS废旧塑料破碎清洗后，虽然二者后续制成的环保产品在各项检测指标上均符合ROHS标准，但是从各项指标的数据上看，采用本发明破碎清洗系统清洗的环保料制成的环保产品，其ROHS检测结果明显要优于传统环保产品的检测结果，这得益于本发明清洗系统可以将废旧塑料清洗的更干净、杂质去除率更高的原因。从这点可以看出，由于有害物质含量更少，因而本发明清洗后的废旧塑料更适合用于制作环保产品，更符合环保和废旧塑料再生利用的概念，同时也能够很好地满足未来将要执行的ROHS2.0标准。并且，本发明的破碎清洗系统相比现有的清洗设备来说，还具有能够自动进料和批量、稳定清洗废旧塑料，以及节约原料和成本的优势，因此，其极大地满足了企业生产的需求。

而利用本发明系统清洗后的环保料和非环保料，由于杂质去除率高，因此，其在后续制造环保和非环保产品的过程，受到的干扰会大幅减少，制成的产品外形美观、大方，产品质量可靠，可以为企业带来更多效益。

本发明的设备结构一体两用，可以清洗出符合回收制造要求的环保塑料和非环保塑料，其具有清洗自动化、批量清洗、多层次分类清洗、节约成本的优点。随着人们越来越重视废旧塑料的回收利用，本发明以其独特的特点，很好地改善了废旧塑料清洗方面的工艺，大幅提高了其回收利用率，并在最大程度上实现了对原料的充分利用，从而不仅极大地满足了企业的经济利益，满足消费者的需求，而且也很好地响应了国家关于环保再生利用方面的号召。因此，与现有技术相比，本发明进步十分明显，具有突出的实质性特点和显著的进步。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动循环型废旧塑料破碎清洗设备，其特征在于，包括进料口连接有自动吨袋喂料机构的破碎机，与该破碎机出料口连接、并装有由氯化钠、氯化钙和水混合组成且盐度为15～25度的漂洗液的第一漂洗池，与该第一漂洗池连通的脱盐水过滤循环装置，与该第一漂洗池连通并装有由氯化钠、氯化钙和水混合组成且盐度为7～8度的漂洗液的第二漂洗池，均与该第二漂洗池连通的环保料处理系统和沉料处理系统，以及同时设置在环保料处理系统和沉料处理系统底部的第二滤网。

2.根据权利要求1所述的一种自动循环型废旧塑料破碎清洗设备，其特征在于，所述自动吨袋喂料机构包括支撑框架（1），设置在该支撑框架（1）中的吨袋放置出料架（2），设置在该吨袋放置出料架（2）下方并与破碎机进料口连接并且倾斜设置的喂料通道（3），以及固定在该喂料通道（3）底部的振动器（4）。

3.根据权利要求2所述的一种自动循环型废旧塑料破碎清洗设备，其特征在于，所述脱盐水过滤循环装置包括与第一漂洗池连接的第一脱水机，设置在该第一脱水机底部的集水槽，设置在第一脱水机与集水槽之间的第一滤网，以及分别与该集水槽和第一漂洗池连通的水泵。

4.根据权利要求3所述的一种自动循环型废旧塑料破碎清洗设备，其特征在于，所述环保料处理系统包括依次连接的第一喷淋池、第二脱水机、第一除尘机以及第一均化罐；所述第一喷淋池与第二漂洗池连通，所述第二滤网位于第二脱水机底部。

5.根据权利要求4所述的一种自动循环型废旧塑料破碎清洗设备，其特征在于，所述沉料处理系统包括依次连接的第二喷淋池、第三脱水机、第二除尘机以及第二均化罐；所述第二喷淋池与第二漂洗池底部连通，所述第二滤网位于第三脱水机底部。

6.根据权利要求5所述的一种自动循环型废旧塑料破碎清洗设备，其特征在于，所述第一漂洗池、第一脱水机、第二漂洗池、第一喷淋池、第二脱水机、第一除尘机、第一均化罐、第二喷淋池、第三脱水机、第二除尘机以及第二均化罐之间均通过上料螺杆连接。

7.一种自动循环型废旧塑料破碎清洗设备的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）分别调配出第一漂洗池和第二漂洗池中的漂洗液；

（2）将废旧塑料料片装袋，并放入到吨袋放置出料架上，使料片落入到喂料通道中；

（3）启动振动器，利用振动器震动喂料通道，使料片从喂料通道中滑落到破碎机中进行破碎；

（4）将破碎后的废旧塑料通入到第一漂洗池中进行初步清洗，使废旧塑料中的金属、硅胶弹性体及其他非PS、ABS料下沉，而可循环利用的料片则浮起；

（5）将浮起的料片通入到第一脱水机中脱除盐水，被分离的盐水经第一滤网过滤后流入到集水槽中收集；

（6）启动水泵，将集水槽中的盐水泵回到第一漂洗池中，同时，脱除盐水后的料片通入到第二漂洗池中进行二次清洗，使非环保料下沉，环保料则浮起；

（7）将非环保料通入到沉料处理系统进行喷淋、脱水、除尘和均化处理，得到再生的非环保破碎料；同时，将环保料通入到环保料处理系统进行喷淋、脱水、除尘和均化处理，得到再生的环保破碎料；即完成对废旧塑料的清洗。

8.根据权利要求7所述的一种自动循环型废旧塑料破碎清洗设备的实现方法，其特征在于，所述步骤（1）包括以下步骤：

（1a）将氯化钠、氯化钙和水混合调配成盐度为15～25度的漂洗液，并加入到第一漂洗池中；

（1b）将氯化钠、氯化钙和水混合调配成盐度为7～8度的漂洗液，并加入到第二漂洗池中。

9.根据权利要求8所述的一种自动循环型废旧塑料破碎清洗设备的实现方法，其特征在于，所述步骤（7）中，经由脱水处理分离出来的水经第二滤网过滤后流入到其下方的排水池中。