CN105722610A - 用于分离塑料薄膜颗粒与有机材料颗粒的方法及装置 - Google Patents

用于分离塑料薄膜颗粒与有机材料颗粒的方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种用于将塑料薄膜颗粒与有机材料颗粒分离的方法及装置，所述方法包括：在腔室(2)的壁(3)中布置孔眼(4)；通过进料口(5)将含有塑料薄膜颗粒和有机材料颗粒的混合物送入所述腔室；借助于转子(6)使被导入的所述混合物在所述腔室内进行旋转运动，使得在所述孔眼附近，颗粒经受的离心力是其所受重力的至少五十倍；在所述腔室内产生与所述转子的转轴平行的第一气流；已经通过所述孔眼离开所述腔室的所述有机材料颗粒通过第一排料口(7)排出；且被所述第一气流携带的所述塑料薄膜颗粒通过第二排料口(8)排出。

Description

用于分离塑料薄膜颗粒与有机材料颗粒的方法及装置
技术领域
本发明涉及用于将塑料薄膜颗粒与有机材料颗粒相互分离的方法。本发明还涉及用于根据这样的方法将这样的颗粒相互分离的装置。
背景技术
生活垃圾中或多或少含有一部分能够被消化处理的有机废物。为此，必须首先去除例如金属、沙子与玻璃、石子、塑料瓶与薄膜等无法消化部分。包括切碎、压滤和筛选在内的许多实现此目的的分离方法是已知的。然后，能够进一步粉碎剩下的大体上的有机材料。细胞壁将在此时破损，并且得到含有水分和固态有机材料的糊状材料。然而，除了糊状有机材料颗粒以外，在先前的处理步骤期间没有被从废物中去除的塑料薄膜碎片(例如由于它们已经能够通过了筛孔)通常也将存在于被粉碎的材料中。在允许被粉碎的材料进入消化器之前去除这些塑料薄膜碎片是重要的，这是因为这些碎片会扰乱消化处理。
已知用于将不同大小、重量、质量密度和/或形状的颗粒相互分离的许多方法和装置。因此在这里能够利用重力、质量惯性或离心力。能够在被分类在B01D(IPC)类内的专利文献中找出关于此方面的示例。也能够使用包含滚筒(drum)或转子的离心机。能够在B04B(IPC)类内找出关于此方面的示例。旋风器也是已知的，旋风器是其中生成或多或少的自由涡流或旋涡的装置。能够在B04C(IPC)类内找出关于此方面的示例。还已知借助于筛网和网格等根据大小或借助于气体或气流(其中，重力和/或空气阻力起到作用)根据重力和/或大小来筛选并分开颗粒。能够在被分类在B07B(IPC)类内的专利文献中找出关于此方面的示例。
专利文献US20090230224A1因此说明了用于“分离夹层玻璃中的玻璃与塑料薄膜”的系统。该文献中使用这样的滚筒：其具有在内部旋转的转子，该转子设置有用来将玻璃破碎成碎片的搅拌器。较重的玻璃颗粒随后向下落且通过布置于滚筒底面的孔眼。较轻的薄膜颗粒随着由转子上布置的叶片产生的气流而被带走。该系统被发现不适合用来分离塑料薄膜碎片与糊状有机材料颗粒，这是因为无法基于重力和空气阻力有效而充分地将它们分离。孔眼也将很快被堵塞，且产率将很小。专利文献JP2002177888A说明了用于分离将杂质分离出有机废物的装置。这里使用这样的滚筒：该滚筒的底面设置有孔眼且该滚筒设置有转子，该转子在滚筒内旋转且设置有沿着滚筒内侧滑动的叶片。随着废物进入滚筒，废物被切碎和粉碎。这里，在叶片的辅助下，有机材料掉入滚筒的底面且通过此处的孔眼离开滚筒。杂质进一步被气流带走。该系统也被发现不适合用于分离塑料薄膜碎片与糊状有机材料颗粒，这是因为无法基于重力和空气阻力有效而充分地将它们分离。在此情况下，孔眼也将很快堵塞，且产率也将很小。
因此，用于将不同大小、重量、质量密度和/或形状的颗粒相互分离的许多其它系统是已知的。然而发现，这些已知系统在实践中都不适合于用来将上述塑料薄膜碎片与糊状有机材料颗粒有效且充分地相互分离。因此，这就需要解决方案。本发明现在提供该方案。
发明内容
本发明提供了根据权利要求1所述的方法和根据权利要求7所述的装置。较重的有机材料颗粒通过快速的旋转运动和大离心力垂直于转子的转轴被向外抛出，并且通过孔眼被排出至第一排料口。借助于恰当的孔眼大小和充分的第一气流速度，较轻的颗粒无法通过孔眼或者很少量地通过网眼，并且被与转子的转轴平行的第一气流携带至第二排料口。这样对被导入的混合物进行分离。在本发明的上下文中，术语‘平行’和‘垂直’被理解为意味着‘总体来说，至少大体上平行和垂直’。
能够通过一定数量的第一叶片产生所述第一气流，所述第一叶片形成所述转子的一部分并且被布置得倾斜于转轴。借助于由一定数量的第二叶片产生的第二气流，能够通过所述第二排料口至少部分地排出被第一气流所携带的塑料薄膜颗粒，所述第二叶片形成转子的一部分且与转轴平行地布置。因此能够由所述转子产生第一气流和第二气流，并且一个/多个分离风扇不是必需的，且通过所述转子独自产生旋转运动和总的气流。所述转子还能够包括第三刀片，所述第三刀片在这里用于去除存在于壁的朝向腔室的一侧上的材料，为此，所述第三刀片的外端部位于所述壁的该侧附近。
附图说明
在下文中，将根据非限制性的示例性实施例及附图来说明本发明。在附图中或多或少地示例性地图示了：
图1示出了根据本发明的装置的第一实施例的横截面；且
图2示出了根据本发明的装置的第二实施例的横截面。
具体实施方式
图1所示的装置(100)包括：圆柱形的外壳(1)，该外壳的内部具有圆柱形的腔室(2)，该腔室的壁(3)设置有直径例如为5mm的孔眼(4)；和进料口(5)，该进料口用于送入(A)待被分离的有机材料颗粒与塑料薄膜颗粒的混合物。之前已经通过具有例如直径8mm开口的筛网(未示出)对材料进行了压滤。在此处，较软的有机材料被粉碎成有机材料颗粒。塑料薄膜颗粒在此处也已经通过了筛网。在给出的示例中，借助于螺旋钻或蜗杆(12)导入(A)用于分离的混合物。装置(100)还包括：第一排料口(7)，其用于排放(C)被分离的有机材料颗粒；和第二排料口(8)，其用于排放(D)被分离的塑料薄膜颗粒。在腔室(2)中布置有转子(6)，该转子能够以例如每分钟500至1000转的转速在壁的附近引起大的离心加速度(例如为重力加速度的150至200倍)。转子(6)包括：一定数量的第一叶片(9)，其倾斜于转子(6)的转轴布置；和一定数量的第二叶片(10)，其位于第二排料口(8)附近且平行于转子(6)的转轴。第二排料口(8)相对于转子(6)(这种情况下，第二叶片(10))切线地放置。
根据本发明的方法，借助于螺旋钻(12)通过进料口(5)将待被分离的塑料薄膜颗粒与有机材料颗粒的混合物导入(A)腔室(2)中。在腔室(2)的内部，通过转子(6)(在此情况下，第一叶片9)使混合物开始进行快速旋转运动。第一叶片(9)倾斜于转子(6)的转轴布置以在腔室(2)内部产生与转子(6)的转轴平行的第一气流(B)，第一气流具有例如15m/s的速度以及例如4000m3/h的流率。通过所述旋转运动，较重的有机材料颗粒被垂直于转子(6)的转轴向外抛出，并且通过孔眼(4)被排放至第一排料口(7)。有机材料颗粒在通过孔眼(4)期间将会在那里部分地变形。与转子(6)的转轴平行的第一气流(B)将较轻的塑料薄膜颗粒携带至第二排料口(8)，并且在此处被吹出(D)。由第二叶片(10)产生的第二气流加强吹出(D)，该第二气流且也因此加强了气流的总量(B至D)。实践中发现，在腔室(2)的第一部分(E)内，主要通过孔眼(4)向外抛出较重的有机材料颗粒。在腔室(2)的第二部分(F)内，主要通过孔眼(4)将携带较轻的塑料薄膜颗粒的空气(B)吸入腔室内。
有益的是，除了产生旋转运动以外，转子(6)也产生第一气流(B)和第二气流(D)。因而，由于分离风扇不是必需的，这使得装置更简单、更廉价、不太容易故障且仅需要较少的维护。对于特定混合物参数(例如进料流率等)的良好分离，当然必须正确地对离心加速度和气流速度进行相互调整。
图2所示的装置(200)同样包括：圆柱形的外壳(1)，该外壳的内部具有圆柱形的腔室(2)，该腔室的壁(3)也设置有孔眼(4)；和转子(6)。然而，转子(6)的位置现在不是垂直的而是水平的。因为相对于相对大的离心加速度和空气速度，重力的影响是可以忽略的，因而这是可行的。这在例如装置所占据的空间和装置高度的降低等方面是有利的。
装置(200)还包括一定数量的第三刀片(11)，该第三刀片形成转子(6)的一部分且用于去除存在于腔室(2)的壁(3)的内侧(13)上的材料。为此，第三刀片(11)的外端部位于所述内侧(13)的附近。因此能够从该内侧(13)去除可能累积在该内侧(13)上，尤其是第一叶片(9)之间的材料。
使用根据本发明的方法及装置，能够实现非常良好的分离，例如剩余有机组分内的塑料薄膜的百分比小于0.1％，这对使用已知方法和装置获得的结果而言是很大的改善。
显然，本发明不限于所示和所述的示例性实施例，而是在本发明范围内对技术人员而言显而易见的各种变型也是可能的。除了用于塑料薄膜颗粒与有机材料颗粒的相互分离以外，本发明也因此能够应用于其它类型的较轻的颗粒与较重的颗粒的相互分离。除了借助于螺旋钻或螺杆以外，也能够例如仅利用重力来进行送料。

Claims (14)

1.一种塑料薄膜颗粒与有机材料颗粒的相互分离方法，所述方法包括：
在腔室(2)的壁(3)中布置孔眼(4)；
通过为了进料而设置的进料口(5)将包含塑料薄膜颗粒和有机材料颗粒的混合物送进(A)所述腔室；
借助于转子(6)使被导入的所述混合物在所述腔室内部进行旋转运动，以使颗粒在所述孔眼的附近所经受的离心力是所述颗粒所经受的重力的至少五十倍；
在所述腔室内产生与所述转子的转轴平行的第一气流(B)；
已经通过所述孔眼离开所述腔室的所述有机材料颗粒通过第一排料口(7)排出(C)；且
被所述第一气流携带的所述塑料薄膜颗粒通过第二排料口(8)排出(D)。
2.如权利要求1所述的方法，其中，将横截面小于所述塑料薄膜颗粒的平均横截面的孔眼布置于所述壁。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，产生大的所述第一气流，使得在所述孔眼的附近，所述塑料薄膜颗粒因所述第一气流而受到的力大于所述塑料薄膜颗粒所经受的离心力。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，至少较大部分的所述第一气流(B)是借助于所述转子产生的。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，被所述第一气流携带的所述塑料薄膜颗粒通过所述第二排料口的排出(D)至少部分地借助于第二气流进行。
6.如权利要求5所述的方法，其中，至少较大部分的所述第二气流是借助于所述转子产生的。
7.一种用于将塑料薄膜颗粒与有机材料颗粒的相互分离的装置(100，200)，所述装置包括：
外壳(1)；
腔室(2)，所述腔室位于所述外壳内且所述腔室的壁(3)设置有孔眼(4)；
进料口(5)，所述进料口用于将含有塑料薄膜颗粒和有机材料颗粒的混合物送进所述腔室；
转子(6)，所述转子设置于所述腔室中且适合于使被导入的所述混合物进行旋转运动，使得在所述孔眼附近，颗粒所经受的离心力是其所经受的重力的至少五十倍；
第一工件，所述第一工件适合于在所述腔室内产生与所述转子的转轴平行的第一气流(B)；
第一排料口(7)，所述第一排料口用于将已经通过所述孔眼离开所述腔室的有机材料颗粒排出(C)；和
第二排料口(8)，所述第二排料口用于将由所述第一气流携带的塑料薄膜颗粒排出。
8.如权利要求7所述的装置，其中，所述孔眼的横截面小于所述塑料薄膜颗粒的平均横截面。
9.如权利要求7或8所述的装置，其中，所述第一工件适合于产生大的所述第一气流，使得在所述孔眼附近，所述塑料薄膜颗粒因所述第一气流而受到的力大于所述塑料薄膜颗粒所经受的离心力。
10.如权利要求9所述的装置，其中，所述第一工件包括一定数量的第一叶片(9)，所述第一叶片形成所述转子的一部分且所述第一叶片的作用面倾斜于所述转子的转轴。
11.如权利要求7至10中任一项所述的装置，其中，所述装置还包括用于产生第二气流的第二工件，所述第二气流用于将由所述第一气流携带的所述塑料薄膜颗粒通过所述第二排料口排出(D)。
12.如权利要求11所述的装置，其中，所述第二工件包括一定数量的第二叶片(10)，所述第二叶片形成所述转子的一部分且所述第二叶片的作用面平行于所述转子的转轴。
13.如权利要求7至12中任一项所述的装置(200)，其中，所述装置还包括第三工件，所述第三工件用于去除存在于所述壁的朝向所述腔室的一侧(13)上的材料。
14.如权利要求13所述的装置，其中，所述第三工件包括一定数量的第三刀片(11)，所述第三刀片形成所述转子的一部分且所述第三刀片的外端部位于所述壁的朝向所述腔室的所述一侧的附近。
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