CN1903406A - 回收系统的压缩方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及各种材料回收系统使用的冷处理方法及设备，特别是对于回收与不同性质的材料结合的塑料材料，例如从回收的家用电器或其它合成产品中回收塑料材料。更特别地，本发明涉及回收如空调之类的合成产品的方法，该方法包括：在粉碎装置(1)中对所述合成产品的粉碎步骤，以提供合成材料，并伴随可压缩污染气体的生成；在压缩装置(4)中对所述可压缩污染气体压缩的步骤，其中，所述压缩步骤通过惰性冷却剂来实现，其特征在于：从所述压缩装置(4)中流出的气态惰性冷却剂回收在所述的粉碎装置(1)。
Description
技术领域
本发明涉及各种材料回收系统使用的冷处理方法及设备，特别是对于回收与不同性质的材料结合的塑料材料，例如从回收的家用电器或其它合成产品中回收塑料材料。
背景技术
术语“合成产品”的意思是含有不同性质的复合产品，例如不同类型的塑料产品、金属或其它非金属材料如玻璃、木头等。下文用的术语“合成材料”意思是不同性质的材料的混合物，这些材料为所述的合成产品的粉碎粒，粉碎粒含有离散的单一材料块或含有两种及两种以上材料组成的块。
由于环境问题的注重，废料回收工业变得越来越重要。实际上，减小环境压力最好的办法就是减少输关到废品站或焚烧炉的废料量，毕竟废品站的占地有限，还有焚烧炉排放的烟如果不进行湿处理，常常因含有损害健康的物质而造成环境污染来受到指责。
除了环境方面的原因，引导最大可能地再利用废料的固体节约也是废料回收重要性的一个原因。实际上，处理品对社会具有很高的价值。
一般地，对于家用电器或复合产品的回收都需要不同的回收法，如冰箱、空调或任何其它含有冷却剂和/或泡沫材料的产品，这些产品含有已前用的扩散的液体。这些冷却剂在回收过程的第一步就得处理，这是因为这些液体会造成系统以及工作环境的污染。
因为这些冷却剂可以在冰箱拆卸及粉碎的步骤中连同机油一同通过合适的泵抽出，所以从冷却线圈去除冷却剂相对比较简单。
然而，对于吸附在泡沫塑料材料中扩散气体的去除就是一个问题。实际上，家用电器的外壳直接就进行粉碎处理，形成具有相对大小均匀的合成材料。泡沫材料比其它材料轻，抽吸时分离，然后对泡沫直接进行压块以减小最后的处理量。现在，在粉碎和压块步骤中，泡沫材料经过压缩释放吸咐的气体。必须对这些气体进行截取以避免释放到环境中。为达到此目的，现有的回收系统包括一个对这些气体进行低温(低于-130℃)压缩的步骤。
当扩散的气体是烃时，常见为戊烷，会引起这些系统的一个重要的问题。在烃/空气混和物存在下，在粉碎的过程中，不排除火花引起爆炸的可能。爆炸会严重破坏粉碎设备，哪怕是是一个很小的损坏。
因此，本发明的所要解决的问题就是提供一种高安全性操作的方法及设备。
发明内容
这个问题可以通过下述的方法及设备来解决。
本发明提供一种回收如冰箱等合成产品的方法，该方法包括：在粉碎装置1中对所述合成产品的粉碎步骤，以提供合成材料，并伴随可压缩污染气体的生成；在压缩装置4中对所述可压缩污染气体压缩的步骤，其中，所述压缩步骤通过惰性冷却剂来实现，其特征在于：从所述压缩装置4中流出的气态惰性冷却剂在所述的粉碎装置1中回收。
所述的惰性冷却剂具有低于-130℃的沸点。
所述惰性冷却剂为液态氮。
所述粉碎装置1通过抽吸装置3减压，该抽吸装置布置在所述粉碎装置1和所述压缩装置4的流通通道中。从所述压缩装置4流出的部分空气经过对所述可压缩污染气体的压缩处理后，又加入到所述的粉碎装置1中。所述的部分空气占从所述压缩装置(4)流出的空气体积的10-15％。从所述压缩装置4流出的空气分配到排出管线6和回收管线8之间，所述排出和回收管线(6、8)由各自的阀装置(10、11)控制。所述粉碎装置1包括压力传感器，压力传感器与压力指示器14相连。在回收设备中还布置有控制及监测单元15，其与所述压力指示器14相连，并操作性地分别与所述空气排出管线6和回收管线8的阀装置(10、11)相连。所述控制及监测单元15通过压力指示器读出粉碎装置1内部压力，如果该压力达到一个预定的标准，即稍低于大气压，将发出一个对阀装置11的适合的关闭控制信号和/或一个对阀装置10的适合的打开控制信号。所述的压缩装置4包括一个箱体401，在该箱体里布置有双线圈热交换器402，在箱体上有所述惰性冷却剂的进口和出口(403、404)，所述箱体401进一步包括：一个荷载孔405，用于加入可压缩空气/污染气体混和物；一个排出孔406，用于排出新鲜空气；以及一个收集底部407，用于收集所述压缩的污染气体。
本发明进一步的特征及优势参照附图，通过下面的举例将更好地被理解，这些例子只是说明性的，并不局限于这些实施例。
附图说明
图1显示了本发明的方法方框图；
图2显示了本发明的压缩装置的剖视图；
图3显示了与图2同一显示方向的本发明压缩线圈详图。
具体实施方式
图1显示了合成产品粉碎步骤中产生气体的压缩步骤以及初始粉碎后，在回收处理中回收合成泡沫材料的压块步骤。
剩下的步骤，与传统的一样，没有显示，因为这些不是本发明所要达到的具体目的。只增加下面的一步就可以了，即，通过从粉碎步骤中产生的合成材料流中抽吸合成泡沫材料，并对合成泡沫材料再利用。这种合成材料，在粉碎的下游中通常分散在合适的带状运输装置上，一个或多个抽吸口从动输装置上抽吸比其它材料轻的泡沫材料，并将泡沫材料送入压块机中。
在粉碎机中进行粉碎以及在压块机中对泡沫材料压缩的过程中都要从这些材料中释放相当量的气体，如制备这些材料时的扩散气体。这些气体不可压缩的污染气体，通常为保和烃，如戊烷，或者为氟里昂，如R11或R12。
在图1中，粉碎装置用标号1表示，压块装置用标号2表示。
通常所用的粉碎装置1为已经类型的设备。安全从含有毒物/污染物质的部件(冰箱或空调热交换器)上分离的合成产品，被引入粉碎机中。其中毒物/污染物质如(机)油或各种性质的气体象冷却气。合成材料以粉碎的形式从粉碎机中流出，大小合适。粉碎粒的大小可以用粉碎速度以及粉碎时间来改变，以及在粉碎排出孔上安装具有想要尺寸网眼的筛网来改变。
压块装置2也是传统的类型，其包括压机以及对已压块材料的排出装置。
从粉碎装置1和压块装置2释放的气体由抽吸装置3(一般为扇子)抽吸，与空气一起通过适合管线5送入压缩装置4。
参照图2，压缩装置4包括一个箱体401，在箱体里布置有一个热交换器，即双线圈402，箱体上设有进口和出口403、404。冷却剂流入双线圈402中。这种冷却剂为一种惰性流体，其沸点低于-130℃。这种惰性流体通常为液态氮。因此，本发明的非限定性实施例都以这种冷却剂为参照。压缩装置1进一步包括：荷载孔405，用于加入可压缩空气/污染气体混和物；排气孔406，用于排出新鲜空气。热交换气的具体几何形状，以及所应用流体的动力学条件防止了凝固组份沉积在热交换器表面上，从而避免效率的损失以及由于机械障碍造成系统阻塞的风险。这个问题特别是因为气态流也承载着含有如油或铵盐的高溶点物质。这些物质源于含有制冷产品电路中铵及润滑剂的冰箱泡沫材料的污染物。
污染气体，与通有液态氮流体的双线圈402接触，经压缩并收集在压缩装置的收集底部407，压缩气从收集底部流出并送往处理器。而从压缩装置4流出的新鲜空气直接沿管线6排出。
液态氮在吸收热量之后变成气体状态沿管线7从压缩装置流出。该管线7将气态氮回收在粉碎装置1中。
在粉碎装置1内输送新鲜空气部分的回收管线8从排出管线6分支排出空气。
下游分支管线8的排出管线6以及排出空气的回收管线8都由各自的阀装置10、11来控制，阀装置调整气流从而调整粉碎装置1内的压力。
氮气的排出管线12由阀装置13控制，其从氮气回收管线7上分支。
在标准的运行条件下，阀装置13是关闭的，以使所有从压缩装置4流出的氮气回收在粉碎装置1中。惰性气体如氮气的引入，系统运行几分钟后，粉碎装置中基本为惰性环境。因此，可以避免从泡沫材料随意排出的污染烃气在有火花的条件下可能的爆炸。
如上所述，沿管线6和7从压缩装置4流出的新鲜空气部分在粉碎装置1中再流通。再流通到粉碎装置1的空气体积最好占从压缩装置4流出总量的10％到15％之间。通过管线7和8流入粉碎装置1的空气和氮气基本上在粉碎装置1内形成惰性环境，氧气的体积含量相对于气态物质的总量低于5％。
再者，干燥冷空气和氮气流降低了粉碎装置1的内部环境的水份含量，进而气流进入压缩装置4。因为由于没必要的蒸汽压缩消耗降低了，因此液态氮消耗降到了最小。换句话说，利用压缩压缩装置4内可压缩的污染气体的液态氮相同量的气态氮与再循环空气一起可以降低蒸汽在粉碎装置1中的压缩。还有一个优点，对于加工的产品以及系统，内部温度可以维持在一个完全安全的值。这个温度优选低于50℃。
在粉碎装置1中一直存在轻微的低气压比较重要，这样可以避免产生的气体逃逸到外部，造成环境问题。因此，建议在粉碎装置1中布置一些压力传感器，通过合适的压力指示器14控制内部压力，以停止或至少降低氮气和/或空气流的输入。这种效果可以通过部分或全部关闭阀装置11并打开阀装置10，以及可选择控制阀装置13来达到。
这种操作优选为自动控制。为了达到此目的，在本发明的一个优选实施例中，控制及监测单元15与所述的压力指示器14相连，并可操作性地分别连接到空气排出管线6以及回收管线8上的阀装置10、11。控制及监测单元15通过压力指示器14读出粉碎装置1内的压力，如果该值达到一个预定的标准，即稍低于大气压力时，将传送到阀装置11一个适合的关闭控制信号，并/或传送到阀装置10一个打开控制信号。
从以上叙，可以立刻明白本发明的优点。
氮气/空气混和物的回收避免了在粉碎过程中爆炸的可能，并降低了压缩步骤中液态氮的消耗。低温氮及空气的回收还使粉碎机内部温度维持在可接受的范围，特别是在24小时连续处理的情况下。
控制及监测单元使的运行非常安全，从而避免超压力的产生，这种超压力可以造成粉碎装置中产生的污染气体的泄露。
以上所述的仅仅是为了实现本发明而举出一些具体的方法及设备的实施例，对于业内人士来说，在不脱离本发明所保护的范围，可以根据具体应用的调整，做出不同的改进。
Claims (11)
1、回收如冰箱等合成产品的方法，该方法包括：
在粉碎装置(1)中对所述合成产品的粉碎的步骤，以提供合成材料，并伴随可压缩污染气体的生成；
在压缩装置(4)中对所述可压缩污染气体压缩的步骤，
其中，所述压缩步骤通过惰性冷却剂来实现，其特征在于：从所述压缩装置(4)中流出的气态惰性冷却剂在所述的粉碎装置(1)回收。
2、根据权利要求1所述的回收方法，其中，所述的惰性冷却剂具有低于-130℃的沸点。
3、根据权利要求2所述的回收方法，其中，所述惰性冷却剂为液态氮。
4、根据权利要求1-3任意一项所述的回收方法，其中，所述粉碎装置(1)通过抽吸装置(3)减压，该抽吸装置布置在所述粉碎装置(1)和所述压缩装置(4)的流通通道中。
5、根据权利要求1-4任意一项所述的回收方法，其中，从所述压缩装置(4)流出的部分空气经过对所述可压缩污染气体的压缩处理后，又加入到所述的粉碎装置(1)中。
6、根据权利要求5所述的回收方法，其中，所述的部分空气占从所述压缩装置(4)流出的空气体积的10-15％。
7、根据权利要求5或6所述的回收方法，其中，从所述压缩装置(4)流出的空气分配到排出管线(6)和回收管线(8)，所述排出和回收管线(6、8)由各自的阀装置(10、11)控制。
8、根据权利要求5-7任意一项所述的回收方法，其中，所述粉碎装置(1)包括压力传感器，压力传感器与压力指示器(14)相连。
9、根据权利要求4-8任意一项所述的回收方法，其中，控制及监测单元(15)与所述压力指示器(14)相连，并操作性地分别与所述空气排出管线(6)和回收管线(8)的阀装置(10、11)相连。其中所述控制及监测单元(15)通过压力指示器读出粉碎装置(1)内部压力，如果该压力达到一个预定的标准，即稍低于大气压，将发出一个对阀装置(11)的适合的关闭控制信号和/或一个对阀装置(10)的适合的打开控制信号。
10、根据权利要求1-9任意一项所述的回收方法，其中，所述的压缩装置(4)包括一个箱体(401)，在该箱体里布置有双线圈热交换器(402)，在箱体上有所述惰性冷却剂的进口和出口(403、404)，所述箱体(401)进一步包括：一个荷载孔(405)，用于加入可压缩空气/污染气体混和物；一个排出孔(406)，用于排出新鲜空气；以及一个收集底部(407)，用于收集所述压缩的污染气体。
11、一种回收合成产品的设备，其包括一压缩装置(4)，特征在于所述的压缩装置包括：一个箱体(401)，在该箱体里布置有双线圈热交换器(402)，在箱体上有所述惰性冷却剂的进口和出口中(403、404)，所述箱体(401)进一步包括：一个荷载孔(405)，用于加入可压缩空气/污染气体混和物；一个排出孔(406)，用于排出新鲜空气；以及一个收集底部(407)，用于收集所述压缩的污染气体。
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