CN216831766U - 废塑料脱机杂的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及废塑料领域，公开了一种废塑料脱机杂的系统，该系统包括：依次连通的第一粉碎设备(100)、干洗设备(200)、第一分离设备(300)和第二分离设备(400)；其中，所述第一粉碎设备(100)能够粉碎废塑料处理料，得到废塑料碎片；所述干洗设备(200)能够用磨料研磨所述废塑料碎片，得到研磨后的混合物；所述第一分离设备(300)能够使得研磨后的混合物中的机杂、塑料和磨料相分离，得到含塑料和磨料的混合物；所述第二分离设备(400)能够分离所述含塑料和磨料的混合物，且分离后磨料返回所述干洗设备(200)。该系统采用干洗设备对废塑料进行干洗，避免了现有技术中水洗过程中废水的产生，环境友好，适于工业化应用。

Description

废塑料脱机杂的系统

技术领域

本实用新型涉及废塑料领域，具体涉及废塑料脱机杂的系统。

背景技术

废塑料造成的“白色污染”日益严重，“白色污染”治理也越来越受到人们关注。目前废塑料处理的主要手段为：物理回收、化学回收、焚烧发电及填埋。废塑料处理手段按照国际废弃物管理政策优先级顺序为再使用、再循环、再生和残质处理，即能够物理回收的废塑料尽量物理回收实现降级使用或出口国外实现瓶到瓶回收；难以物理回收的且相对干净的混合废塑料进行化学回收，将这部分废塑料转化为燃油或进一步深加工为烯烃单体用于合成树脂；剩余的较脏的且难以化学回收处理的废塑料则送往焚烧发电厂与其它生活垃圾一并燃烧发电或填埋处理。

随着环保认识的提高以及全世界各国对碳达峰、碳中和目标的提出，废塑料填埋处理因占地广、污染地下水等缺点已经逐渐被各国限制发展；焚烧发电虽然具有明显的减量化、无害化效果，但因较高的碳排放量也逐渐受到各国的限制，以国内为例，生态环境部拟出台的废塑料污染控制技术规范提出要限制废塑料的焚烧，鼓励物理及化学再生。但杂质含量高的混合废塑料如果进行物理回收则需要较长的处理过程且需要大量的水洗过程，成本过高无经济性。经简单处理后用于化学回收则成为最佳的选择。但化学回收对非塑料组分的要求是越低越好，因为无法热解的物料(灰分、水分)加热至高温消耗能耗，灰分最终与油混合在一起进入半焦/焦炭中形成低价值产品或者固废。

目前国内废塑料进化学回收装置前需要经过的处理过程主要是脱水、脱机杂，因为这部分物料进入化学回收装置后会产生无价值的危废。但水洗脱机杂(如掺杂在废塑料上的土、灰、纤维、生物质等)容易在治污的同时又排污(据调研，常规的水洗方法，水耗在10-20t/t废塑料，国内做的比较好的水耗7-12t/t废塑料)，因此有必要开发一种废塑料低水耗脱机杂的方法，以提高废塑料化学回收用原料的品质，从而降低废塑料焚烧发电和填埋量，助力实现“双碳”目标。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的废塑料化学回收来源有限，废塑料水洗耗水量大的技术问题，提供废塑料脱机杂的系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种废塑料脱机杂的系统，该系统包括：

依次连通的第一粉碎设备100、干洗设备200、第一分离设备300和第二分离设备400；其中，

所述第一粉碎设备100能够粉碎废塑料处理料，得到废塑料碎片；

所述干洗设备200能够用磨料研磨所述废塑料碎片，得到研磨后的混合物；

所述第一分离设备300能够使得研磨后的混合物中的机杂、塑料和磨料相分离，得到含塑料和磨料的混合物；

所述第二分离设备400能够分离所述含塑料和磨料的混合物，且分离后磨料返回所述干洗设备200。

进一步地，所述第一粉碎设备100为剪切粉碎机。

进一步地，所述干洗设备200为滚筒筛，所述滚筒筛的筛孔选自正方形、长方形和圆形中的至少一种。

进一步地，所述滚筒筛的筛网孔径为1-10mm。

进一步地，所述磨料的当量直径为10-20mm。

进一步地，所述第一分离设备300为振动筛，所述振动筛的筛网孔径为1-5mm。

进一步地，所述第二分离设备400包括至少一级旋风分离器。

进一步地，所述系统还包括，依次连通的任选的第三分离设备500、第四分离设备600、第二粉碎设备700、干燥设备800和第五分离设备900，其中，所述第五分离设备900与所述第一粉碎设备100相连，其中，

所述第三分离设备500能够初步脱除废塑料中的机杂，得到第三分离后物；

所述第四分离设备600能够进一步脱除所述第三分离后物中的机杂，得到第四分离后物；

所述第二粉碎设备700能够粉碎所述第四分离后物，得到粉碎后料；

所述干燥设备800能够干燥所述粉碎后料，得到干燥后料；

所述第五分离设备900能够进一步脱除所述干燥后料中的机杂，得到所述废塑料处理料。

进一步地，所述第三分离设备500为滚筒筛，所述滚筒筛的筛孔选自正方形、长方形和圆形中的至少一种。

进一步地，所述第三分离设备500为滚筒筛，所述滚筒筛的筛网孔径为20-40mm。

根据本实用新型提供的废塑料脱机杂的系统，该系统能够基本脱除废塑料中的机杂，降低废塑料的灰分，从而拓宽废塑料化学回收的原料来源，另外，采用干洗设备对废塑料进行干洗，避免了现有技术中水洗过程中废水的产生，环境友好，适于工业化应用。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施方式的废塑料脱机杂的系统的结构示意图。

附图标记说明

100 第一粉碎设备 200 干洗设备 300 第一分离设备

400 第二分离设备 500 第三分离设备 600 第四分离设备

700 第二粉碎设备 800 干燥设备 900 第五分离设备

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本实用新型提供一种废塑料脱机杂的系统，参考图1，该系统包括：

依次连通的第一粉碎设备100、干洗设备200、第一分离设备300和第二分离设备400；其中，

所述第一粉碎设备100能够粉碎废塑料处理料，得到废塑料碎片；

所述干洗设备200能够用磨料研磨所述废塑料碎片，得到研磨后的混合物；

所述第一分离设备300能够使得研磨后的混合物中的机杂、塑料和磨料相分离，得到含塑料和磨料的混合物；

所述第二分离设备400能够分离所述含塑料和磨料的混合物，且分离后磨料返回所述干洗设备200。

本实用新型中，废塑料为无法物理回收的且含有大量水分、机杂的混合薄膜状废塑料，如塑料包装袋、农膜等。

在本实用新型的一些实施方式中，所述第一粉碎设备100的形式不做具体限定，例如，可以为剪切粉碎机。其中，所述剪切粉碎机能够将废塑料处理料撕碎成平均宽度为10-40mm的条带状，优选为平均宽度20-30mm的废塑料碎片。

在本实用新型的一些实施方式中，所述干洗设备200为滚筒筛，所述滚筒筛的筛孔选自正方形、长方形和圆形中的至少一种。所述滚筒筛的筛网孔径为1-10mm。另外，所述干洗设备为滚筒筛，该滚筒筛的筛网可以为各种材质、形式的筛网，优选为各类板材高密度冲孔后卷焊而成。所述筛孔总面积占滚筒筛总面积的80％以上，优选90％以上。所述滚筒筛的内径大于废塑料平均直径的10倍，优选为0.5-1m。

在本实用新型的一些实施方式中，所述磨料的当量直径为10-20mm。所述磨料为金属、陶瓷、玻璃的一种或几种，优选金属材质。所述磨料外形可为球形、圆柱形等各种形状。磨料外表面不可做抛光处理。所述磨料与废塑料共同进料时的混合体积比为0.1-10，优选为0.5-2。所述振动筛筛网孔径为1-5mm。

在本实用新型的一些实施方式中，所述第一分离设备300为振动筛，所述振动筛的筛网孔径为1-5mm。

在本实用新型的一些实施方式中，所述第二分离设备400包括至少一级旋风分离器。具体地，粘附的少量机杂粉尘由气体夹带而出，干净的废塑料则由旋风分离器底部排出。

在本实用新型的一些实施方式中，所述系统还包括，依次连通的任选的第三分离设备500、第四分离设备600、第二粉碎设备700、干燥设备800和第五分离设备900，其中，所述第五分离设备900与所述第一粉碎设备100相连。

所述第三分离设备500能够初步脱除废塑料中的机杂，得到第三分离后物。所述第三分离设备500为滚筒筛，所述滚筒筛的筛孔选自正方形、长方形和圆形中的至少一种。所述第三分离设备500为滚筒筛，所述滚筒筛的筛网孔径为20-40mm，优选20-30mm。所述滚筒筛的筛网为各种材质、形式的筛网，优选为各类板材高密度冲孔后卷焊而成。所述筛孔可为方形、圆形等；所述筛孔总面积占滚筒筛总面积的80％以上，优选90％以上。所述滚筒筛直径优选为废塑料平均长度的4-10倍。

所述第四分离设备600能够进一步脱除所述第三分离后物中的机杂，得到第四分离后物。所述第四分离设备600为至少两级旋风分离器，且各级旋风分离器串联连接。风机进风口位于第三分离设备500出料口下方，进风方向与第三分离设备500出料口平行或斜向上吹扫。所述风机的风量根据废塑料原料的性质而调整，分离出无法通过大网孔滚筒筛的大块机杂。当大块机杂夹带废塑料较多时，优选将机杂返回大网孔滚筒筛重复分离。旋风分离器为两级时，第一级旋风分离器直径较小，风速较大，用于分离包覆、夹带的相对较大机杂。塑料流随气体吹出至第二级旋风分离器，机杂流由旋风分离器底部排出；所述的第二级旋风分离器相比第一级直径较大，风速较小，少量机杂由气体夹带出去，塑料流则由旋风分离器底部排出后自有落入第二粉碎设备700，所述第二粉碎设备700优选为撕碎机，所述二粉碎设备700能够粉碎所述第四分离后物，得到粉碎后料。所述的撕碎机将废塑料(所述第四分离后物)撕碎成宽度10-100mm的条带状粉碎后料，优选为宽度30-40mm的条带状粉碎后料。

所述干燥设备800能够干燥所述粉碎后料，得到干燥后料。所述干燥设备800优选为滚筒鼓风干燥箱，该滚筒鼓风干燥箱为外热式，直径为条带状废塑料(粉碎后料)平均长度的4-10倍，优选为0.5-1.5m；内部无其它内构件，干燥温度为100-120℃，热源为蒸汽、导热油或电加热中的一种或几种；滚筒干燥箱转速为0.1-10r/min；粉碎后料在滚筒鼓风干燥箱内平均停留时间为30-120min。

所述第五分离设备900能够进一步脱除所述干燥后料中的机杂，得到所述废塑料处理料。所述第五分离设备900为至少两级旋风分离器，且各级旋风分离器串联连接。旋风分离器为两级时，第一级旋风分离器直径较小，风速较大，用于分离包覆、夹带的相对较大机杂。塑料流随气体吹出至第二级旋风分离器，机杂流由旋风分离器底部排出；所述的第二级旋风分离器相比第一级直径较大，风速较小，少量机杂由气体夹带出去，塑料流则由旋风分离器底部排出后自有落入第一粉碎设备100。

以下将通过实施例对本实用新型进行详细描述。以下实施例中，第一粉碎设备100为剪切粉碎机，剪切式粉碎机内置筛网孔径为20mm。干洗设备200为滚筒筛，筛孔孔径为3mm，滚筒筛内径1.5m，所用磨料为当量直径20mm的石块，磨料和废塑料进料的堆积体积比为3:1；第一分离设备300为振动筛，振动筛筛孔孔径为1mm。第二分离设备400包括两级旋风分离器。第三分离设备500为滚筒筛，滚筒筛内径1.5m，筛网为金属板冲孔，孔径30mm。第四分离设备600包括两级旋风分离器。第二粉碎设备700为撕碎机，撕碎机出料宽度30mm。干燥设备800为滚筒干燥箱，干燥温度为110℃，停留时间为1.5h。

实施例所用的样品均经过四分法取样，取得具有一定代表性的样品后，先将其中的大块机杂极性破碎处理，与废塑料混合均匀后统一进行冷冻粉碎处理，所得的样品采用煤的工业分析方法(GB/T 212-2008)分析废塑料样品中的机杂(灰分)和水分含量。实施例所用的几种废塑料原料如表1所示。

表1

编号	样品	水分	机杂
				实施例1	垃圾填埋场废塑料	18.94	40.29
实施例2	造纸厂废塑料	13.65	13.44
				实施例3	城市生活垃圾分选废塑料	10.32	6.13

实施例1

将来自填埋场挖掘出的废塑料按照图1流程处理，因组成比较复杂，其中，原料中会夹带部分塑料进入机杂中，因此大块机杂进一步返回第三分离设备500进行二次处理，以提高废塑料回收率，对最终取得的塑料样品进行取样分析，其水分和灰分组成如表2所示。

实施例2

造纸厂废塑料一般均经过水洗处理，不含油大块机杂，因此造纸厂废塑料不用经过第三分离设备500，直接在撕碎机处将废塑料在撕碎机处加入系统进行处理，对最终取得的塑料样品进行取样分析，其水分和灰分组成如表2所示。

实施例3

与造纸厂废塑料相同，在垃圾分类回收的背景下，来自城市生活垃圾中的废塑料中基本不含大块机杂，因此城市生活垃圾分选废塑料不用经过第三分离设备500，直接在撕碎机处将废塑料在撕碎机处加入系统进行处理，对最终取得的塑料样品进行取样分析，其水分和灰分组成如表2所示。

表2

编号	水分	灰分
			实施例1	4.58	5.89
实施例2	2.65	3.27
			实施例3	2.32	2.36

由表2可以看出，实施例1-3采用本实用新型的技术方案，该系统对不同来源的废塑料具有较好的脱机杂效果，且该过程中无需消耗水。所得处理后废塑料中水分和机杂含量较低，满足废塑料化学回收的要求。需要进一步说明的是，类似垃圾填埋场废塑料等杂质和水分含量过高的废塑料采用一套固定的装置处理效果可能欠佳，如需深度净化需要增加装置体量或者采用几条线串联的模式。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种废塑料脱机杂的系统，其特征在于，该系统包括：

依次连通的第一粉碎设备(100)、干洗设备(200)、第一分离设备(300)和第二分离设备(400)；其中，

所述第一粉碎设备(100)能够粉碎废塑料处理料，得到废塑料碎片；

所述干洗设备(200)能够用磨料研磨所述废塑料碎片，得到研磨后的混合物；

所述第一分离设备(300)能够使得研磨后的混合物中的机杂、塑料和磨料相分离，得到含塑料和磨料的混合物；

所述第二分离设备(400)能够分离所述含塑料和磨料的混合物，且分离后磨料返回所述干洗设备(200)。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一粉碎设备(100)为剪切粉碎机。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述干洗设备(200)为滚筒筛，所述滚筒筛的筛孔选自正方形、长方形和圆形中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述滚筒筛的筛网孔径为1-10mm。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述磨料的当量直径为10-20mm。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一分离设备(300)为振动筛，所述振动筛的筛网孔径为1-5mm。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二分离设备(400)包括至少一级旋风分离器。

8.根据权利要求1、2、4-7中任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括，依次连通的任选的第三分离设备(500)、第四分离设备(600)、第二粉碎设备(700)、干燥设备(800)和第五分离设备，其中，所述第五分离设备与所述第一粉碎设备(100)相连，其中，

所述第三分离设备(500)能够初步脱除废塑料中的机杂，得到第三分离后物；

所述第四分离设备(600)能够进一步脱除所述第三分离后物中的机杂，得到第四分离后物；

所述第二粉碎设备(700)能够粉碎所述第四分离后物，得到粉碎后料；

所述干燥设备(800)能够干燥所述粉碎后料，得到干燥后料；

所述第五分离设备(900)能够进一步脱除所述干燥后料中的机杂，得到所述废塑料处理料。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第三分离设备(500)为滚筒筛，所述滚筒筛的筛孔选自正方形、长方形和圆形中的至少一种。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第三分离设备(500)为滚筒筛，所述滚筒筛的筛网孔径为20-40mm。

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