CN220245995U - 一种含pet材料的回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于废旧资源回收技术领域，具体涉及一种含PET材料的回收装置。该装置包括输送系统，输送系统用于输送含PET材料，输送系统通过螺杆挤出机连接粗过滤器，粗过滤器通过脱色中间罐连接单体输送泵，单体输送泵通过脱色剂过滤器连接结晶罐，结晶罐通过粗晶液输送泵连接离心机，离心机通过粗晶输送泵连接粗晶熔融罐，粗晶熔融罐通过粗BHET输送泵连接相变分离器，相变分离器通过精BHET输送泵连接聚合反应器，聚合反应器通过熔体输送泵连接熔体过滤器，熔体过滤器还连接熔体三通阀。本申请能避免废料成分单一的问题，且降低废水处理的能耗，较为环保。
Description
技术领域
本实用新型属于废旧资源回收技术领域，具体涉及一种含PET材料的回收装置。
背景技术
PET材料(俗称聚酯，化学名：聚对苯二甲酸乙二醇酯)广泛应用于化学纤维、薄膜、饮料瓶、板材、片材、包装瓶等的生产领域。
随着PET材料被广泛的使用，产生的含PET的废弃材料也越来越多，PET在自然条件下很难降解，会产生严重的环境污染问题。近年来，如何解决这一难题，并能绿色环保可持续回收利用该材料，已成为当前世界各国的重要课题。
目前对含PET材料的回收方法主要为物理回收和化学回收。
物理回收法主要是采用将含PET材料破碎、螺杆挤压、熔体粗过滤、共混增粘、直接造粒制成再生PET切片或熔体直纺制成再生短纤或再生长丝。物理法主要适用于成分比较单一的干净的PET材料，如PET 3A级瓶片，PET废丝等。该方法无法适用成分复杂，非纯含PET材料的废弃材料。
化学回收法化学法主要有水解法、甲醇醇解法、乙二醇醇解法。水解法和甲醇醇解法存在反应条件苛刻、回收效率低等缺点。乙二醇醇解法是目前主流的工艺，其路线主要是制成BHET或者DMT,再聚合为再生切片或者再生纤维。但此方法为纯化学法，工艺路线复杂，再生过程会产生大量的废水需要处理，造成能耗的浪费和环保的压力。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种含PET材料的回收装置，能避免废料成分单一的问题，且降低废水处理的能耗，较为环保。
一种含PET材料的回收装置，包括输送系统，所述输送系统用于输送含PET材料，所述输送系统通过螺杆挤出机连接粗过滤器，所述粗过滤器通过脱色中间罐连接单体输送泵，所述单体输送泵通过脱色剂过滤器连接结晶罐，所述结晶罐通过粗晶液输送泵连接离心机，所述离心机通过粗晶输送泵连接粗晶熔融罐，所述粗晶熔融罐通过粗BHET输送泵连接相变分离器，所述相变分离器通过精BHET输送泵连接聚合反应器，所述聚合反应器通过熔体输送泵连接熔体过滤器，所述熔体过滤器还连接熔体三通阀。
优选的，所述输送系统包括皮带输送机，所述皮带输送机用于输送含PET材料。
优选的，所述皮带输送机通过撕碎机连接挤出机料仓，所述挤出机料仓通过喂料机连接所述螺杆挤出机。
优选的，所述离心机还通过离心液储罐连接离心液输送泵，所述离心液输送泵用于输送离心液至所述螺杆挤出机中醇解。
优选的，所述相变分离器还通过低聚物输送泵连接所述螺杆挤出机，所述低聚物输送泵用于输送低聚物至所述螺杆挤出机中醇解。
优选的，所述离心液储罐还连接乙二醇补充管线，所述乙二醇补充管线用于补充乙二醇。
优选的，所述结晶罐还与结晶液循环泵以及结晶冷凝器闭环连接。
优选的，所述脱色中间罐还通过脱色剂喂料机连接脱色剂罐。
优选的，所述含PET材料包括PET废衣服、废饮料瓶片、废薄膜、废丝、废切片、废浆块中的至少一种。
采用上述技术方案，本申请能避免物理方法存在的问题：废料成分单一。本申请的装置能适用成分复杂，非纯含PET材料的废弃材料。
优选的，所述螺杆挤出机的温度为220～260℃，所述脱色中间罐的温度为120～190℃，所述相变分离器的温度为200～260℃，相变分离器的真空度为15～80Pa；所述聚合反应器的温度为278～288℃，所述聚合反应器的真空度为300～100Pa。
采用上述技术方案，在本申请的装置中，含PET材料与乙二醇以及低聚物进行醇解，然后过滤得到第一滤液，第一滤液脱色后得到第二滤液，第二滤液冷却结晶得到粗BHET晶体与乙二醇混合的粗晶液，粗晶液经过滤得到粗BHET晶体和离心液，离心液为乙二醇，离心液能循环回到前述的含PET材料中与之醇解，粗BHET晶体熔融后得到粗BHET液体，粗BHET液体相变分离得到精BHET液体和低聚物，低聚物能循环回到前述的含PET材料中与之醇解，精BHET液体经过聚合反应得到PET熔体，PET熔体能送至外部进行切粒或纺丝。本申请在处理含PET材料过程中，将乙二醇和低聚物循环使用，降低原料损耗，避免对中间产物的再处理，装置中产生的废水还可以用于循环冷却结晶，降低废水处理的能耗，另外，原料都为废弃物，最后产物可以用于切粒或纺丝，是对废弃物的回收利用，且本申请的装置较为环保。
本实用新型的有益效果是：
在本申请的装置中，含PET材料与乙二醇以及低聚物进行醇解，然后过滤得到第一滤液，第一滤液脱色后得到第二滤液，第二滤液冷却结晶得到粗BHET晶体与乙二醇混合的粗晶液，粗晶液经过滤得到粗BHET晶体和离心液，离心液为乙二醇，离心液能循环回到前述的含PET材料中与之醇解，粗BHET晶体熔融后得到粗BHET液体，粗BHET液体相变分离得到精BHET液体和低聚物，低聚物能循环回到前述的含PET材料中与之醇解，精BHET液体经过聚合反应得到PET熔体，PET熔体能送至外部进行切粒或纺丝。
本申请能避免物理方法存在的问题：废料成分单一。本申请的装置能适用成分复杂，非纯含PET材料的废弃材料。
本申请在处理含PET材料过程中，将乙二醇和低聚物循环使用，降低原料损耗，避免对中间产物的再处理，装置中产生的废水还可以用于循环冷却结晶，降低废水处理的能耗。
另外，原料都为废弃物，最后产物可以用于切粒或纺丝，这是对废弃物的回收利用，综合上述，本申请的装置较为环保。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型的整体流程示意图；
图2是本实用新型的整体结构示意图；
图3是图2中A部的放大示意图；
图4是图2中B部的放大示意图；
图5是图2中C部的放大示意图；
图中标记为：1.皮带输送机；2.撕碎机；3.挤出机料仓；4.喂料机；5.螺杆挤出机；6.粗过滤器；7.脱色剂罐；8.脱色剂喂料机；9.脱色中间罐；10.单体输送泵；11.脱色剂过滤器；12.结晶罐；13.结晶液循环泵；14.结晶冷凝器；15.粗晶液输送泵；16.离心机；17.粗晶输送泵；18.离心液储罐；181.乙二醇补充管线；19.离心液输送泵；20.粗晶熔融罐；21.粗BHET输送泵；22.相变分离器；23.低聚物输送泵；24.精BHET输送泵；25.聚合反应器；26.熔体输送泵；27.熔体过滤器；28.熔体三通阀。
具体实施方式
实施例1
如图1～图5所示，一种含PET材料的回收装置，包括输送系统，输送系统包括皮带输送机1，皮带输送机1用于输送含PET材料，含PET材料包括PET废衣服、废饮料瓶片、废薄膜、废丝、废切片、废浆块中的至少一种。
皮带输送机1管道式连接撕碎机2，撕碎机2管道式连接挤出机料仓3，挤出机料仓3管道式连接喂料机4，喂料机4管道式连接螺杆挤出机5。
螺杆挤出机5管道式连接粗过滤器6，粗过滤器6管道式连接脱色中间罐9，脱色中间罐9管道式连接脱色剂喂料机8，脱色剂喂料机8管道式连接脱色剂罐7，脱色剂喂料机8用于将储存在脱色剂罐7中的脱色剂运输至脱色中间罐9中，脱色中间罐9还管道式连接单体输送泵10，单体输送泵10管道式连接脱色剂过滤器11，脱色剂过滤器11管道式连接结晶罐12，结晶罐12和结晶液循环泵13以及结晶冷凝器14三者两两管道式连接，形成闭环连接，这三者相互配合用于将第二滤液循环冷却结晶，来得到粗BHET晶体与乙二醇混合的粗晶液。
结晶罐12还管道式连接粗晶液输送泵15，粗晶液输送泵15用于输送上述的粗晶液，粗晶液输送泵15管道式连接离心机16，离心机16用于离心分离粗晶液，来得到粗BHET晶体和离心液，离心机16管道式连接粗晶输送泵17，粗晶输送泵17管道式连接粗晶熔融罐20，粗晶熔融罐20管道式连接粗BHET输送泵21，粗BHET输送泵21管道式连接相变分离器22，相变分离器22管道式连接精BHET输送泵24，精BHET输送泵24管道式连接聚合反应器25，聚合反应器25管道式连接熔体输送泵26，熔体输送泵26管道式连接熔体过滤器27，熔体过滤器27管道式连接熔体三通阀28，熔体输送泵26配合熔体三通阀28以及熔体过滤器27将PET熔体输送至外部进行切粒或纺丝。
离心机16还管道式连接离心液储罐18，离心液储罐18管道式连接离心液输送泵19，离心液输送泵19用于输送离心液至螺杆挤出机5中醇解。
离心液储罐18还管道式连接乙二醇补充管线181，乙二醇补充管线181用于补充乙二醇。
相变分离器22还管道式连接低聚物输送泵23，低聚物输送泵23管道式连接螺杆挤出机5，低聚物输送泵23用于输送低聚物至螺杆挤出机5中醇解。
其中，上述各设备之间的连接也可选择其他连接方式，在此实施例中优选为管道式连接。
挤出机料仓1为挤出机的料仓，脱色剂罐7用于储存脱色剂，脱色中间罐9为脱色罐，脱色剂过滤器11为过滤器，结晶液循环泵13为循环泵，结晶冷凝器14为冷凝器，粗晶熔融罐20为熔融罐，相变分离器22为相分离器，熔体过滤器27为过滤器，熔体三通阀28为三通阀。
单体输送泵10、粗晶液输送泵15、粗晶输送泵17、离心液输送泵19、粗BHET输送泵21、精BHET输送泵24、熔体输送泵26都为输送泵，都是用来提供动力，但提供动力后输送的物质不同。
参照图1，本申请所提出的一种含PET材料的回收装置，工作过程是这样的：
S1.含PET材料通过皮带输送机1进入撕碎机2撕碎，撕碎后的材料进入挤出机料仓3，然后通过挤出机料仓3进入喂料机4，根据需求，喂料机4将适量的撕碎后的材料输送至螺杆挤出机5，在螺杆挤出机5中，撕碎后的材料与乙二醇以及低聚物一起进行醇解，螺杆挤出机5的温度控制在220～260℃，醇解后的产物经粗过滤器6过滤后被其输送至脱色中间罐9，得到第一滤液。
S2.脱色剂罐7将脱色剂输送至脱色剂喂料机8，脱色剂喂料机8将脱色剂根据需求输送至脱色中间罐9中，然后与脱色中间罐9中存储的第一滤液进行充分混合脱色，脱色中间罐9的温度控制在120～190℃，脱色后的产物被单体输送泵10从脱色中间罐9中输送至脱色剂过滤器11，脱色剂过滤器11将脱色后的产物过滤后输送至结晶罐12，得到第二滤液。
S3.第二滤液存储在结晶罐12中，启动结晶液循环泵13，为结晶冷凝器14提供动力，将第二滤液循环冷却结晶，得到粗BHET晶体与乙二醇混合的粗晶液。
S4.粗晶液被粗晶液输送泵15输送至离心机16，离心机16离心分离粗晶液，得到粗BHET晶体和离心液，离心液为乙二醇。
S5.离心液从离心机16进入离心液储罐18，被其收集储存,然后离心液被离心液输送泵19输送至螺杆挤出机5进行醇解。
S6.粗BHET晶体被粗晶输送泵17输送至粗晶熔融罐20进行熔融，温度控制在130～180℃，得到粗BHET液体。
S7.粗BHET液体被粗BHET输送泵21送至相变分离器22进行相变分离，温度控制在200～260℃，真空控制在15～80Pa，相变分离后得到精BHET液体和低聚物。
S8.低聚物被低聚物输送泵23输送至螺杆挤出机5进行醇解。
S9.精BHET液体被精BHET输送泵24输送至聚合反应器25进行聚合反应，温度控制在278～288℃，真空控制在300～100Pa，得到PET熔体。
S10.PET熔体被熔体输送泵26输送至熔体过滤器27过滤，然后通过熔体三通阀28输送至外部进行切粒或纺丝，完成对含PET材料的回收利用。
S11.当得到的离心液的量较少时，可以通过乙二醇补充管线181将外部的乙二醇补充进入离心液储罐18中。
上述工作过程仅为其中一种工作方式和操作顺序，可以根据需求，调整操作步骤的前后顺序，或者也可以同时进行，比如，S5和S6可以同步进行(如果同步进行，后续步骤也应当适应性调整)，S11也不一定在最后一步，比如可以放在S5后。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种含PET材料的回收装置，其特征在于，包括输送系统，所述输送系统用于输送含PET材料，所述输送系统通过螺杆挤出机(5)连接粗过滤器(6)，所述粗过滤器(6)通过脱色中间罐(9)连接单体输送泵(10)，所述单体输送泵(10)通过脱色剂过滤器(11)连接结晶罐(12)，所述结晶罐(12)通过粗晶液输送泵(15)连接离心机(16)，所述离心机(16)通过粗晶输送泵(17)连接粗晶熔融罐(20)，所述粗晶熔融罐(20)通过粗BHET输送泵(21)连接相变分离器(22)，所述相变分离器(22)通过精BHET输送泵(24)连接聚合反应器(25)，所述聚合反应器(25)通过熔体输送泵(26)连接熔体过滤器(27)，所述熔体过滤器(27)还连接熔体三通阀(28)。
2.根据权利要求1所述的含PET材料的回收装置，其特征在于，所述输送系统包括皮带输送机(1)，所述皮带输送机(1)用于输送含PET材料。
3.根据权利要求2所述的含PET材料的回收装置，其特征在于，所述皮带输送机(1)通过撕碎机(2)连接挤出机料仓(3)，所述挤出机料仓(3)通过喂料机(4)连接所述螺杆挤出机(5)。
4.根据权利要求1所述的含PET材料的回收装置，其特征在于，所述离心机(16)还通过离心液储罐(18)连接离心液输送泵(19)，所述离心液输送泵(19)用于输送离心液至所述螺杆挤出机(5)中醇解。
5.根据权利要求1所述的含PET材料的回收装置，其特征在于，所述相变分离器(22)还通过低聚物输送泵(23)连接所述螺杆挤出机(5)，所述低聚物输送泵(23)用于输送低聚物至所述螺杆挤出机(5)中醇解。
6.根据权利要求4所述的含PET材料的回收装置，其特征在于，所述离心液储罐(18)还连接乙二醇补充管线(181)，所述乙二醇补充管线(181)用于补充乙二醇。
7.根据权利要求1所述的含PET材料的回收装置，其特征在于，所述结晶罐(12)还与结晶液循环泵(13)以及结晶冷凝器(14)闭环连接。
8.根据权利要求1所述的含PET材料的回收装置，其特征在于，所述脱色中间罐(9)还通过脱色剂喂料机(8)连接脱色剂罐(7)。
9.根据权利要求1所述的含PET材料的回收装置，其特征在于，所述含PET材料包括PET废衣服、废饮料瓶片、废薄膜、废丝、废切片、废浆块中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的含PET材料的回收装置，其特征在于，所述螺杆挤出机(5)的温度为220～260℃，所述脱色中间罐(9)的温度为120～190℃，所述相变分离器(22)的温度为200～260℃，所述相变分离器(22)的真空度为15～80Pa；所述聚合反应器(25)的温度为278～288℃，所述聚合反应器(25)的真空度为300～100Pa。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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