CZ20032842A3 - Drtící zařízení - Google Patents

Abstract

Drtící zařízení odpadních směsí polyethylentereftalátových (PET) výrobků, zejména použitých nápojových lahví, zahrnuje ohřívací krystalizační sekci (1) polyethylentereftalátových částic, opatřenou jednak vstupem (2) pro zavážení netříděné drtě polyethylentereftalátových výrobků ajednak výstupem (3)jakjejího zktystalizovaného podílu, tak i případně zbývajících nezkrystalizovaných částic, za ní je uspořádána drtící sekce (7) se sítem (8) pro oddělení podsítné složky rozemletých částic zkrystalizovaného polyethylentereftalátu a nadsítné složky nerozemletých ostatních znečišťujících částic, přičemž ohřívací krystalizační sekce (1)je opatřena odlučovačem (11) zplodin, vznikajících v jejím vnitřním prostoru.

Description

Drtící zařízení odpadních směsí polyethylentereftalátových (PET) výrobků, zejména použitých nápojových lahví, zahrnuje ohřívací krystalizační sekci (1) polyethylentereftalátových částic, opatřenou jednak vstupem (2) pro zavážení netříděné drtě polyethylentereftalátových výrobků a jednak výstupem (3) jakjejího zktystalizovaného podílu, tak i případně zbývajících nezkrystalizovaných částic, za ní je uspořádána drtící sekce (7) se sítem (8) pro oddělení podsítné složky rozemletých částic zkrystalizovaného polyethylentereftalátu a nadsítné složky nerozemletých ostatních znečišťujících částic, přičemž ohřívací krystalizační sekce (1) je opatřena odlučovačem (11) zplodin, vznikajících v jejím vnitřním prostoru.

• ···· · ·· ·· ···· • · · * · · · · · · • · ······

Drtící zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká drtícího zařízení, určeného zejména pro recyklaci odpadních směsí polyethylentereftalátových (PET) výrobků, například nápojových lahví.

Dosavadní stav techniky

Vyřešení recyklace tohoto odpadního materiálu je v současné době nutné zejména s ohledem na velká množstí nejrůznějších nápojů, dodávaných celosvětově na trh v polyethylentereftalátových nápojových lahvích a podobných obalech. Problém drcení odpadových PET výrobků je přitom počáteční fází celého následného recyklačního procesu.

Vzhledem k tomu, že tyto výrobky, resp. materiály, z něhož jsou zhotoveny, se vesměs vyskytují v amorfním stavu, nej častěji se k jejich rozmělnění používají nožové mlýny nebo různé řezací hlavy. Tato zařízení však na stejné částice rozmělní i všechny doprovodné nečistoty, jako jsou papírové etikety, lepidla, zátky a podobně, případně i další umělé hmoty nebo i jiné materiály, které se mohou ve vstupní odpadní surovině vyskytnout. Výsledkem je pak znečištěná průmyslová drť. v podstatě o stejné zrnitosti, u které je poté značným problémem oddělení všech těchto znečišťujících látek od vlastního materiálu, určeného k recyklaci.

Jedním z takovýchto zařízení může být například i zařízení, známé z rakouského patentového spisu AT 407 971 B, které setává ze skříňového tělesa, opatřeného násypkou, v němž je uložen otočný rotor, na jehož plášti jsou umístěny nástrojové nože, které při otáčení rotoru spolupůsobí s pevnými protinoži, umístěnými uvnitř skříňového tělesa.

Nevýhodou těchto známých zařízení je i skutečnost, že jsou určena pouze pro provádění tzv. materiálové recyklace, která je přitom postavena na poměrně složitém systému předvýběru, mytí, přísném oddělení všech nepolyethylentereftalátových částic a která nezasahuje do vnitřní struktury materiálu, neumožňuje odstranění například barvy a pododobně. Jejím výsledkem s omezenými možnostmi dalšího využití, neboř pro výrobu nového polyethylentereftalátového materiálu jej použít nelze.

je proto pouze granulát a v podstatě náhradního

Tato zařízení neumožňují provádět tzv. chemickou recyklaci odpadního polyethylentereftalátu s rozkladem na monomery, a to na kyselinu tereftalovou a ethandiol. Způsob této chemické recyklace je přitom již známý z českého patentového spisu č. 288622 a jeho podstata spočívá v tom, že nejprve se provádí separace polyethylentereftalátové složky vstupní suroviny jejím převedením do křehké formy krystalizací, mletím a následným proséváním. V dalších krocích pak následuje kontinuální dvoustupňová hydrolýza polyethylentereftalátu, srážení kyseliny tereftalové z vodného roztoku produktů hydrolýzy 2. stupně a oddělení ethandiolu z filtrátu produktů hydrolýzy 2. stupně po oddělení kyseliny tereftalové kontinuální dvoustupňovou rektifikací.

Uvedený patent však dále přesně nespecifikuje otázku příslušných zařízení k provádění v něm popsané chemické recyklace, úkolem předkládaného vynálezu je proto konstrukční vyřešení zařízení pro první krok tohoto způsobu, a to zařízení pro rozmělňování vstupní suroviny.

• · ··· ·

Podstata vynálezu

Tento úkol je řešen drtícím zařízením odpadních směsí polyethylentereftalátových (PET) výrobků, zejména použitých nápojových lahví, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z ohřívací krystalizační sekce polyethylentereftalátových částic, opatřené jednak vstupem pro zavážení netříděné drtě polyethylentereftalátových výrobků a jednak výstupem jak jejího zkrystalizovaného podílu, tak i případně zbývajících nezkrystalizovaných částic, za níž je uspořádána vlastní drtící sekce se sítem pro oddělení podsítné složky rozemletých částic zkrystalizovaného polyethylentereftalátu a nadsítné složky nerozemletých ostatních znečišťujících částic, přičemž ohřívací krystalizační sekce je opatřena odlučovačem zplodin, vznikajících v jejím vnitřním prostoru.

Drtící sekce může být tvořena například kulovým či válcovým mlýnem resp. jiným, obdobným zařízením, které je schopné drtit pouze získaný krystalický podíl, přičemž síto může být integrováno přímo do tohoto zařízení, příkladně jako perforovaný plášť kulového mlýna, nebo může být provedeno jako samostatné, příkladně jako vibrační. Odlučovač ohřívací krystalizační sekce slouží jak k odlučování pevných částic, například na tkaninových filtrech, tak i k sorbci plynných exhalátů.

Podstata vynálezu spočívá dále v tom, že mezi ohřívací krystalizační sekcí a drtící sekcí je s výhodou uspořádán mezizásobník a/nebo je mezi ohřívací krystalizační sekcí a drtící sekcí je vřazena chladící sekce.

V zájmu efektivního procesu krystalizace polyethylěntereftalátových části je ohřívací krystalizační sekce ve svém vnitřním prostoru zároveň opatřena míchačem zpracovávané drtě, a to například na principu mechanického míchání pomocí různých hrabel nebo na principu provzdušňování resp. aeračního míchání prostřednictvím aerátoru.

Rozemleté částice zkrystalizovaného polyethylentereftalátu poté vstupují do dalších kroků chemické recyklace, nadsítná složka, obsahující například částice polypropylenu, jiných nepolyethylenterftalátových částic, zbytky papíru a pod., u kterých nedošlo jejich ohřevem v krystalizační sekci ke krystalizací a tudíž k následnému rozemletí, představuje technologický odpad.

Výhodou zařízení podle vynálezu je vysoká účinnost separace znečišťujících příměsí ze vstupní suroviny v pevné fázi, která umožňuje separovat jinými postupy obtížně oddělitelné příměsi, jako jsou PVC, nekrystalizující kopolymery PET a zbytky polymerních adhesiv při současném zachování technologické jednoduchosti procesu. Umožňuje tak zpracovávat silně znečištěnou vstupní surovinu odpadního polyethylentereftalátu při dosažení vysoké čistoty konečných produktů recyklace, a to kyseliny tereftalové a ethandiolu.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude dále blíže objasněn schematickým výkresem drtícího zařízení podle vynálezu.

Příklad provedení vynálezu

Drtící zařízení odpadních směsí polyethylentereftalátových (PET) výrobků, zejména použitých nápojových lahví, podle zobrazeného příkladného provedení, sestává z ohřívací krystalizační sekce 1 polyethylentereftalátových částic, tvořené tunelovou pecí, která je opatřena jednak vstupem 2 pro zavážení netříděné drtě polyethylentereftalátových výrobků a jednak výstupem 1 jak jejího zkrystalizovaného podílu, tak i případně zbývajících nezkrystalizovaných částic. Za ohřívací krystalizační sekcí 1 je uspořádána drtící sekce J_, tvořená v tomto konkrétním příkladu

9 9 • 9 · · provedení kulovým mlýnem, se samostatným vibračním sítem 8 pro oddělení podsítné složky rozemletých částic zkrystalizovaného polyethylentereftalátu do hlavního zásobníku & a nadsítné složky nerozemletých ostatních znečišťujících částic do vedlejšího zásobníku 10. Ohřívací krystalizačni sekce 1 je dále opatřena odlučovačem 11 zplodin, vznikajících v jejím vnitřním prostoru, a zároveň mechanickým míchačem 4 zpracovávané drtě. Mezi ohřívací krystalizační sekcí 1 a drtící sekcí 7. je vřazena chladící sekce 5., tvořená dopravníkem, nad nímž jsou uspořádány již neznázorněné trysky chladícího vzduchu. Za chladící sekcí 5. je pak uspořádán mezizásobník 6.

V ohřívací krystalizační sekci 1 se netříděná drť odpadních nápojových lahví o střední velikosti částic cca 10 mm obsahující až 30 % hmotnostních příměsí, hlavně polyolefinů z uzávěrů, papíru z etiket, adheziv z etiket a PVC z jiných druhů lahví a hliníku z lahvových uzávěrů ohřívá na teplotu 260°C. Ohřev se provádí v mechanicky míchané vrstvě. Poté se tato netříděná drť ochlazuje vzduchem v chladící sekci 5. a dopraví se do mezizásobníku 6. Z něho pak padá do drtící sekce 1, kde se zkrystalizované a tudíž zkřehlé polyethylentereftalátové částice drtí na jemné částice o velikosti cca 0,5 mm. Ostatní částice, jako např. polypropylénové, se v ohřívací krystalizační sekci 1 pouze nataví a po ochlazení zůstávají plastické. Proto nedochází v drtící sekci 2 k jejich většímu rozmnělnění a představují následně na rozdíl od rozdrcených polyethylentereftalátových částic nadsítnou složku, kterou jde snadno oddělit.

Drcený PET se pak ukládá do velkoobjemových vaků a používá se k dalšímu zpracování. Lze přitom předpokládat, že i přepravní nároky do místa zpracování budou nižší než přeprava surové drtě, neboť při stejné hmotnosti představuje takto drcený PET prakticky poloviční objem.

• · 4

Průmyslová využitelnost

Drtící zařízení podle vynálezu je využitelné zejména v recyklačních střediscích při procesu chemické recyklace odpadních směsí polyethylentereftalátových výrobků, nápojových lahví, obalových fólií a fotografických filmů, obsahující až 30 % znečišťujících příměsí na monomerní suroviny, které jsou pak vhodné k polykondenzaci na nový polyethylentereftalátový materiál (PET).

Claims (4)

1. Ρ A Τ Ε Ν Τ Ο V É NÁROKY

   1. Drtící zařízení odpadních směsí polyethylentereftalátových (PET) výrobků, zejména použitých nápojových lahví, vyznačující se tím, že sestává z(Ohřívací krystalizační sekce (1) polyethylentereftalátových částic, opatřené jednak vstupem (2) pro zavážení netříděné drtě polyethylentereftalátových výrobků a jednak výstupem (3) jak jejího zkrystalizovaného podílu, tak i případně zbývajících nezkrystálizováných částic, za níž je uspořádána drtící sekce (7) se sítem (8) pro oddělení podsítné složky rozemletých částic zkrystalizovaného polyethylentereftalátu a nadsítné složky nerozemletých ostatních znečišťujících částic, přičemž ohřívací krystalizační sekce (1) je opatřena odlučovačem (11) zplodin, vznikajících v jejím vnitřním prostoru.
2. 2. Drtící zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi ohřívací krystalizační sekcí (1) a drtící sekcí (7) je uspořádán mezizásobník (6).
3. 3. Drtící zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi ohřívací krystalizační sekcí (1) a drtící sekcí (7) je vřazena chladící sekce (5).
4. 4. Drtící zařízení podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že ohřívací krystalizační sekce (1) je ve svém vnitřním prostoru opatřena míchačem (4) zpracovávané drtě.