DE10326457A1 - Recycling process for organic and/or inorganic composite materials involves introduction of additional fluid flow across flow of composite particles in transporting medium - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Verbundelementen aus festen organischen und/oder anorganischen Verbundwerkstoffen wie Verbunden aus Metall/Metall, Kunststoff/Kunststoff, Metall/Kunststoff oder mineralischen Verbunden mit Metallen und/oder Kunststoffen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Zudem erfasst die Erfindung eine Anlage oder Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The The invention relates to a method for treating composite elements made of solid organic and / or inorganic composite materials such as bonded from metal / metal, plastic / plastic, metal / plastic or mineral compounds with metals and / or plastics according to the preamble of claim 1. In addition, the invention covers an installation or device for carrying out this method.
Verbundelemente dieser Art sind beispielsweise verzinnte Kupferleiterbahnen von Schaltungen, faserverstärkte Kunststoffe oder verkupferte Aluminiumdrähte in koextrudierter oder laminierter Form. So bestehen Metall-Metall-Verbunde – – etwa bei Koaxialkabeln –– vornehmlich aus einem Metallträger, beispielsweise einem Aluminiumdraht, mit einer galvanisch oder thermisch aufgetragenen Kupferschicht, Kunststoff-Kunststoff-Verbunde beim Anwendungsfall Verpackungsfolie für Lebensmittel aus einem von Polyamiden (PA) gebildeten Kunststoffträger mit auf kaschiertem, laminiertem oder koextrudiertem Polyethylen (PE). Auch Kunststoff-Metallverbunde sind miteinander durch einen Kaschier- oder Laminiervorgang verbunden, z. B. bei einer Glasfaserepoxidplatte als Träger mit Kupferauftrag als Basismaterial für gedruckte Schaltungen. Metall-Kunststoffverbunde umfassen u.a. einen Träger aus Aluminiumblech mit einer aufgeklebten Schutzfolie aus Polypropylen (PP) für Fassadenplatten' und Wetterschutzverkleidungen.composite elements of this type are, for example, tinned copper conductor tracks from Circuits, fiber reinforced Plastics or copper-plated aluminum wires in co-extruded or laminated form. So there are metal-metal composites - - for example Coaxial cables - primarily from a metal support, for example an aluminum wire with a galvanic or thermal applied copper layer, plastic-plastic composites at Use case packaging film for food from one of Polyamides (PA) formed plastic carrier with laminated on laminated or co-extruded polyethylene (PE). Also plastic-metal composites are connected to each other by a lamination or lamination process, z. B. in a glass fiber epoxy plate as a support with copper application as the base material for printed Circuits. Metal-plastic composites include a carrier Aluminum sheet with a protective film made of polypropylene (PP) for Facade panels' and Weatherproof coverings.
Probleme bilden diese Verbundelemente vor allem bei der Entsorgung. Sie werden heute noch teilweise –– in umweltunverträglicher Weise –– verbrannt oder deponiert und so dem Wirtschaftskreislauf entzogen.issues form these composite elements especially during disposal. you will be today still partially –– in less environmentally compatible Way –– burned or deposited and thus removed from the economic cycle.
Bei konventioneller Aufbereitung erfolgt der Aufschluss des Verbundelementes über die Korn- bzw. Partikelgröße, die kleiner als die jeweilige Schichtdicke der Komponenten ist. Dieser Aufschluss wird in der Regel über eine zumindest einstufige Feinstzerkleinerung in entsprechenden Mühlen –– etwa Hammer-, Prall- oder Gegenstrom-Mühlen –– durchgeführt, gegebenenfalls mit Unterstützung von Stickstoff zur Inertisierung und Tiefkühlung.at conventional processing, the composite element is disrupted via the Grain or particle size, the is smaller than the respective layer thickness of the components. This Digestion is usually about an at least one-stage fine grinding in corresponding Mills –– about hammer, Impact or counterflow mills –– carried out, if necessary with support of nitrogen for inerting and deep-freezing.
Mit
der
In Kenntnis dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, ein Verfahren zum Betrieb einer Anlage für das Behandeln von gebrauchten Verbundwerkstoffen unter Ausnutzung der physikalischen Messgrößen zur Bestimmung, Steuerung und Regelung von Qualität und Durchsatz zu schaffen unter Berücksichtigung der optimalen Einsatzdauer von verschleissbeanspruchten Werkzeugen sowie der Optimierung von Produktionsunterbrechungen zu Wartungs- und Unterhaltszwecken unter Berücksichtigung manueller Eingriffsmöglichkeiten. Es sollen materialbezogene Startrezepturen entstehen, die –– eigenschafts- oder durchsatzbezogen –– den Prozess innerhalb von definierten Toleranzbändern starten und betreiben, überwachen sowie steuern/regeln.In Knowledge of these facts, the inventor set the goal a method for operating a plant for the treatment of used Composites using the physical measured variables for To determine, control and regulate quality and throughput considering the optimal service life of tools subject to wear as well as the optimization of production interruptions for maintenance and maintenance purposes under consideration manual intervention options. There should be material-related recipes that have properties or throughput-related –– the process Start and operate, monitor and operate within defined tolerance bands control / regulate.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Anspruches; die Unteransprüche geben günstige Weiterbildungen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale.to solution accomplishes this task the teaching of the independent claim; the subclaims give cheap Further training. In addition, all fall within the scope of the invention Combinations of at least two of those in the description, the drawing and / or the claims disclosed features.
Erfindungsgemäß wird zur Behandlung der Verbundwerkstoffe als Hindernis ein zusätzliches Strömungsmedium wie Wasser oder Nebel eingesetzt und so eine Verbesserung des Verfahrens –– insbesondere eine Durchsatzsteigerung von beispielsweise 30 % –– etwa im Beschleuniger gleicher Baugröße –– mittels Zufuhr jenes zusätzlichen Strömungsmediums erreicht, welches den Partikeln samt dem benachbarten Umfeld während des Aufschließungsprozesses Wärme entzieht und damit der Kühlung der Feststoffteile förderlich ist. Hierbei kann –– bei konstant höchstmöglichem Durchsatz –– die Feststoff-Fraktions-Qualität erhalten bleiben. Durch die Kühlung wird das Verschmelzen der Feststoffpartikel verhindert. Beim Zerkleinern des Materials kann eine Eindüsung des zusätzlichen Strömungsmediums einerseits entstehenden Staub binden, anderseits bei wärmeempfindlichen Materialien diese vor materialzerstörender Wärme schützen; es entstehen weniger Anhaftungen durch Anschmelzungen.According to the invention Treatment of composite materials as an additional obstacle flow medium such as water or fog and thus an improvement of the process - especially one Throughput increase of 30%, for example - in the accelerator, for example Size –– by means of Feeding that additional flow medium achieved, which the particles together with the neighboring environment during the digestion process Deprives heat and thus the cooling of solid parts conducive is. Here, –– at constant highest possible Throughput –– maintain the solid fraction quality stay. By cooling the melting of the solid particles is prevented. When crushing of the material can be injected of the additional flow medium on the one hand bind emerging dust, on the other hand with heat sensitive Protect materials from material-destroying heat; there are fewer attachments through melting.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind –– bevorzugt mehrere –– Düsen vorhanden, mit oder ohne Luftzusatz, die starr oder beweglich angeordnet sind und –– verstellbar –– große Wassertropfen bis Nebel entströmen lassen. Die Ansteuerung erfolgt mittels Signalen (z.B. Temperatur, rel. Feuchtigkeit, Volumenstrom, Prozessmedium etc.) als Steuerung oder Regelung, zudem ist vorteilhaft, wenn es zu einer Verknüpfung mit dem Inputmaterialtyp kommt.at the device according to the invention are preferred several –– nozzles available, with or without the addition of air, which are arranged rigidly or movably and –– adjustable –– large drops of water until fog comes out to let. It is controlled by signals (e.g. temperature, rel. Humidity, volume flow, process medium etc.) as control or scheme, is also advantageous if there is a link to the input material type.
Der letzte Abschaltzustand wird mit der Neueingabe von Material verglichen, und die Steuerung gibt aufgrund einer Erfahrungsdatei Informationen, wie lange das Material in der definierten Qualität gefahren werden kann – dies als Entscheidungsgrundlage, ob es sich wirtschaftlich lohnt, das geplante Material noch anzufahren, ob zuerst eine Wartung vorgenommen oder ob ein Material gefahren werden soll, welches eine verhältnismäßig lange Laufzeit – und somit eine wirtschaftliche Produktion –– erlaubt. Dies gilt im übrigen vor allem für die Gesamtanlage.The last switch-off state is compared with the new input of material, and the controller gives information based on an experience file, how long the material can be driven in the defined quality - this as The basis for deciding whether it is economically worthwhile is the planned one Material to be started up, whether it was serviced first or whether a material should be driven that has a relatively long time Term - and thus economical production is allowed. This also applies everything for the entire system.
Zudem hat es sich als günstig erwiesen, die Düse bzw. die Eindüsstation einem Vorzerkleinerer und/oder einer Aufschließeinheit bzw. einem Separator zuzuordnen. Zudem soll der Düse bzw. der Eindüsstation zumindest eine Filtereinrichtung einer Entstaubungsstation nachgeordnet sein.moreover it turned out to be cheap proven the nozzle or the injection station a pre-shredder and / or a digester or a separator assigned. In addition, the nozzle or the injection station at least one filter device downstream of a dedusting station his.
Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine einem Zyklon vorgeschaltete Aufschließ- oder Trenneinheit, in deren Materialzulauf eine einstellbare Zuführleitung für Strömungsmittel mündet.in the The scope of the invention also includes a cyclone upstream breaking-up or separation unit, in the material inlet of which there is an adjustable feed line for fluids empties.
Weitere Vorteile der Vorrichtung sind nachfolgend aufgelistet:
- 1. Die Prozesswerkzeuge –– insbesondere die der Beschleunigung dienenden Werkzeuge –– sind in Stufen oder stufenlos verstellbar.
- 2. Die Verstellung erfolgt im Stillstand.
- 3. Die Verstellung erfolgt im Betrieb, der Abstand zwischen Rotortool und Statortool ist auf der ganzen Überdeckungslänge überwacht.
- 4. Die Überwachung erfolgt mittels berührungsloser Sensoren, wobei die Verstellung schrittweise je Umdrehung durchgeführt wird, damit ein Kollisionsrisiko der Werkzeuge ausgeschlossen zu werden vermag.
- 5. Die Überwachung erfolgt auf der Statorseite wie auf der Rotorseite, damit der Abnutzungszustand der Werkzeuge gegeneinander abgestimmt werden kann.
- 6. Die automatische Einstellung der Werkzeuge kann mit einer in der Steuerung hinterlegten Rezeptureinstellung verglichen werden.
- 7. Die Rezeptureinstellung kann materialbezogen sein.
- 8. Zur Erzeugung einer definierten Qualität kann eine Einstellungsbandbreite festgelegt werden, wird diese überschritten so erfolgt ein Signal.
- 9. Die Qualität des Austrags oder Outputs wird online oder in Chargen automatisch überprüft; die Resultate dieser Überprüfung führen zu Einstellungsänderungen.
- 10. Die Einstellungsänderungen können die Parameter am Beschleuniger (Werkzeuge, Unterdruck, Drehzahl, Wassereindüsung zur Temperatursenkung, Strömung) beeinflussen.
- 11. In der Gesamtanlage werden Schredder und Granulator ebenfalls beeinflusst (Drehzahl, Werkzeugabstand, Kühlung).
- 12. Alle Informationen der gesamten Anlage stehen für statistische Auswertungen zur Verfügung.
- 1. The process tools - especially the tools used for acceleration - are adjustable in steps or infinitely.
- 2. The adjustment takes place at a standstill.
- 3. The adjustment is made during operation, the distance between the rotor tool and the stator tool is monitored over the entire overlap length.
- 4. The monitoring is carried out by means of non-contact sensors, the adjustment being carried out step by step per revolution, so that a risk of collision between the tools can be excluded.
- 5. Monitoring takes place on the stator side as well as on the rotor side so that the state of wear of the tools can be coordinated with one another.
- 6. The automatic setting of the tools can be compared with a recipe setting stored in the control.
- 7. The recipe setting can be material-related.
- 8. A setting bandwidth can be defined to generate a defined quality. If this is exceeded, a signal is issued.
- 9. The quality of the discharge or output is automatically checked online or in batches; the results of this review lead to changes in attitudes.
- 10. The changes in settings can influence the parameters on the accelerator (tools, negative pressure, speed, water injection to lower the temperature, flow).
- 11. In the overall system, the shredder and granulator are also influenced (speed, tool spacing, cooling).
- 12. All information of the entire system is available for statistical evaluations.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt inFurther Advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and based on the drawing; this shows in
Gemäß
In
der Trenn- oder Aufschließeinheit
Das
nicht sortenreine Gemisch wird zur Separation dann Fließbettseparatoren
Die
Trenn- oder Aufschließeinheit
Das
als Stator dienende Gehäuse
Die
Welle
Das
Gemisch aus Feststoffpartikeln und Transportluft wird dem zwischen
Stator
Vor
Eintritt in die nächste
Etage kann sich der Gemischstrom in jenem Spaltraum
Es
sind unterschiedliche Werkzeugformen einsetzbar, deren einfachste –– eine in
den Ringraum
In
Die
Nicht
dargestellt ist zum einen ein ebenfalls vorgesehener modularer Aufbau
des Rotors
Die
mehrseitige Einsetzbarkeit von Werkzeugen
Gemäß
Durch
das Einführen
der zu trennenden Verbundelemente
Bevorzugt werden 120 lt. je Stunde an Strömungsmittel bei geregelter bzw. gesteuerter Temperatur von höchstens 80°C; die untere Grenze kann bei 25°C liegen, die Temperaturdifferenz (ΔT) allenfalls 2 % bis 3 % betragen. Der erwähnte Wert von 120 lt/h hängt von der Anlagendimension und dem zu behandelnden Material ab und gilt in diesem Fall für eine 4,5 t/h-Anlage sowie für Elektronikschrott. Bei einer 0,5 t/h-Anlage für Aluminiumverbundwerkstoffe beträgt jener Wert 60 lt/h und die Austrittstemperatur an dem auch als ACC bezeichneten Beschleuniger etwa 25° C.Preferred are 120 liters per hour of fluid at a regulated or controlled temperature of at most 80 ° C .; the lower limit can be 25 ° C, the temperature difference (ΔT) at most 2% to 3%. The mentioned value of 120 lt / h depends on the plant size and the one to be treated Material from and in this case applies to a 4.5 t / h system and electronic waste. In the case of a 0.5 t / h plant for aluminum composite materials, that value is 60 lt / h and the outlet temperature at the accelerator, also known as the ACC, is about 25 ° C.
Die
aus dem Separator
Cu, Al, Fe,...
PE, PVC, PET, ABS,...
Cellulose.The one from the separator
Cu, Al, Fe, ...
PE, PVC, PET, ABS, ...
Cellulose.
Die
Anordnung nach
Das
verbleibende Haufwerk gelangt zu einer Siebeinrichtung
Aus
dem Zick-Zack-Sichter
Der
aus jenem Zyklon
Bei
A bzw. B sind –– beidseits
der Gruppe von Fließbettseparatoren
Die
Wird
der Sollwert überschritten,
ergibt sich eine Funktionsweise nach
Der nachfolgenden Tabelle sind mehrere Kombinationsmöglichkeiten zu entnehmen, darunter sechs Kombinationen, die nicht empfehlenswert sind, wozu auf die Legende des Blattes verwiesen sei.The The following table shows several possible combinations, including six combinations that are not recommended, for which the Legend of the sheet.
Kombinationsmöglichkeiten possible combinations
Claims (14)
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DE10261643.4 | 2002-12-27 | ||
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Family Applications (1)
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DE (1) | DE10326457A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2003
- 2003-06-12 DE DE2003126457 patent/DE10326457A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |