DK150709B - Fremgangsmaade til separering af termoplastmateriale i form af film fraen fugtig blanding af papir og plast og anlaeg til udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

150709

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til separering af termoplastmateriale i form af film fra en fugtig blanding af papir og plasts hvorved blandingen under transport i en gasstrøm tørres og opvarmes til en temperatur, ved hvilken plastfilmen krøller sammen og danner partikler med større volumenvægt end filmen, hvorefter plastpartiklerne og papiret separeres og opsamles hver for sig.

Opfindelsen er særligt egnet til brug ved behandling af husholdningsaffald i et genvindingsanlæg til udvinding af værdifuldt materiale fra dette affald.

150709 2 I et sådant genvindingssystem fås den rene blanding af papir og plast ved, at det rå husholdningsaffald passerer en række apparater, såsom en primærkværn, sigter af forskellig type samt en sekundær kværn eller river. Riveren er beregnet til at tilvejebringe en volumenreduktion og en homogenisering af papir- og plastmaterialet inden videre behandling.

Der findes flere velkendte fremgangsmåder til separering af papir fra en således tilvejebragt blanding af papir og plast.

En af dem udnytter det elektrostatiske princip, at den fugtige papirfraktion oplades, medens plastet, som ikke absorberer fugten, ikke påvirkes af feltet, hvorved en separering kan gennemføres

En anden bygger på udnyttelsen af termiske principper, hvor termoplaster, som udgør hovedparten af plastindholdet i blandingen, blødgøres ved berøring med en varm overflade, f.eks. en varm roterende valse, og klæber fast til denne. Plasten skrabes derefter bort, medens papirfraktionen passerer den varme overflade upåvirket.

Ved en tredie velkendt fremgangsmåde opvarmes blandingen af papir og plast i en varm luftstrøm af en vis temperatur, hvorved plastindholdet sammenkrølles med det til følge, at plastens volumenvægt og faldhastighed forøges. Den kan herefter skilles fra papirfibrene i en sædvanlig vindsigte. Denne tredie fremgangsmåde er beskrevei i beskrivelsen til USA-patent nr. 3·8ΐ4.24θ.

I hidtil beskrevne forsøg har man benyttet sig af en såkaldt landbrugscylindertørretromle, hvori blandingen tørres og opvarmes til den ønskede temperatur. Jo højere luftstrømstemperaturen er, jo kortere behøver opholdstiden ved denne temperatur at være for at tilvejebringe sammenkrølning af plasten og omvendt.

Temperaturens begrænsning opadtil bestemmes af, at man bør have en vis afstand til papirantændelsestemperaturen, som er mellem 240 og 245°C. På den anden side begynder termoplast at sammenkrølles ved en temperatur på ca. 120°C, men så kræves en forholdsvis lang opholdstid, hvilket betyder et stort og kostbart tørreudstyr. Udgangstemperaturen fra behandlingsanlægget, d.v.s. skorstenstemperaturen i de forsøg, som er beskrevet i litteraturen, har derfor ligget mellem 120 og l80°C med store varmetab til følge.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er baseret på ovennævnte fra beskrivelsen til US patent nr. 3·8ΐ4.24θ kendte fremgangsmåde, men i forhold hertil opnås ifølge opfindelsen en langt bedre varme-økonomi.

150709

Dette opnås ved, at fremgangsmåden som angivet i indledningen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved,, at blandingen tørres hvorefter den våde gas efter tørringen får lov at udstrømme frit, medens den tørrede blanding derefter opvarmes i en tør gasstrøm, hvorved termoplastfilmen krøller sammen og danner partikler, hvorefter plastpartiklerne og papiret separeres og opsamles hver for sig, medens den til opvarmningen benyttede tørre gas recirkuleres i processen.

Ved fremgangmåden ifølge opfindelsen udføres tørringen af blandingen af papir og plast i første trin hensigtsmæssigt i et til dette formål konstrueret fling-tørreanlæg, d.v.s. tørreanlæg, i hvilket tørregodset føres gennem anlægget ved hjælp af tørreluften, hvorved skorstenstemperaturen efter tørreanlægget bliver forholdsvis lav.

I det andet trin, som er et opvarmningstrin med ønsket luftstrømstemperatur og opholdstid, hvori plastindholdet sammenkrølles og derefter skilles fra papiret, føres den tørrede blanding hensigtsmæssigt gennem en opvarmningskolonne, hvori der er tilvejebragt en vindsigte. Den forholdsvis varme varmluft fra det andet trin tilbageføres til det første trin, d.v.s. fling-tørreanlægget.

Opfindelsen angår derfor også et anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, i hvilket anlæg en fugtig blanding af papir og plast i en gasstrøm transporteres gennem anordninger til tørring og opvarmning til en temperatur, ved hvilken termo plastfilm sammenkrølles og danner partikler med større volumenvægt end filmen, hvorefter plastpartiklerne og papiret separeres og opsamles hver for sig, hvilket anlæg er ejendommeligt ved, at det omfatter en tørreanordning (22), hvori den fugtige blanding af papir og plast indføres i en indgangsside (21) og transporteres i en gasstrøm, en cyklon (24) til adskillelse af den fra tørreanordningen fremkomne tørre blanding og våde transportgas, hvorhos den våde gasstrøm udledes i atmosfæren, en opvarmningsanordning (23), som er forbundet med cyklonen (24) og en kilde (26, 36) til tilvejebringelse af en varm, tør transportgasstrøm, og hvori plastfilmmateriale ved varmepåvirkning sammenkrølles til plastartikler, medens papiret forbliver upåvirket, et efterfølgende separationsorgan (37), såsom en vindsigte, til adskillelse af plast-artiklerne fra papir og varm transportgas og et andet separationsorgan (40), såsom en cyklon, til fraskillelse af papiret fra den varme transportgas samt en returledning (29), som fører den rensede varme transportgas til et punkt ·ΐ η /^nr\ / 01 \ -τί- *i lorran /00\ 150709 4

Udover den energibesparelse, som opnås med anlægget ifølge den foreliggende opfindelse, har man i en passende udførelsesform udformet vindsigten som en integreret del af opvarmningskolonnen.

Opfindelsen vil nu blive beskrevet i forbindelse med tegningen, hvor fig. 1 skematisk viser et sædvanligt anlæg til affaldsseparering omfattende et kendt anlæg til separering af papir og plast, fig. 2 et anlæg til papir- og plastseparering ifølge opfindelsen, fig. 3 og 4 alternative udformninger af vindsigter beregnet til at indgå i et anlæg ifølge opfindelsen.

Det på fig. 1 viste genvindingsanlæg omfatter en aflæsningsstation 1, hvori affaldet deponeres. På en transportør 2 transpor teres materialet derefter til en grovkværn 3 og derefter til en vindsigte 5j på tegningen vist som en vertikal vindsigte. Mellem grovkværnen og vindsigten er vist en tromlesigte 4, hvis opgave er at hindre, at lange genstande, f.eks. tekstiler og plast, når vindsigten. Disse returneres til aflæsningsstationen 1. I vindsigten 5 deles affaldsmængden i en tung fraktion 6, som hovedsageligt indeholder metaller, glas,' sten og madrester, og en let fraktion, som indeholder størstedelen af affaldets papir- og plastindhold, og som pneumatisk transporteres til en cyklon 7- Pra en beholder 8 under cyklonen føres blandingen via et transportbånd 9 til en sekundær kværn 10 af oprivertypen. Udgående materiale fra kværnen 10 er af størrelsesordenen 10-50 mm. Gennem en tromlesigte 11 ledes affaldet til en horisontal vindsigte 12, hvori det organiske affald separeres fra papiret og plasten. Formålet med disse apparater, som følger efter sekundærkværnen, er at tilvejebringe en så høj renhedsgrad som muligt i blandingen af papir o< plast, som fås, efter at blandingen har passeret en cyklon 13 og er opsamlet i en beholder 14.

I et efterfølgende anlæg af i og for sig kendt type sigtes blandingen af papir og plast i en vibrerende dobbeltsigte 15, som af blandingen fraskiller fragmenter af ønsket størrelse (f.eks. 10-50 mm) der videretransporteres, medens det øvrige gods destrueres. Ved tørring og opvarmning i et tørreanlæg 16 vil plastindholdet, som i alt væsentligt består af termoplast, krølle sammen med det resultat, at volumenvægten og faldhastigheden af plastet forøges. Transportluften fraskilles i en cyklon 17, hvorefter plasten skilles fra papiret i en vindsigte 18. Efter passage af yderligere en cyklon 19 opsamles papiret 5 150709

Ved de hidtil beskrevne fremgangsmåder har man benyttet sig af et såkaldt landsbrugscylindertørreanlæg for at tilvejebringe tørring og opvarmning af blandingen. Dette betyder, at temperaturen af den udgående gas fra tørreanlægget, d.v.s. skorstenstemperaturen, ligger mellem 120° og l80°C med store varmetab til følge. En anden ulempe er, at cylindertørreanlægget ikke rigtigt kan tilpasses til formålet. I et sådant tørreanlæg forekommer en del varmezoner, hvori papiret let kan antændes. Desuden blødgøres termoplasten, når den ko mer i berøring med de varme overflader, og herved forårsages let problemer i tørreanlægget.

Anlægget ifølge den foreliggende opfindelse undgår disse ulemper. Efter at blandingen har passeret den vibrerende dobbeltsigte, som er vist på fig. 1, fødes blandingen af papir og plast ind i anlægget i fig. 2 ved den med henvisningsbetegnelsen 21 betegnede pil, hvorefter blandingen ved hjælp af et transportbånd transporteres til tørrekolonner 22, fortrinsvis af typen fling-tørreanlæg, d.v.s. tørreanlæg, i hvilke tørregodset føres gennem kolonnen ved hjælp af tørreluften. Blandingen tørres således først i tørrekolonnerne 22 og opvarmes derefter i en separat opvarmningskolonne 23, hvori den resulterende plastsammenkrølning hovedsageligt sker. En del af sammenkrølningen kan imidlertid også finde sted under tørringen. Temperaturen af den fra tørrekolonnerne 22 og i en cyklon 24 separerede luftstrøm 25 bliver således forholdsvis lav, afhængig af afdampningen i tørreanlægget 22. Den udgående temperatur af luftstrømmen 25 fra cyklonen kan ligge omkring 70-80°C og dermed undgås de tidligere nævnte varmetab. Den varme luft, som kræves i opvarmningskolonnen 23, recirkuleres derimod til tørreanlægget 22. Desuden er tørreanlægskonstruktionen således, at de døde zoner og dermed punktvis høje temperaturer undgås.

Materialet transporteres pneumatisk og kontinuerligt i dette tørreanlæg med det resultat, at ovennævnte ulemper undgås?.

På fig. 2 ses en ovn 26, som kan være en gasovn eller er olieophedet ovn, og som producerer varme gasser, som fødes til de seriekoblede tørrekolonner 22 via en kanal 27 og til opvarmningstår net 23 via en anden kanal 36. Tørreanlægget 22 forsynes med varme gasser fra ovnen 26 men også med den recirkulerende gas fra opvarmningstårnet 23 via en yderligere kanal 29 og med udeluft via en kanj 30. Ventiler 31 og 32 regulerer gasstrømmen som funktion af tempera-

1 O 1 _ _ /-» _ 11 /-» Il . 1 I J IT /-» J

150709 6 res blandingen ovngas-udeluft via ventiler 33 og 34 ved hjælp af en temperaturføler 353 som er placeret i ledningen 36 inden materialetilførslen fra cyklonen 24. Opvarmningstårnet 23 er dimensioneret således, at opholdstiden for materialet i tårnet ved den ønskede temperatur er tilstrækkelig til, at plastindholdet vil krølles sammen ved slutningen af transporten gennem tårnet. I tårnets øverste ende placeres en vindsigte i form af en cyklonfraskiller 37, hvori plastindholdet separeres fra papiret. Plastet fraskilles ved centrifugalkraften i en radial kanal 38, medens papiret følger med gasstrømmen via en aksial kanal 39 til en cyklon 40. Papirfibre, som har samlet sig i cyklonen 40, fødes til en ballepresse 4l, hvorfra det udtages. Den varme gas fra cyklonen 40 recirkuleres til tørreanlægget 22 via ledningen 2-9. De i cyklonfraskilleren separerede plastfragmenter føres via ledningen 38 til en lukket affaldsbeholder eller container.

Pig. 3 viser detaljeret en udførelsesform for ovennævnte cyklonfraskiller 37, som i dette tilfælde er placeret på opvarmningstårnets 23’s overdel. 1 området 42 i tårnet kulminerer plastens sammenkrølningseffekt. Ved hjælp af en sekundær ventilator 43 via en kanal 44 og et spjæld 45 reguleres mængden af sekundær luft, for at der kan opnås den centrifugalkraft, som er nødvendig til at separere den tunge plastfraktion fra papiret. Cyklonen 37 er forsynet med et indre legeme 46, og lufttilførselsledningen 44 er indført tangentielt i det cylindriske cyklonlegeme. Ligeledes tangentielt placeret er et udløbsrør 47 til plastfragmenterne. Gasmængden og den lette papirfraktion transporteres via et aksialt centralrør 48 til cyklonen 40 via en ledning 49.

En anden tænkelig udførelsesform for cyklonfraskilleren er vist skematisk i fig.4. I dette tilfælde er opvarmningstårnet 23 konstrueret i totrinsudførelse med det til følge, at gasstrømmen og den pneumatisk transporterede blanding i stedet fødes fra oven til cyklonfraskilleren. Sekundærluften indføres som i ovenanførte udførelsesform via et tangentielt indløb 44. Plastindholdet slynges mod væggene og udtages gennem en nedre åbning 50 og opsamles i en lukket affaldsbeholder, medens gasstrømmen og papiret opsamles af en tragt 51 og via et bøjet rør 52 udføres til ledningen 49 og cyklonen 40.

I- ovenstående beskrivelse er der som eksempel beskrevet en blanding af papir og plast, som stammer fra husholdningsaffald, men opfindelsen.kan givetvis anvendes til andet papir-plastaffald, f.eks. fra industrier, kontorer m.m.

Claims (3)

150709 I beskrivelsen er det også angivet, at den endelige separering af papir fra plast sker i en vindsigte. Skitsen viser kun én vindsigte, men naturligvis kan man sammensætte flere vindsigter i serie, hvis en højere renhedsgrad ønskes i papirfraktionen.

1. Fremgangsmåde til separering af termoplastmateriale i form af film fra en fugtig blanding af papir og plast, hvorved blandingen under transport i en gasstrøm tørres og opvarmes til en temperatur, ved hvilken plastfilmen krøller sammen og danner partikler med større volumenvægt end filmen, hvorefter plastpartiklerne og papiret separeres og opsamles hver for sig, kendetegnet ved, at blandingen tørres, hvorefter den våde gas efter tørringen får lov at udstrømme frit, medens den tørrede blanding derefter opvarmes i en tør gasstrøm, hvorved termoplastfilmen krøller· sammen og danner partikler, hvorefter plastpartiklerne og papiret separeres og opsamles hver for sig, medens den til opvarmningen benyttede tørre gas recirkuleres i processen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den efter tørringen frit udstrømmende transportgas udgøres ai våd luft, som har en temperatur under plastens sammenkrølningstemperatur, samt at den i processen recirkulerede gas udgøres af tør luft, som har en temperatur, der er lavere end papirets antændelsestemperatur ·

3. Anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, i hvilket anlæg en fugtig blanding af papir og plast i en gasstrøm transporteres gennem anordninger til tørring og opvarmning til e . temperatur ved hvilken termoplastfilm sammenkrølles og danner partikler mod større volumenvægt end filmen, hvorefter plastpartiklerne og papiret separeres og opsamles hver for sig, kendetegnet ved, at det omfatter en tørreanordning (22), hvori den fugtige blanding af papir og plast indføres i en indgangsside (21) og transporteres i en gasstrøm, en cyklon (24) til adskillelse af den fra tørreanordningen fremkomne tørre blanding og våde transportgas, hvorhos den våde gasstrøm udledes i atmosfæren, en opvarmningsanordning (23), som er forbundet med cyklonen (24) og en kilde (26, 36) til tilveje-