EA012098B1 - Способ и система для измельчения и очистки пластиковых отходов и способ получения топлива из переработанных отходов - Google Patents

Способ и система для измельчения и очистки пластиковых отходов и способ получения топлива из переработанных отходов Download PDF

Info

Publication number
EA012098B1
EA012098B1 EA200701972A EA200701972A EA012098B1 EA 012098 B1 EA012098 B1 EA 012098B1 EA 200701972 A EA200701972 A EA 200701972A EA 200701972 A EA200701972 A EA 200701972A EA 012098 B1 EA012098 B1 EA 012098B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
water
grinding
refiner
plastic
milled
Prior art date
Application number
EA200701972A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200701972A1 (ru
Inventor
Михаэль Хофманн
Александр Феддерн
Йенс-Мартин Лёффлер
Original Assignee
СиВиПи КЛИН ВЭЛЬЮ ПЛАСТИКС ГМБХ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by СиВиПи КЛИН ВЭЛЬЮ ПЛАСТИКС ГМБХ filed Critical СиВиПи КЛИН ВЭЛЬЮ ПЛАСТИКС ГМБХ
Publication of EA200701972A1 publication Critical patent/EA200701972A1/ru
Publication of EA012098B1 publication Critical patent/EA012098B1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/04Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • B29B17/0404Disintegrating plastics, e.g. by milling to powder
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21BFIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27NMANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B2017/001Pretreating the materials before recovery
    • B29B2017/0015Washing, rinsing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0203Separating plastics from plastics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213Specific separating techniques
    • B29B2017/0217Mechanical separating techniques; devices therefor
    • B29B2017/0224Screens, sieves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213Specific separating techniques
    • B29B2017/0217Mechanical separating techniques; devices therefor
    • B29B2017/0237Mechanical separating techniques; devices therefor using density difference
    • B29B2017/0244Mechanical separating techniques; devices therefor using density difference in liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/04Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • B29B2017/0424Specific disintegrating techniques; devices therefor
    • B29B2017/0484Grinding tools, roller mills or disc mills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/04Polymers of ethylene
    • B29K2023/06PE, i.e. polyethylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/10Polymers of propylene
    • B29K2023/12PP, i.e. polypropylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2025/00Use of polymers of vinyl-aromatic compounds or derivatives thereof as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2027/00Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2027/06PVC, i.e. polyvinylchloride
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2067/00Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2077/00Use of PA, i.e. polyamides, e.g. polyesteramides or derivatives thereof, as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/065Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts containing impurities
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2705/00Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2705/02Aluminium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2709/00Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2703/00 - B29K2707/00, for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2709/08Glass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2007/00Flat articles, e.g. films or sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2007/00Flat articles, e.g. films or sheets
    • B29L2007/008Wide strips, e.g. films, webs
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/52Mechanical processing of waste for the recovery of materials, e.g. crushing, shredding, separation or disassembly
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Abstract

Способ измельчения и очистки пластиковых отходов, в частности, из смешанных пластиков, включающий следующие операции: получают компактированный материал, предпочтительно в форме агломерата, из кусков пленки или остатков пленки, измельченных в виде хлопьев, и/или из толстостенных пластиковых изделий, разрубленных на мелкие части; подают компактированный материал в дисковый или барабанный рафинер и размалывают в нем в присутствии воды, причем массовая доля компактированного материала в рафинере составляет по меньшей мере 10%; удаляют из размолотого материала на выходе рафинера мелкую фракцию; остающийся размолотый материал промывают и механически обезвоживают и высушивают или дополнительно измельчают на следующей рафинировочной ступени в присутствии воды с последующими обезвоживанием и высушиванием.

Description

Область техники
Изобретение относится к способу измельчения и очистки пластиковых отходов, а также к подготовке измельченных и очищенных пластиков для различных применений, требующих различных распределений их частиц по размеру. Кроме того, изобретение относится к извлечению пластиков определенных типов из смешанных измельченных пластиков.
Уровень техники
При использовании существующих систем сбора пластиковых отходов, включая упаковочный материал, используемый в личных хозяйствах, контейнеры от йогурта, защитные упаковки, мешки для покупок, контейнеры от чистящих веществ, тубы от зубной пасты и др., в конце сортировочной цепи получают смешанные пластики. Эти пластики, наряду с обычными пленками и пластиками, состоящими из полиэтилена низкой плотности (ПЭНП), полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), полистирола (ПС) или полипропилена (ИП), часто содержат остатки сложных пленок, т.е. пленок из ПЭНП/ПЭВП, покрытых полиамидными (ПА) пленками или пленками из политетрафторэтилена (ПЭТФ), поликарбонаты, ПЭТФ, ПС или другие пластики. Количественное распределение различных пластиков в материалах, которые поступают к фирмам, производящим их обработку и сортировку, от фирм, занимающихся их сбором, зависит, среди других факторов, от коллективного поведения и внимательности населения. Несмотря на совершенствование процедур сортировки, полное разделение пластиков различных типов недостижимо. Однако, наряду с системами сбора отходов домашних хозяйств, существуют также коммерческие системы сбора, ориентированные исключительно на пластики из ПЭНП и ПЭВП. Данные системы осуществляют преимущественно сбор пластиковых пленок, производимых с применением каландра. Здесь также все в большей степени присутствуют смешанные пластики, включая сложные пленки. Кроме того, большие количества упаковочных пластиков присутствуют в обычном домашнем мусоре, особенно из городских районов. Эти смешанные пластики, собранные вместе с другим домашним мусором, в настоящее время отделяются в экспериментальном порядке, тогда как их систематическое отделение и отправка на переработку (рециклинг) не производятся.
После оптимальной очистки и предварительной сортировки, а также после того, как будут сепарированы и удалены так называемая бутылочная фракция и крупноформатная пленочная упаковка, смешанные пластики (СП), поставляемые системами сбора, измельчают на хлопья или куски. Усредненная немецкая смесь, получаемая из системы сбора в желтые мешки, содержит 60-70% полиэтилена, 5-10% полипропилена, 10-15% полистирола и 5-10% других пластиков. Доля поливинилхлорида (ПВХ) составляет менее 5% и имеет тенденцию к уменьшению.
Смешанные пластики, естественно, состоят из нескольких типов пластика, которые, если и могут быть разделены на однородные пластики, то только ценой высоких затрат. Соответственно, к смешанным пластикам относятся сложные пленки, например, такие, в которых пленка ПЭНП покрыта тонким слоем полиамидной пленки или пленки ПЭТФ. В настоящее время смешанные пластики поступают в основном из системы сбора упаковочных пластиков и представляют собой преимущественно остатки пленок. Однако смешанные пластики могут также содержать кусочки толстостенных контейнеров или крышки изделий, изготовленных литьем под давлением. Толстостенные контейнеры тоже могут иметь покрытие из защитных или иных пленок, представляя собой также образцы смешанного пластика.
Измельчение остатков пленок размалыванием дает неудовлетворительные результаты, если вообще возможно. Во многих случаях пленки тоньше, чем зазор между размалывающими дисками, например в рафинере, так что подобные пленки проходят через процесс размола без измельчения. Только компактирование двумерных кусков в трехмерные агрегаты позволяет удовлетворительно реализовать процесс размола. Оптимальный вариант такого компактирования состоит в формировании остатков пленок в пачку или кипу посредством нагрева с расплавлением, по меньшей мере частичным, поверхности пачки. В данном процессе могут использоваться также куски толстостенных пластиковых изделий и/или другой материал в форме кусков или волокон. Проверенным оборудованием для этой цели является так называемый роторный агломератор, использование которого способствует повышению объемной плотности (оптимальной в отношении транспортирования) за счет получения гранулированного агломерата. Однако возможны и иные методы компактирования пленочных отходов в агломерат. Например, направленный нагрев без превышения точки плавления несущей пленки обеспечивает съеживание хлопьев, которые затем компактируют в агломерат, или подают в барабан, или пропускают на выходе через поток горячего воздуха.
Для одного аспекта изобретения существенным является то, что диаметр получаемого агломерата не превышает расстояния между размалывающими ножами рафинера, поскольку в противном случае произошло бы немедленное забивание промежуточного пространства между ножами. Чтобы предотвратить проскальзывание мелких кусков между ножами измельчителя, согласно изобретению между ножами могут быть встроены барьеры в форме поперечных сеток (сегментов). В процессе размалывания материал принудительно вводится у этих барьеров в зазор между размалывающими дисками. Данные барьеры, используемые как с дисковыми рафинерами, так и с цилиндровыми (барабанными) рафинерами, устанавливаются в соответствующих зонах. В простейшем случае такие барьеры привариваются; в идеальном случае барьеры изготавливаются из сплошного материала в процессе фрезерования гарнитуры
- 1 012098 измельчителя. Расположение барьеров зависит от типа рафинера, расстояний между ножами и других параметров. Оптимальный вариант легко находится экспериментальным путем при различном расположении точек приваривания барьеров, которые затем могут быть удалены. Окончательное расположение барьеров выбирается путем сравнения различных результатов размалывания.
Чтобы обеспечить достаточную плотность массы транспортируемого материала, хлопья или куски материала компактируют в гранулированный агломерат. В зависимости от чистоты и качества сортировки гранулированный материал может быть очень однородным (при высоком качестве контроля за типом пластика) или иметь весьма неоднородную структуру как по виду, так и по консистенции или геометрии агломерата (в случае значительного перемешивания типов пластика и наличия различных источников его получения, например различных систем сбора смешанных пластиков от индивидуальных домашних хозяйств). В процессе обработки вышеупомянутые агломераты, хлопья или куски нагревают до начала их расплавления, например, в роторном агломераторе за счет трения, создаваемого средствами перемешивания. В результате периодического орошения нагретой и расплавленной массы пластика холодной водой часть компонентов уносится вместе с водяным паром. Во время охлаждения частей расплавленной пленки эти части дробятся вращающимися лопастями агломератора и агломерируются в гранулоподобные тела. Подобный агломерат имеет относительно высокую объемную плотность, составляющую примерно 250-350 кг/м3, и может очень легко транспортироваться. Соответствующий способ описан в документе ΌΕ 19801286 С1. Однако существуют и так называемые дисковые агломераторы, которые обеспечивают сходные результаты при требуемом компактировании материала. Применимы и другие методы компактирования, такие как расплавление хлопьев в горячем потоке воздуха или в нагретом смесительном барабане или компактирование в таблетки с применением ситовых матриц.
В патенте США № 5154361 описан способ, в котором хлопья пленки, в частности остатки крупноформатных пленок, подлежат измельчению вместе с целлюлозной пульпой (целлюлозной массой) в рафинере, в который подается суспензия первой. При этом пластиковая пленка, например, от упаковок почтовых отправлений может предварительно измельчаться в ролле Вэлли. Указанную суспензию последовательно обрабатывают различными добавками и противовспенивающими реагентами, которые должны предотвратить образование пены растворимыми адгезивами. Затем материал измельчают в дисковом рафинере в присутствии целлюлозной пульпы. Данный способ предназначен специально для так называемой отбраковки, которая накапливается в больших количествах в процессе обработки макулатуры, т.е. для целлюлозной пульпы, полученной из макулатуры и загрязненной пластиками. Цель данного способа заключается в измельчении хлопьев пленки в процессе предварительной обработки с тем, чтобы они вместе с целлюлозной массой образовывали волокнистую массу. Данную массу затем размалывают для того, чтобы содержащиеся в ней целлюлозные и пластиковые волокна имели примерно одинаковые размеры.
Пластиковые пленки, представляющие собой отходы от макулатуры, всегда загрязнены большим или меньшим количеством целлюлозных волокон. В результате промышленность вторичной переработки не склонна принимать подобные материалы, поскольку, по причине высокого содержания влаги в волокнах целлюлозы, они не позволяют добиться удовлетворительного агломерирования. Несмотря на их высокую чистоту, из-за адгезии целлюлозной пульпы их расплавление с последующим размолом является экономически неэффективным. Задача, решаемая рассматриваемым способом, заключается также в улучшении основы гипсовых панелей с использованием описанного выше волокнистого материала, содержащего пластик в дополнение к целлюлозной массе. Способ рассчитан на использование материалов очень низкой консистенции (при содержании материала не более 4,25%), которые применяются при размоле целлюлозной пульпы. Предварительное компактирование материала в агломерат не производится. Поскольку целлюлозная пульпа периодически вводится в процесс, ее допустимая консистенция не должна превышаться.
В ΌΕ 10330756 описан способ изготовления волокнистого материала, в соответствии с которым к первой группе волокон примешивают вторую группу волокон, состоящую из частиц пластика, или волокон, которые получены измельчением и/или разрезанием агломератов из чистых или смешанных пластиков в дисковом рафинере. Во время измельчения в дисковый рафинер подают воду. Размеры частиц и/или волокон пластика примерно соответствуют размерам волокон первой группы.
Данный способ предназначен, прежде всего, для производства формованных изделий на основе древесных материалов, в которых часть древесных волокон замещена пластиковыми частицами и/или волокнами. В данном применении, как и в других применениях, большое значение имеет правильный выбор размеров частиц или волокон. При использовании дискового рафинера, несмотря на установку малой величины зазора, имеется вероятность получения в результате размола некоторой нежелательной части относительно длинных и крупных волокон или частиц большого размера, полученных из СП. Причина такой ситуации заключается в том, что в дисковом рафинере на размалываемый материал действует значительная центробежная сила, обусловленная высокой скоростью роторов. Как следствие, частицы с относительно большими размерами могут проскальзывать наружу между размалывающими дисками через впадины ножей, входящих в состав гарнитуры рафинера. Барьеры между ножами могут приводить к опасности забивания рафинера, поскольку одновременно в качестве второго компонента материала под- 2 012098 вергаются размолу также и куски древесной щепы. Следовательно, данный процесс измельчения необходимо дополнить процессом сортировки или сепарации, с помощью которого можно выводить относительно крупные пластиковые волокна. Данный способ использует рафинер, работающий при атмосферном давлении или при давлении пара, причем подлежащий размолу материал подают к рафинеру посредством шнекового конвейера.
Сущность изобретения
Одна из задач, на решение которой направлено изобретение, заключается в разработке способа измельчения и очистки пластиковых отходов, особенно из смешанных пластиков (СП), открывающего широкие возможности рециклинга пластиковых отходов.
Данная задача решена созданием способа, раскрытого в п.1 формулы изобретения.
Существенной особенностью способа по изобретению является то, что после измельчения пластиковых отходов в агломерированной или компактированной форме посредством дискового или барабанного рафинера производят удаление мелкой фракции. Согласно одному из вариантов изобретения средние размеры частиц этой мелкой фракции не превышают 0,3 мм, предпочтительно не превышают 0,25 мм. В рафинере происходит также очистка пластика за счет промывки и абразивного воздействия, причем загрязняющие частицы, включая мелкие осколки стекла, размолотую пульпу или сверхмелкую алюминиевую пудру, имеющие малые размеры, могут быть выведены вместе с производственной водой. После этого оставшиеся в размолотом материале загрязнения могут быть в основном удалены промывкой остающегося размолотого материала. Еще одним преимуществом предлагаемого способа является то, что определенные нежелательные типы пластика, особенно очень твердые пластики, такие, например, как ПВХ высокой твердости, будут размалываться на очень мелкие частицы. Подобный размолотый материал, как правило, малопригоден для рециклинга. Таким образом, после первых же операций остающийся материал содержит очень малую долю нежелательных материалов.
Согласно одному из вариантов изобретения удаление мелкой фракции осуществляют в ситовом или сортирующем устройстве.
На практике способ по изобретению будет осуществляться при содержании материала, составляющем по меньшей мере 10-30%. В процессе подготовки к агломерированию СП компактируют, так что они не образуют пульпы. Перед подачей в рафинер агломерат может быть равномерно распределен в окружающей его водной среде. При этом воду используют как транспортирующую, очищающую и охлаждающую среду. Добавки, такие как противовспенивающие средства, не являются необходимыми.
Только посредством компактирования в агломерат может быть сформирован материал, подлежащий размолу, который при высоких содержаниях может быть сделан растворимым в рафинере без предварительного преобразования в пульпу и без использования в процессе подготовки различных добавок и агентов. Большое количество материала в форме частиц, участвующего в процессе размола, позволяет достичь относительно высокого выхода материала.
Существенным признаком изобретения является компактирование смешанных пластиков в агломерат. Если данная операция не осуществляется, индивидуальные хлопья пленки проходят через рабочий зазор рафинера без измельчения или разрезания. При этом объемная плотность агломерата, как и добавление других материалов во время агломерирования, не являются важными факторами. Существенно лишь то, что благодаря компактированию в процессе агломерирования формируется материал, который может измельчаться в рабочем зазоре рафинера как цельные куски. При использовании описываемых далее так называемых рафинеров для низкой консистенции может быть обработан компактированный агломерат, состоящий из смешанных пластиков с размерами частиц 1-20 мм и объемной плотностью в сухом состоянии 150-400 кг/м3. В любом случае для успешного проведения размалывания важно обеспечить, чтобы хлопья пленки были взаимно связаны путем расплавления, перепутывания, сжатия в отдельных точках или по всей их поверхности с получением за счет этого компактированного материала в форме агломерата.
Согласно способу по изобретению в рафинеры для низкой консистенции агломерат может подаваться полностью в водной среде. В качестве рафинера может использоваться дисковый, барабанный или цилиндрический рафинер. Рафинеры для низкой консистенции существенно отличаются от дисковых рафинеров, описанных в ΌΕ 10330756. Данные рафинеры используются для размалывания предварительно измельченных волокнистых материалов в водной суспензии низкой консистенции. Применение таких рафинеров известно в бумажной промышленности, где целлюлозную пульпу в форме кип растворяют в водной суспензии и размалывают до получения волокон требуемого качества. Рафинеры такого типа требуют очень низкой консистенции суспензии, чтобы получить при размалывании технически безупречные результаты. Применительно к области их обычного использования консистенция (доля пульпы) составляет 4-6%. Известны также (например, из АТ 408768 В или АТ 408769 В) барабанные рафинеры, использующие протяженный, цилиндрический или кольцевой конический зазор, ширину которого можно регулировать различными способами. Подобные барабанные рафинеры также используются в бумажной промышленности для измельчения волокон целлюлозной пульпы с получением суспензии. Барабанные рафинеры для низкой консистенции по сравнению с дисковыми рафинерами аналогичного назначения обеспечивают улучшенный размол волокнистой массы, особенно важный для получения та
- 3 012098 ких сортов бумаги, как бумага для сигарет, бумага для струйных принтеров или бумага для фотокопирования.
В способе по изобретению для измельчения агломерированных смешанных пластиков используется рафинер для низкой консистенции, такой как дисковый или барабанный рафинер. Неожиданно было обнаружено, что агломерат, состоящий из смешанных пластиков, который является грубым по сравнению с очень мелкими волокнами целлюлозной пульпы, может очень хорошо измельчаться с получением желательных размеров частиц и волокон. Преимущество барабанного рафинера по сравнению с дисковым заключается в том, что благодаря отсутствию центробежных сил и неоднородных линейных скоростей вращения, имеющих место в дисковых рафинерах, достигается более однородное размалывание агломерата. Поэтому процесс размола может контролироваться лучше, чем с дисковым рафинером, что позволит получить размолотый материал с более узкой кривой распределения частиц по размерам (т.е. меньшие различия между размерами частиц, или более однородное распределение по размерам). Рафинер согласно одному из вариантов может быть составлен из нескольких ступеней с рабочим зазором, прогрессивно уменьшающимся от ступени к ступени.
В соответствии с вариантом изобретения в рафинер, рассчитанный на низкие консистенции, подают агломерированный пластик с водой при высокой консистенции и под давлением. Процесс размалывания предпочтительно осуществляется в режиме циркуляции воды, когда производственную воду после экстракции материала возвращают в процесс. При этом размолотый материал может быть экстрагирован полностью (для осуществления дальнейших операций по его обработке) или частично. Альтернативно, весь размолотый материал может быть направлен с производственной водой на повторное размалывание в тот же или в другой рафинер. Благодаря такому решению может быть обеспечено управляемое измельчение при минимальном расходе производственной воды. Производственная вода может подвергаться очистке перед возвращением в процесс или полностью выводиться из циркуляции. Режим циркуляции гарантирует, что для осуществления способа по изобретению требуется лишь очень малое количество производственной воды, особенно при высокой доле агломерата.
Использование вышеописанного дискового рафинера для управляемого измельчения агломерата согласно изобретению может осуществляться, в частности, таким образом, что агломерированные смешанные пластики вместе с водой вводят в рафинер при содержании воды, превышающем содержание смешанных пластиков. Размолотый материал с производственной водой может возвращаться в рафинер в режиме циркуляции по меньшей мере один раз. Такой вариант уже известен в бумажной промышленности при размалывании целлюлозной пульпы, однако до настоящего времени он не применялся для размельчения пластиков или агломерированных пластиков. Кроме того, преимуществом способа по изобретению является то, что доля смешанных пластиков относительно доли воды может быть значительно выше, чем доля материала в соответствующих методах в бумажной промышленности, составляя, например, по меньшей мере 10%.
Согласно варианту изобретения можно возвращать размолотый материал с производственной водой один или более раз в режиме циркуляции до того, как будет удалена мелкая фракция, что приводит к улучшенному измельчению и к эффекту очистки. Согласно одному варианту изобретения производственную воду можно возвращать из отдельных стадий процесса, следующих за операцией размалывания, на какую-либо предыдущую стадию процесса.
Способ по изобретению может также включать стадию гравитационной сепарации, предусматривающую подачу остающегося (после удаления мелкой фракции) материала в сосуд для гравитационной сепарации. Тем самым обеспечивается возможность разделения различных групп пластиков, а также различных органических и неорганических материалов. Естественно, все размолотые пластики с объемной плотностью <1000 кг/м3 будут всплывать, тогда как остальной материал с объемной плотностью >1000 кг/м3 будет осаждаться. В результате полиэтилен и полипропилен (если только они не смешаны с материалом-наполнителем) всплывают, тогда как полистирол, ПЭТФ, полиамид и ПВХ осаждаются. Аналогично, будут осаждаться неорганические вещества, содержащиеся в печатных красках, в красителях или наполнителях с объемной плотностью >1000 кг/м3.
Дополнительным преимуществом данного варианта является то, что водорастворимые или водонерастворимые посторонние материалы (органические материалы, материалы-наполнители, мелкие осколки стекла и др.) вымываются производственной водой и абсорбируются. Подобное вымывание приводит к тому, что размолотый материал пригоден для разливки, что позволяет применять его при обработке ПВХ и в производстве полов из ПВХ, в частности при изготовлении базовых плит при устройстве ламинированных полов. Компактирование смешанных пластиков в агломерат может также производиться с добавлением кускового или волоконного материала, например древесной щепы или древесных волокон.
Уменьшение разброса доли отсеиваемой фракции после размалывания может быть обеспечено следующими путями.
Используют два или более последовательно установленных рафинеров, причем первый рафинер производит предварительный размол агломерата, а каждый последующий рафинер осуществляет повторный размол крупных частиц, оставшихся после предыдущего размола. В результате достигается очень однородный размол. Данный вариант обеспечивает высокую производительность и менее затра
- 4 012098 тен, чем повторный размол всего материала или отдельных фракций, выделенных с помощью сит. Применительно к смешанным пластикам относительно высокая воспроизводимость результатов становится очевидной, даже если сам агломерат является неоднородным. Второй эффект связан с тем, что расстояния между размалывающими ножами дисков или барабанов рафинера конструктивно задаются превышающими наибольшие размеры частиц агломерата, подлежащего размолу. Если выбрать размалывающие диски с малыми расстояниями между ножами, характерными для размалывания целлюлозной пульпы, спустя короткое время отдельные частицы агломерата вклинятся между ножами, что создаст помехи для однородного размалывания. Применительно к предварительно измельченному материалу после первого размалывания расстояния между ножами размалывающих дисков в следующем рафинере могут быть уменьшены, что приведет к повышению производительности размола. При этом также должно выполняться условие о том, что расстояния между ножами должны выбираться с учетом размалываемого материала, т. е. размеры любых частиц не должны превышать расстояния между ножами, чтобы не создать препятствий для размалывания в результате блокирования пространства между ножами. В известных процессах размалывания целлюлозной пульпы в рафинерах для низких консистенций расстояние между ножами размалывающих дисков влияет на энергию, потребляемую рафинерами, и на их производительность (которая должна быть согласована с производительностью бумагоделательной машины): чем меньше расстояние между ножами, тем производительность выше.
Разумеется, радиальное расположение ножей также влияет на производительность и энергопотребление рафинера. Наряду со строго радиальным расположением ножей, в дисковых рафинерах могут использоваться наклонные и дугообразные ножи. Аналогичная ситуация имеет место и в барабанных рафинерах, в которых расположение ножей перпендикулярно касательной к поверхности размалывающего цилиндра соответствует радиальному расположению ножей в дисковых рафинерах. При наличии изгибов в направлении подачи, аналогичных профилю самолетного крыла, ножи создают эффект всасывания за счет увеличения давления воды, что также способствует увеличению расхода материала. В так называемых режимах удерживания эффект насоса реверсируется путем реверсирования направления вращения в рафинере. В результате возникает градиент давления в направлении оси рафинера, что приводит к увеличению времени пребывания материала в зоне размалывания. Для смешанных пластиков такая мера дает заметный эффект улучшения однородности размола. Однако такой режим приводит к значительному повышению энергопотребления. Кроме того, снижается производительность рафинера, так что для обеспечения требуемой производительности, во всяком случае применительно к смешанным пластикам, предпочтительным является ранее описанный способ. Вместе с тем, в случаях, когда требуется добиться особо мелкого и однородного размола, операция удерживания, в том числе для одного из двух последовательно включенных рафинеров, представляется желательной. Однако в этом случае требуется, чтобы ножи размалывающих дисков были установлены с отклонением от чисто радиального расположения, т.е. они должны быть наклонными или дуговыми.
Таким образом, последовательное соединение двух или более рафинеров обеспечивает весьма эффективный способ измельчения смешанных пластиков, если требуется получить высокую производительность и узкую кривую распределения частиц по размерам или если необходимо получить разделение материала на фракции по размерам частиц или волокон.
Если результаты размола смешанных пластиков являются недостаточными для целей способа, размолотый материал просеивают или фильтруют с разделением на соответствующие фракции. Обычный известный способ состоит в просеивании высушенного материала. Неожиданно было обнаружено, что хорошие результаты дает встраивание сортирующих устройств в процесс размола согласно изобретению.
Если требуется отделить посредством просеивания крупные частицы определенных размеров, в соответствии с вариантом изобретения данная задача может быть очень эффективно решена посредством мокрого процесса непосредственно после первого и/или второго размола, путем встраивания операции просеивания (с помощью так называемых сортирующих устройств) непосредственно на выходе рафинера. Сортирующее устройство представляет собой цилиндрическую емкость с впускным и выпускным клапанами. В цилиндрической поверхности емкости выполнены отверстия или прорези с размерами, согласованными с размерами просеиваемых частиц (которые должны или не должны выпускаться). Внутренний ротор с тангенциально расположенными лопастями прогоняет материал вдоль внутренней поверхности перфорированного цилиндра. Материал, размеры частиц которого меньше, чем диаметры отверстий, сепарируется, выходя из цилиндра. Материал, оставшийся в цилиндре, отводится по другому пути. При использовании данного оборудования для смешанных пластиков получается хороший результат: оборудование (например, с отверстиями диаметром 1 мм) эффективно отфильтровывает наименьшие волокна смешанных пластиков от мелкой фракции. Эта отфильтрованная часть может использоваться для получения полимерного агрегата, применяемого, например, в адгезивах для гибких плиток или аналогичных целей. Оставшийся материал, который в данном случае рассматривается как основной, имеет консистенцию густой суспензии. Он обладает высокой однородностью и может успешно использоваться как отдельная фракция. Следует отметить, что, хотя диаметр отверстий равен 1 мм, только частицы смешанных пластиков с существенно меньшими размерами выходят из сортирующего устройства. При увеличении диаметра отверстий размеры выходящих частиц соответственно увеличиваются, но отмеченный
- 5 012098 эффект сохраняется. Просеивание с помощью сортирующих устройств ведет к уменьшению ширины распределения частиц по размерам для остающегося материала.
При размалывании смешанных пластиков в рафинерах для малых консистенций, помимо удаления самых маленьких частиц, реализуется также эффект эффективного просеивания с выделением различных фракций смешанных пластиков непосредственно в ходе процесса обработки. Разделение размолотого материала может быть экономично осуществлено описанным выше способом, причем, что особенно важно, без внесения каких-либо помех или перерывов в сам процесс размалывания, поскольку размолотый материал не требуется выделять из несущей его водной среды. Экстракция мелких или самых мелких частиц предотвращает их попадание в отходящие газы. Поэтому не требуется установка дорогих пылевых фильтров при условии, что сушку производят обычным методом, с применением проточных сушилок или проточных осушительных устройств, а не с применением перегретого пара.
При компактировании хлопьев пластиковых отходов в агломерат попадают загрязнители: к хлопьям прилипают органические остатки, кальций и магний (из заполнителей, таких как тальк) или хлориды (обычная соль), причем в ходе агломерирования они частично перекрываются отдельными слоями пленки компактируемого материала. По этой причине ранее при использовании агломератов смешанных пластиков, поступавших из систем сбора отходов, невозможно было решить проблемы, связанные с неприятным запахом. Применительно к смешанным пластикам особенно критичной считается хлорсодержащая часть. Наличие хлоридов ведет к усилению коррозии в системе, применяющей обычные материалы (а не нержавеющую сталь). Кроме того, сжигание или использование пластиков как носителей углерода в восстановительном процессе (процессе раскисления) при производстве стали ведет к образованию нежелательных или (в случае образования диоксидов) вредных выбросов.
Размалывание в рафинерах для низкой консистенции автоматически приводит, за счет декомпозиции агломерата, к эффективной очистке. Например, имевшаяся в исходном материале (агломерате из смешанных пластиков) доля хлоридов на уровне 0,9% была уменьшена до менее 0,4%, т.е. более чем вдвое. Следовательно, становится возможным улучшить использование материала на основе смешанных пластиков, подвергнутого размолу предлагаемым способом, в качестве топлива или сырьевого материала, поскольку имеет место резкое сокращение выбросов.
Органические загрязнители, которые легко могут появляться, например, в случае упаковок пищевых продуктов, в частности контейнеров для йогурта, не прошедших полной очистки, или прилипания к пластиковым отходам, выделяемым при сортировке из домашнего мусора, не растворяются в производственной воде или растворяются только частично. Таким образом, обычно формируются суспензии, в которых органические вещества плавают в форме мелких частиц или волокон. Они могут быть отфильтрованы с применением обычных фильтров. Растворенный материал, например пищевые добавки в виде эмульсий, может быть осажден (добавлением соответствующих осадителей) и отфильтрован. Осаждение растворенного материала, например эмульсифицированных пищевых добавок, для его последующего удаления фильтрованием может быть осуществлено добавлением подходящих осадителей.
Поскольку размол смешанных пластиков согласно изобретению может производиться при консистенциях, превышающих 30%, расход воды и, следовательно, ее загрязнение являются относительно низкими. Так, химический анализ производственной воды при консистенции смешанных пластиков 30% дал содержание хлоридов, растворенных в сточной воде, равное 0,6% при рН 5,5. Минеральный остаток (зольность), который является индикатором наличия неорганических компонентов, составляет для размолотого агломерата менее 3,5%. Это существенно ниже соответствующих величин для неразмолотого агломерата, которые могут превышать 7%.
Неорганические компоненты могут находиться в производственной воде в виде кальция, магния, сульфатов и соединений кремния. Значение рН для производственной воды, равное 5,5, является индикатором сильного очищающего эффекта, обеспечиваемого способом по изобретению. Измельченный смешанный пластик, даже погруженный в очищенную воду на несколько дней, не оказывает никакого влияния на значение рН. Агломерат из смешанных пластиков при его погружении в воду или в среду, насыщенную водой, напротив, приводит к постепенно усиливающемуся снижению рН. В зависимости от того, какие загрязнители присутствуют в агломерате, этот процесс до полного прекращения изменений рН может происходить очень долго - до года и более.
Согласно способу по изобретению масса подлежащего использованию материала в виде агломерата пластиковых отходов может быть очень сильно загрязнена. В процесс размола попадают даже крупные осколки стекла, которые размалываются в мелкий порошок без повреждения размалывающих дисков. Подобные осколки благодаря своей высокой плотности могут быть отфильтрованы или осаждены в промывочной емкости. Даже значительные загрязнения в виде органических остатков могут быть надежно абсорбированы в производственной воде и затем отсеяны в виде плавающих частиц с помощью сортирующего устройства и сита. Остатки алюминия также проходят процесс размола, не оказывая на него неблагоприятного влияния. Только более твердые металлы, особенно кусочки стали и железа, должны быть с высокой надежностью извлечены до формирования агломерата, поскольку они могут повредить размалывающие диски.
- 6 012098
При использовании способа по изобретению могут быть опущены многие операции по очистке и сортировке, выполняемые до настоящего времени в составе многих процессов сортировки, осуществляемых при сборе отходов для их использования. Поскольку затраты на сортировку составляют значительную долю расходов на подготовку смешанных пластиков для рециклинга, способ по изобретению дает существенные экономические преимущества для рециклинга смешанных пластиков. Необходимо только измельчить пленку на хлопья или куски, а также расчленить (разрубить) толстостенные компоненты в виде остатков бутылок или крышек на кусочки и произвести их компактирование в агломерат. Можно даже обойтись без предварительной очистки посредством гидроударов в роторном агломераторе, поскольку для компактирования в агломерат могут быть использованы и другие технологии. Очищающий эффект, достигаемый путем гидроудара, незначителен и не способен обеспечить полной очистки. Кроме того, для способа по изобретению высокие затраты на очищение паром не являются необходимыми. Поскольку очистка, даже при наличии сильных загрязнителей, может быть полностью осуществлена при реализации способа по изобретению, применение более простых технологий компактирования, даже применительно к сильно загрязненному агломерату, может принести значительную экономию.
Дорогостоящий процесс очистки устраняется использованием фильтрации посредством встроенного просеивания, например с помощью сортирующего устройства. Технология с применением сортирующего устройства, даже в конце технологической цепи, позволяет удалить посредством фильтрования плавающие частицы, которые преимущественно и являются загрязнениями.
Испытания показали, что после операции размола желательно удалить, например, с помощью изогнутых сит из остающегося материала с производственной водой мелкую фракцию, а размолотый материал собрать в емкость (контейнер) со свежей водой и перемешать (взболтать) перед выпуском из данной емкости с помощью мешалки. Это приведет к очищению загрязненной производственной воды, все еще связанной с волокнистым материалом. Далее приводятся расчеты для порции материала.
300 кг агломерата из смешанного пластика размалывают с добавлением 700 кг производственной воды. После прохождения через изогнутое сито 100 кг загрязненной производственной воды остаются в размолотом материале в виде поверхностной воды. Всю массу, составляющую 400 кг, подают в 600 кг чистой воды, из которых 100 кг составляет производственная вода. Таким образом, степень загрязнения уменьшается пропорционально отношению 100 кг/600 кг, т.е. до 16%. После экстрагирования размолотого материала по завершении очистки он проходит через обезвоживающий шнек, причем остаточная влажность составляет около 30%, что соответствует 90 кг воды из 600 кг. Остальные 510 кг воды с низким содержанием загрязнений возвращают в ту же емкость для возмещения расхода воды. Циркулирующая вода полностью очищается от плавающих частиц посредством фильтрации в сортирующем устройстве. Если имеет место сильное падение рН (ниже 5,5), значение рН корректируют, например, соответствующей щелочной обработкой. В описанном процессе расход воды обусловлен только необходимостью возмещения потерь воды в виде поверхностной воды, уходящей с размолотым материалом после операции очищения, а также утечек, обычных для подобного процесса. Производственная вода после предварительной сушки и фильтрации возвращается в резервуар для агломерата и воды.
После очищения размолотый материал может быть подвергнут предварительной сушке, предпочтительно механической, например, с помощью шнека. Механические методы удаления воды, в том числе с применением шнека, дают размолотый материал с влажностью приблизительно 30%. Размолотый материал во влажном состоянии все еще может разливаться. Шнек не забивается, и его производительность по меньшей мере на 50% выше, чем у оборудования для предварительной сушки пульпы. Размолотый материал при комнатной температуре (примерно 20°С) и высоте слоя примерно 1 см просушивается без применения каких-либо дополнительных мер в течение периода, составляющего примерно 4 ч. Потребление энергии для сушки размолотого материала составляет примерно 14 по сравнению с сушкой древесных волокон. Таким образом, дорогостоящие методы сушки, такие как сушка паром, могут быть исключены или сокращены с минимизацией энергопотребления.
Механическое сжатие смешанных пластиков при сохранении, насколько это возможно, их способности к разливке приводит к высокой степени обезвоживания.
Объемная плотность агломерата имеет второстепенное значение для реализации изобретения. Получение агломерата с высокой объемной плотностью 350 кг/м3 уменьшает транспортные расходы, но в то же время приводит к большим энергозатратам и снижает производительность агломерирования. Поэтому выбор объемной плотности должен быть экономически сбалансированным. Так, оператор системы для измельчения будет работать с низкой объемной плотностью при агломерировании, если оно является частью процесса измельчения. В случае закупки агломерата более важную роль играют логистические расходы, особенно при транспортировании на большие расстояния. Для самого процесса выбор плотности в интервале между 150 и 450 кг/м3 не имеет существенного значения, поскольку процесс может осуществляться при почти однородной консистенции. Однако более высокие значения объемной плотности приводят к большему энергопотреблению в процессе измельчения. Если более высокая объемная плотность агломерата обусловлена в основном более высоким содержанием обломков толстостенных пластиковых изделий и в меньшей степени плотностью спрессованных хлопьев пленки, размолотый материал будет иметь большую гранулярность. И наоборот, остатки пленки усиливают волокнистый характер раз
- 7 012098 молотого материала. Следует отметить, что при использовании известных методов размалывания в рафинерах при атмосферном или повышенном давлении агломерат из чистой пленки не может быть размолот, поскольку через короткий интервал времени происходит приплавление пленки к размалывающим дискам. Предлагаемый способ позволяет производить размол агломерата, состоящего только из остатков пленки. Даже добавление растягивающейся упаковочной пленки (которая до настоящего времени рассматривалась как неспособная к размолу) в количестве более 30% позволяет осуществить размол согласно изобретению.
Согласно следующему варианту способа по изобретению часть размолотого материала с размерами частиц, лежащими в заданном интервале, может быть смешана в качестве второго компонента материала по меньшей мере с первым компонентом материала, интервал размеров частиц которого выбирают таким образом, чтобы свойства смеси отличались от свойств первого компонента. Первый компонент материала может содержать древесные волокна, пригодные для изготовления древесно-волокнистых плит средней плотности (Мебшш ЭспЩу Р1ЬегЬоатб8, ΜΌΡ) или высокой плотности (Ηφΐι ЭспЩу ИЬегЬоатбк, ΗΌΡ) или древесно-стружечных плит. При этом второй компонент материала содержит волокна в качестве связки и/или заменителя древесины, а размеры его частиц составляют менее 0,63 мм.
Размалывание СП-агломерата согласно изобретению обеспечивает его измельчение с формированием частиц с различными размерами. Частицы с помощью обычного просеивания могут быть разделены по размерам на группы с заданными распределениями частиц по размерам. Параметры кривой распределения по размерам зависят от используемого принципа размола. Например, один проход СП-агломерата через дисковый рафинер с рабочим зазором 0,1 мм дает следующее распределение частиц:
Доля частиц с размерами > 5,00 мм; 0,68 М%
Доля частиц с размерами > 3,15 мм: 6,56 М%
Доля частиц с размерами > 1,25 мм: 55,11 М% Доля частиц с размерами > 0,63 мм: 26,50 М% Доля частиц с размерами > 0,40 мм: 5,53 М% Доля частиц с размерами > 0,16 мм: 3,70 М% Доля частиц с размерами < 0,16 мм: 1,91 М%, где обозначение М% соответствует массовым процентам.
Можно обнаружить, что индивидуальные части (фракции) распределения частиц по размерам не содержат различные типы пластиков в тех же пропорциях, что и исходные агломерированные смешанные пластики. Тогда как агломерат представляет собой довольно однородную массу, состоящую преимущественно из ПЭТФ, ПС, ПЭНП, ПЭВП и НН, индивидуальные фракции, получаемые после размалывания, являются различными по составу. Так, в рассматриваемом примере мелкая фракция с размерами частиц <0,40 мм содержит большую долю НН и ПЭТФ и небольшую долю ПЭНП. ПЭВП может быть обнаружен тоже только в малых количествах. Данные результаты определяются твердостью и хрупкостью пластиков различных типов. Толстостенные ПП и ПЭТФ, например, тверже, чем ПЭНП, и поэтому могут измельчаться в более мелкие частицы. В то же время ПЭНП при размоле дает волокнистый материал, который обнаруживается преимущественно во фракциях с размерами частиц 1,25-3,15 мм. Пленки ПЭВП и ПП имеют большую твердость и различную прочность. Поэтому при размоле они дают как округлые частицы, так и волокна, которые могут попадать преимущественно во фракцию с размерами 0,631,25 мм.
В приведенном примере имеется также фракция с размерами >5,00 мм, образованная хлопьями из ПЭВП и ПП. В этом случае пленочный материал лишь в незначительной степени был измельчен дисками рафинера, несмотря на то, что зазор между дисками составлял, как указано выше, только 0,1 мм. По результатам просеивания данная фракция может также содержать волокна ПЭНП, которые благодаря волокнистой структуре могут образовывать слабо связанные конгломераты с размерами более 5,0 мм.
Фракции, образующиеся в результате размола СП-агломерата, неоднородны по типу частиц. Однако конкретным размерам частиц соответствует высокая доля пластика определенного типа. Следовательно, посредством размалывания и просеивания пластиковых агломератов можно произвести разделение также и по типам пластиков. Например, фракция мелких частиц с размерами <0,40 мм содержит высокую долю ПП и ПЭТФ из толстостенных изделий и очень низкую долю ПЭНП. ПЭВП, входивший в состав толстостенных изделий, также может быть обнаружен только в малых долях. Этот результат обусловлен различной твердостью и хрупкостью различных пластиков. ПЭНП дает преимущественно волокнистый размолотый материал с размерами волокон преимущественно в интервале 1,25-3,15 мм. ПЭВП и ПП имеют большую твердость и могут обнаруживаться в больших количествах среди частиц с размерами 0,63-1,25 мм.
Согласно варианту изобретения размолотый материал с размерами частиц <0,63 мм смешивают с древесными волокнами или с древесной стружкой от древесно-волокнистых или древесно-стружечных плит. При этом частицы волокнистого пластика служат в качестве связки и/или заменителя древесины. При использовании агломерата из отсортированных пленок, состоящих преимущественно из ПЭНП и
- 8 012098
ПЭВП, можно получить большее содержание волокнистой части с размерами более 0,63 мм, чем в случае чистых смешанных пластиков, содержащих пленки ПЭНП, связанные с ПЭТФ и/или ПА.
Применительно к древесно-стружечной плите замещение древесных волокон осуществляется преимущественно пластиковыми волокнами с размерами в интервале 1,25-3,15 мм.
Для производства плит типа НИР, применяемых при изготовлении ламинированных полов, предпочтительно использовать значительную долю волокон с размерами <0,63 мм, чтобы получить однородную структуру плиты с высокой прочностью на растяжение в поперечном направлении и с высокой влагостойкостью. Данное условие может быть выполнено следующими путями:
1) увеличением при сортировке смешанных пластиков доли тонкоразмалываемых пластиков, например ПЭТФ, и/или толстостенного ПП, и/или сложных пленок ПЭНП-ПА, и/или ПЭНП-ПЭТФ;
2) увеличением количества ступеней размола для увеличения доли ПЭНП;
3) получением, за счет более длительного выдерживания в агломераторе, агломерата с объемной плотностью до 350 кг/м3, из которого, благодаря лучшей адгезии хлопьев пленки, могут быть получены более мелкие волокна;
4) включением в агломерат в процессе агломерирования измельченных кусков ПЭНП или ПЭВП от деталей, изготовленных литьем под давлением, например крышек от бутылок;
5) проведением направленного фракционирования просеиванием размолотого материала после его сушки.
Известно, что волокна (стальные, стеклянные или пластиковые) могут быть примешаны к бетону или к материалу для полов с целью получения механических свойств, отвечающих специальным требованиям. Полученный таким образом бетон называется усиленным волокнами бетоном; соответствующий материал для полов может быть назван усиленным волокнами материалом для полов. Бетон и материал для полов имеют низкие прочность на изгиб, прочность на растяжение, предел текучести и ударную прочность, а также тенденцию к образованию трещин. Названные свойства могут быть улучшены путем добавления волокон. Волокна способны, например, абсорбировать растягивающие напряжения, которые могут возникать при отводе теплоты гидратации или в процессе усадки, или при приложении внешних нагрузок. Благодаря волокнам при превышении предела растяжения в бетоне или в материале для полов, вместо нескольких крупных трещин, появляется множество мелких трещин, которые перекрываются волокнами.
Для указанной цели может быть использована волокнистая фракция предпочтительно с размерами волокон 1,25-3,15 мм, причем ее волокна предпочтительно содержат значительную долю ПЭНП, ПЭВП или ПП. В то же время за счет добавления более гранульной части ПЭВП может быть улучшена вязкость бетона или материала для полов.
Бетон находит различные применения в строительной промышленности. Известно также, что с его использованием могут быть выполнены требования по огнезащите. Однако у бетона имеется ряд ограничений. Структура бетона не обеспечивает достаточно быстрое удаление из него химически не связанной воды, что может приводить к шелушению. Меры по улучшению его огнезащитных свойств, среди прочих, предусматривают подбор размеров элементов упрочнения бетона на случай пожара или добавление в него стальных волокон, чтобы избежать шелушения. Альтернативный вариант состоит в добавлении к бетону пластиковых, например текстильных, волокон, которые в случае пожара распадаются или плавятся. В результате образуются каналы, через которые может выводиться вода, не приводя к шелушению.
Согласно изобретению для указанной цели может быть использована фракция СП-агломерата, которая состоит из волокон с размерами 1,25-3,15 мм. Предпочтительными пластиками являются в этом случае ПЭВП и ПП. Волокна ПЭНП будут расплавляться несколько ранее волокон ПЭВП, однако применительно к температурам, имеющим место при пожаре, этот фактор не имеет существенного значения.
Широкое применение для целей теплоизоляции, огнезащиты и звукоизоляции находят стекло и минеральные материалы. Они используются в виде панелей, матов, фетров, в объеме или в слоях, для крыш, потолков, стен и трубопроводов, включая воздухопроводы. Минеральная вата и асбест имеют в основном желтую и серо-зеленую окраску соответственно.
В качестве сырьевых материалов в этом случае используют, под различными торговыми наименованиями, произведенное стекло, стекло, собранное для повторной утилизации, вулканические породы или известняк. Характеристики отдельных компонентов, важные для составления требуемой композиции, в значительной степени совпадают, так что в отношении химического состава очень трудно составить единую классификацию волокон различных типов. Минеральные ваты поставляются с различными связующими и средствами расплавления. В качестве связующего используется фенольная смола. Подобные добавки гарантируют постоянную гидрофобность, действуют в качестве смазки, улучшают адгезию, связывают волокна и предотвращают их преждевременную поломку. Волоконные маты проходят сушку проточным воздухом. Мат подается ситовыми конвейерами, что позволяет продувать через него горячий воздух (температура которого при использовании минеральной ваты составляет 150-200°С).
Согласно изобретению при производстве подобных изолирующих материалов можно использовать волокна ПЭНП и ПЭВП, которые выполняют функцию связующего материала. В этом случае пластиковые волокна имеют размеры в интервале 1,25-5,0 мм.
- 9 012098
Изоляция посредством древесных волокон используется для целей теплоизоляции, огнезащиты и звукоизоляции. Данные волокна используются в составе панелей или рулонов. Еще одна задача заключается в звукоизоляции при низкой плотности. Известно, что при формовании матов для целей изоляции на основе древесных волокон могут применяться аэродинамические методы. При использовании аэродинамических методов формования волокна обрабатывают посредством чесального барабана и ориентируют по трем координатам. Мат проходит под давлением через сушилку проточным воздухом, причем пластиковые волокна используются как связующее. В этом процессе часто используют двухкомпонентные волокна ΒίΚο.
Согласно изобретению для подобных применений может быть использована ситовая фракция, содержащая волокна ПЭНП и ПЭВП, а также ПЭВП в гранульной форме. В качестве связующего используются предпочтительно пластиковые волокна с размерами 1,25-5,0 мм, тогда как гранульные частицы служат в качестве наполнителя.
Известно, что полимеры, например блок-сополимер полистирол-полибутадиен-полистирол (эластомер) или атактический полипропилен (пластомер), могут добавляться к связующим и герметизирующим битумам. В результате эластомерным битумам могут быть приданы специальные свойства, такие, например, как улучшенная термостойкость, хорошая эластичность при низких температурах или увеличенный срок службы. Пластомерные битумы, получаемые добавкой пластомеров, характеризуются достаточной гибкостью в холодном состоянии, высокой устойчивостью к погодным условиям и пластичностью.
Согласно еще одному варианту изобретения пластиковые частицы из размолотого агломерата с размерами в интервале 0,4-5,0 мм могут вводиться в качестве агрегата в состав асфальта. Для этих целей предпочтительно использовать волокна таких пластиков, как ИИ, ПЭНП и/или ПЭВП.
С помощью способа по изобретению можно выделить фракцию, содержащую значительную долю частиц ПП. Можно также получить эластомерный битум добавлением фракций с высоким содержанием частиц полиэтилена, выделенных из агломерированных смешанных пластиков. Если это необходимо, можно использовать комбинированные добавки, чтобы использовать свойства обоих добавляемых пластиков.
Известно, что пластик может быть использован как восстанавливающий агент (раскислитель) при производстве стали. Чтобы выделить чушковый чугун, сначала нужно удалить кислород из исходного материала (железной руды). Данный метод называется восстановлением. При его осуществлении в качестве раскислителей обычно применяют тяжелый мазут или угольную пыль: из природных сырьевых материалов необходимо удалить синтез-газ, что обеспечит возможность проведения химических реакций в доменной печи.
Известно, что раскисление может быть осуществлено также с помощью пластиков. Агломерат по трубопроводам большого сечения закачивают сжатым воздухом в доменную печь, где он попадает в горячую зону с температурой выше 2000°С. До того как пластик успевает сгореть, под действием крайне высоких температур он сразу же преобразуется в синтез-газ и, следовательно, может выполнить свою функцию как раскислитель. Проходя через печь, синтез-газ отводит кислород от железной руды. Таким образом, рециклинг пластиков в производстве стали состоит в получении из них полезного газа. Тяжелый мазут или угольная пыль, которые иначе использовались бы в качестве раскислителей, заменяются в отношении 1:1.
Согласно изобретению в качестве восстанавливающего материала (раскислителя) при производстве стали может быть использован гранулированный или порошкообразный размолотый агломерат. При малых размерах частиц становится возможным использовать ту же технологию, как и при вдувании угольной пыли. Поэтому никакой модификации сталелитейных предприятий не требуется. Однако, если это необходимо, могут быть использованы другие сопла.
Цемент производится из природных сырьевых материалов. Наиболее важными из них являются известняк и глина, которые обычно добываются по отдельности, а затем смешиваются в требуемой пропорции. Сырьевые материалы добывают в карьерах. Здесь эти материалы сначала размягчают с применением обдува или тяжелого оборудования, а затем измельчают в дробилках до состояния щебня. После доставки на цементный завод щебень гомогенизируют. Кроме того, в него примешивают необходимые корректирующие добавки, такие как песок, лесс или железная руда. На следующем этапе смесь, содержащую требуемые количества компонентов, очень мелко перемалывают в сырьевую муку. В зависимости от применяемого метода куски камня размалывают с помощью стальных шаров или роликов, после чего производят сушку горячими газами, отводимыми из печи. В заключение сырьевая мука посредством обжига может быть преобразована в цементный клинкер. Пыль, остающаяся при обжиге, экстрагируется фильтрами и снова подается в бункеры.
Обжиг производится во вращающихся печах, диаметр которых составляет несколько метров, а длина - 50-200 м. С внутренней стороны печи выложены огнестойким материалом, причем они медленно вращаются вокруг своей оси. Вследствие небольшого наклона сырьевая мука, подаваемая с одного конца печи, медленно движется к пламени на другом ее конце. Перед вращающейся печью устанавливается так называемый предварительный циклонный нагреватель. Он является теплообменником, образованным
- 10 012098 цепочкой из нескольких циклонов, которые представляют собой аппараты для устранения запыленности газов под действием гравитации. Здесь сырьевая мука нагревается примерно до 800°С. На нижнем конце вращающейся печи - в так называемой зоне спекания - загруженный в печь материал нагревается до 1400-1450°С и частично начинает плавиться. В результате получают химически преобразованный продукт - клинкер. Данный продукт затем выводят из печи и подают в охладитель, после чего он направляется на хранение. Нагретый в охладителе воздух используется в качестве воздуха горения.
В описанном энергоемком процессе пластик может сжигаться в процессе получения цемента в качестве заменителя первичного топлива (угля, нефти или газа).
Ввиду значительной энергопотребности при производстве цемента цементная промышленность особенно восприимчива к использованию пластика в качестве альтернативного топлива.
Известно использование промышленных и домашних отходов, таких как отходы масел, кормов для животных, осадков сточных вод или пластиков (за исключением ПВХ), в качестве альтернативного топлива. Температуры порядка 2000°С, которые имеют место в цементных печах, значительно превышают температуры в обычных печах и горелках. Поэтому они лучше подходят для утилизации специальных отходов при условии достаточного внимания к очистке отходящих газов. Это связано с тем, что в процессе сжигания могут образовываться опасные загрязнители, которые нельзя игнорировать. В качестве примера можно назвать часто упоминаемые диоксины и другие, пока еще неизвестные и, следовательно, необнаруживаемые материалы. Часть загрязнителей, возникающих при производстве цемента, химически связывается с продуктом и, следовательно, не попадает в окружающую среду с исходящими газами. По современным взглядам, это является преимуществом по сравнению с утилизацией посредством простого сжигания.
Согласно изобретению может быть использован размолотый агломерат в различных фракциях, особенно с размерами частиц 0,4-5,0 мм. Частицы с меньшими размерами, например <0,16 мм, могут вдуваться аналогично угольной пыли. Топливо, получаемое в результате фракционирования, является практически однородным, что обеспечивает однородную теплоту сгорания и, следовательно, позволяет избежать значительных флуктуаций в ходе процесса.
В строительстве, например при шпатлевании гипсокартонных плит, используют сухую гипсовую шпатлевку, смешиваемую с водой, или пастообразную шпатлевку. Эти шпатлевки содержат, например, гипс, известь, перлит, каолин, слюду или кварц. Часть исходных материалов, например перлит, имеет высокую стоимость. Согласно изобретению мелкие фракции размолотого СП-агломерата могут быть использованы в качестве наполнителя для шпатлевки, заменяя другие материалы. В строительстве широко используются также легкие строительные смеси, такие, например, как легкая штукатурка. Обычно, чтобы устранить усадку штукатурки при высыхании и улучшить ее теплопроводность, в нее добавляют полые стеклянные шарики или перлит. В подобных продуктах также можно использовать размолотый СП-агломерат с целью замены указанных компонентов. Размолотый агломерат имеет стабильные размеры, поскольку не поглощает воду, так что при высыхании он не подвержен усадке. Кроме того, поскольку он не поглощает воду (в отличие от обычных наполнителей), в штукатурку нужно добавлять меньше воды. Пластик имеет меньшую теплопроводность, чем обычная штукатурка без легких агрегатов, что способствует улучшению тепловых характеристик штукатурки и других строительных смесей.
Фракция для шпатлевки должна состоять из пылевидных частиц с размерами <0,04 мм, чтобы в процессе разглаживания шпателем на поверхности шпатлевки не возникало никаких бороздок.
Фракция пластика для легкой строительной смеси, включая легкую штукатурку, должна быть гранулярной и содержать как можно меньше волокон. Применительно к рассмотренным примерам частицы пластика должны иметь размеры менее 1,25 мм.
Изобретение относится также к очистке от загрязнений и/или от печатных красок отходов смешанных пластиков, особенно с учетом рассмотренных областей их использования. При использовании пластиковых отходов в качестве топлива не считается вредным присутствие в них органических компонентов и/или печатных красок, которые для других применений могут рассматриваться как явно нежелательные. Согласно изобретению процесс размола агломерата из смешанных пластиков осуществляют таким образом, что практически все вредные материалы оказываются удаленными, причем имеется также возможность отделения печатных красок. Предпочтительно производить данный процесс в аппарате типа дискового рафинера, в который дополнительно подают воду. В процессе размола органический материал удаляется или растворяется и выводится с водой, после чего он может быть соответствующим образом удален. Это же относится и к удалению печатных красок. Рассмотренный процесс очищения от загрязнений (включая печатные краски) может быть усовершенствован кипячением агломерата перед размолом. Удаление красок обеспечивается и без кипячения агломерата, путем подачи больших количеств воды или перегретого пара в процессе размалывания. Дополнительная операция по очистке размолотого материала согласно изобретению может состоять в циркуляции воздуха или высокотемпературного пара с прохождением через размолотый материал для удаления оставшихся мешающих загрязнений, особенно вредных или, по меньшей мере, дурнопахнущих органических материалов. Должно быть понятно, что процесс очистки, особенно удаления красок, может быть улучшен также добавлением химических реагентов. Описанная очистка размолотого материала делает его пригодным для различных при
- 11 012098 менений, например в качестве добавки в строительные смеси.
Заполнители применяются всюду, где необходимо защитить чувствительные продукты от повреждений при транспортировке. С этой целью могут использоваться, например, хлопья из стирола, заполненные воздухом подушки или пластиковые пленки с захваченным ими воздухом. К подобным заполнителям предъявляются требования заданной сжимаемости в сочетании с гибкостью, а также способности амортизировать ударные нагрузки.
Согласно изобретению грубая фракция агломерированного размолотого материала с размерами частиц >5,0 мм может использоваться как заполнитель. Хлопья, соответствующие данной фракции, имеют размеры и волокнистую структуру, обеспечивающие хорошую сжимаемость и возвращение к исходной структуре после снятия давления. Данную фракцию, возможно, следует подвергнуть процессу очистки с удалением печатных красок, как это описано выше. Кроме того, агломерированные маты могут быть пропущены через сушильное устройство с проточными потоками воздуха, в котором происходит разложение органических компонентов. Полученные таким способом маты могут быть подвергнуты предварительному сжатию, а после соответствующего увеличения их объемной плотности использоваться для транспортировки. В зависимости от управления процессом и получения требуемой объемной плотности матов они могут иметь форму рулонов или рулонов или кип. После транспортирования кипы (аналогично тому, как это имеет место в целлюлозной промышленности или при производстве текстильных волокон) могут быть повторно измельчены с помощью соответствующих инструментов.
Как уже упоминалось, расстояние между ножами в используемых рафинерах выбирается настолько большим, чтобы исключить возможность забивания рафинера обрабатываемым материалом. Разумеется, рабочий зазор делается меньшим, чем диаметр частиц материала, подлежащего размалыванию. Тем не менее, представляется возможным, что благодаря образованию волокон материал пройдет через рафинер почти без размалывания. Чтобы предотвратить это, между смежными ножами на некотором расстоянии друг от друга могут быть установлены барьеры. Такие барьеры гарантируют, что размалываемый материал во время своего радиального движения в направлении противолежащего диска перемещается таким образом, что его размалывание будет обеспечено. Барьеры могут иметь вид сегментов с поперечным размером, плавно увеличивающимся в направлении подачи материала, и иметь некоторую длину в радиальном направлении, чтобы повысить эффективность размалывания.
Перечень чертежей
Далее изобретение будет описано на примерах своих вариантов, представленных на чертежах.
На фиг. 1 представлена схема первого варианта системы для осуществления способа по изобретению.
На фиг. 2 показана часть системы по фиг. 1.
На фиг. 3 схематично, на виде сверху, показаны диск и сегменты диска дискового рафинера. На фиг. 4 представлен другой вариант системы для осуществления способа по изобретению. Фиг. 5а-5с иллюстрируют модификации системы по фиг. 4.
На фиг. ба-бб представлены модифицированные варианты второй ступени размола, показанной на фиг. 4.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
На фиг. 1 показаны установленные последовательно барабанный рафинер 10 и два дисковых рафинера 12, 14. Они приводятся в действие соответствующим приводным двигателем. Рафинеры служат для измельчения агломерированного смешанного пластика (СП-агломерата). СП-агломерат подают сначала в два параллельных контейнера 1б, 18, в которые поступает также свежая вода. Каждый контейнер 1б, 18 снабжен мешалкой 20, 22 соответственно. Необходимо обеспечить максимально равномерное распределение агломерата в объеме воды. Соотношение агломерата и воды составляет, например, 30:70. Смесь агломерата и производственной воды подают в первый рафинер 10 с помощью насоса 24. Размолотый материал подают в сортирующее устройство 2б, отделяющее более мелкие компоненты, которые могут быть поданы в первую моечную ванну 28 с предварительным удалением производственной воды с помощью изогнутого сита 30. Остающаяся часть размолотого материала может быть либо повторно подана в один из контейнеров 1б, 18 с пропусканием ее через дополнительные сортирующие устройства 32, 34, либо подана на следующую рафинировочную ступень. Размолотый материал на ее выходе, например на выходе из рафинера 12, может быть отсортирован в сортирующем устройстве 32. При этом мелкая фракция поступает во вторую моечную ванну 3б с предварительным удалением из фракции производственной воды с помощью изогнутого сита 38. Грубая фракция размолотого материала может быть возвращена после прохождения сортирующего устройства 34 в контейнер 1б или 18 или, альтернативно, подана на третью рафинировочную ступень, в рафинер 14. На его выходе размолотый материал проходит через сортирующее устройство 34, после которого мелкую фракцию подают на третье изогнутое сито 40 и далее в третью моечную ванну 42. Производственная вода, удаленная с помощью изогнутых сит 30, 38 или 40, подается в один из контейнеров 1б, 18 либо напрямую по линии 44, либо через каскад 4б очистки. Альтернативно, может быть предусмотрен слив 48 для производственной воды.
- 12 012098
Каждая моечная ванна 28, 36, 42 снабжена мешалкой 50. В моечные ванны 28, 36, 42 с целью очистки размолотого материала подают свежую воду. Далее размолотый материал подают, в каждом случае пропуская через изогнутое сито 52, 54 или 56, на стадию 58, 60 или 62 предварительной механической сушки (предпочтительно с применением шнекового экструдера). Техническую воду удаляют через ассоциированное изогнутое сито 52, 54, 56 и подают по линии 64 в один из контейнеров 16, 18. В оптимальном варианте эту техническую воду можно подавать обратно в моечные ванны 28, 36 или 42 вместо свежей воды, пока не будет достигнута определенная степень загрязнения. Сушку размолотого материала осуществляют в сепараторах 58-62, разделяющих твердую фазу и воду, так что влажность размолотого материала на выходе составляет только 30%. Сепарированную воду также подают, пропустив через тонкое сито 66, в линию 64. Альтернативно, эту воду можно подавать в отдельную линию. Окончательную сушку предварительно высушенного размолотого материала производят в сушилке 68, 70 или 72.
Как можно видеть, с использованием описанной системы требуемая фракция размолотого материала может быть выделена, отделена от СП-агломерата и при этом промыта и высушена. Количество рафинировочных ступеней 10, 12, 14 и циклов процесса можно подбирать оптимальным образом в соответствии с требуемым качеством размолотого материала на выходе. Необходимый объем воды, если пренебречь потерями, определяется только потерями при окончательной сушке. Как уже упоминалось, после предварительной сушки размолотый материал все еще имеет влажность примерно 30%. Это количество воды должно быть возмещено путем добавления свежей воды в контейнеры 16, 18 или в моечные ванны 28, 36 и 42.
Часть агрегатов, показанных на фиг. 2, совпадает с представленными на фиг. 1, так что они не будут описываться подробно. Из фиг. 2 видно, что сортирующее устройство 34 может состоять из нескольких сортирующих устройств 34а-34б. С их помощью могут быть сепарированы индивидуальные фракции, которые можно будет подать в отдельные моечные ванны 42Ь-42е. Должно быть понятно, что если важным требованием является получение заданного распределения частиц в размолотом материале по размерам, то на очистку (промывку) может отдельно подаваться только соответствующая фракция. Подобное последовательное соединение сортирующих устройств в принципе возможно для всех сортирующих устройств описанной системы.
В верхней части фиг. 3 схематично, на виде сверху, изображен диск 80 рафинера, состоящий из отдельных сегментов 82, которые привинчены к несущей плите. Сегменты содержат радиальные ножи (ребра), которые в некоторых вариантах использования могут быть выполнены изогнутыми по дуге. Сегменты 82, представленные в нижней части фиг. 2, имеют радиальную ориентацию ножей (ребер). Для осуществления способа по изобретению важно, чтобы расстояние 84 между ножами превышало диаметр СП-агломерата. Очевидно, что это требование относится и к расстоянию между ножами и наружной кромкой в радиальном направлении. Как известно, подача материала в дисковые рафинеры происходит вдоль оси 86 дисков, после чего материал движется в направлении 88, т.е. радиально наружу, подвергаясь размолу между статорным и роторным дисками при зазоре между ними, составляющем, например, 0,2 мм. Чтобы устранить возможность прохода материала между ножами без размалывания, в ножи могут быть встроены сегменты-барьеры 90. Создаваемый этими сегментами эффект состоит в том, что материал частично отклоняется в осевом направлении в сторону смежного диска. Благодаря этому всегда обеспечивается эффективное измельчение агломерата, даже если он образован из пленочного материала.
В варианте по фиг. 4 СП-агломерат из накопительного контейнера 100 поступает по конвейеру 102 и шнековому конвейеру 104 в первый рафинер 106, который может представлять собой однодисковый, двухдисковый или сдвоенный рафинер или, альтернативно, барабанный рафинер. Свежую воду подают в шнековый конвейер по линии 108, очищенную производственную воду - по линии 110 (как это будет пояснено далее). Представляется также возможным подавать на шнековый конвейер 104 суспензию СП-агломерата и воды. Кроме того, воду в рафинер можно подавать и иным образом.
Насос 114 через насосный колодец 112 переносит размолотый материал в контейнер 116, внутри которого установлена мешалка 118. На выходе контейнера 116 размещены два ситовых устройства 120, 122, к которым вместе с суспензией размолотого материала по линии 124 подают очищенную производственную воду или свежую воду. Размер отверстий сит составляет примерно 0,25 мм, так что гранульный размолотый материал собирается на ситах, тогда как мелкозернистая фракция вместе с производственной водой проходит сквозь сита и по линии 126 поступает в емкость 128 с загрязненной технической водой, откуда подается в зону 130 обработки сточных вод. Должно быть понятно, что так называемая мелкая фракция, которая выводится вместе с производственной водой, подвергается дальнейшей фильтрации или подается на соответствующие сита, чтобы извлечь мелкие частицы для их дальнейшего использования или удаления.
Остающийся на ситах размолотый материал с размерами частиц >0,25 мм поступает в другой контейнер 132, в который подают очищенную производственную воду или (по линии 134) свежую воду. Данный контейнер также снабжен мешалкой 136. Размолотый материал, промытый в контейнере 132, подается насосом 138 во второй рафинер 140. На выходе рафинера 140 установлены два ситовых устройства 142, 144 с размерами отверстий сит примерно 0,25 мм. В результате мелкозернистая фракция с производственной водой попадает по линии 146 в линию 126 производственной воды и далее в зону 130 об
- 13 012098 работки сточных вод. Оставшийся на ситах размолотый материал подают шнековым конвейером 148 в центрифугу 150, где производится удаление производственной воды. Хотя это и не показано, данная вода также может быть подана в зону обработки сточных вод. Размолотый материал с низким содержанием влаги просушивают в сушилке 152, а оттуда перемещают в бункер. Альтернативно, размолотый материал после сушки может быть разделен с использованием доступного оборудования на требуемые фракции по размеру частиц.
На фиг. 5а представлен другой вариант системы, причем ее части, аналогичные частям системы по фиг. 4, имеют те же обозначения. Можно видеть, что между контейнером 116 и ситовыми устройствами 122, 120 установлено ситовое или сортирующее устройство 156, с помощью которого удаляют так называемые слишком крупные частицы (с размерами >2,0 мм), тогда как более мелкие частицы с производственной водой поступают в ситовые устройства 120, 122. Слишком крупные частицы обычно отбрасываются или повторно подаются на первую стадию размола.
В варианте по фиг. 5Ь между контейнером 116 и ситовыми устройствами 122, 120 установлено ситовое или сортирующее устройство 158. Данное устройство удаляет частицы с размерами более 0,7 мм, которые подают в контейнер 132 для дальнейшего размалывания во втором рафинере 140. Фракцию материала с меньшими размерами частиц подают к ситовым устройствам 120, 122, откуда по линии 160 отводят выделенную этими устройствами фракцию с размерами менее 0,7 мм и более 0,25 мм. Эту фракцию после обезвоживания отдельно или в смеси с другими выделенными фракциями просушивают и подают для соответствующего применения.
В варианте по фиг. 5с, аналогично варианту по фиг. 5а, на выходе контейнера 116 установлено ситовое или сортирующее устройство 156. Последовательно с ним установлено еще одно ситовое устройство 162. Размер отверстий его сита или сит выбран таким образом, чтобы обеспечить удаление фракции с размерами частиц более 0,7 мм, которую затем подают в контейнер 132 для дальнейшей обработки. Слишком крупные частицы (с размерами >2,0 мм) удаляют из сортирующего или ситового устройства 156, как это уже было описано со ссылкой на фиг. 5а. Размолотый материал, поступающий из ситового устройства 162 на ситовые устройства 120, 122, отделяют в этих устройствах от фракции с размерами >0,25 мм и <0,7 мм.
На фиг. 6а-6й представлены различные варианты второй стадии размалывания для варианта по фиг. 4. Компоненты, совпадающие с компонентами, показанными на фиг. 4, имеют те же обозначения.
В вариантах по фиг. 6а-6й используются две линии механического обезвоживания и сушки, использующие центрифуги 150а, 150Ь и сушилки 152а, 152Ь. Кроме того, обезвоживание частично происходит уже в шнековых конвейерах 148а, 148Ь.
В варианте по фиг. 6а удаляют мелкую фракцию также и из материала, поступающего из второго рафинера 140, отводя ее с производственной водой. Остающаяся часть материала с размерами частиц >0,25 мм поступает на вторую (нижнюю) линию сушки, содержащую устройства 148Ь, 150Ь и 152Ь. Фракции размолотого материала с первой рафинировочной ступени (соответствующей фиг. 4 или фиг. 5а-5с) подают по линии 166 и смешивают с размолотым материалом второй рафинировочной ступени. Те же фракции подают по линии 168 на первую (верхнюю) линию сушки 148а, 150а, и 152а. Таким образом, выделяют две различные фракции размолотого материала, а именно фракцию с размерами частиц >0,25 мм и более и фракцию с размерами частиц 0,7 мм и более.
В варианте по фиг. 6Ь между ситовыми устройствами 142, 144 для сепарирования мелкой фракции установлено ситовое устройство 170, посредством которого извлекаются и, например, отбрасываются так называемые слишком крупные частицы (с размерами >2,0 мм) Соответственно, на нижнюю линию сушки попадает фракция с размерами частиц >0,25 мм и <2,00 мм. На верхнюю линию сушки поступает та же фракция, что и в варианте по фиг. 6а.
В варианте по фиг. 6с между рафинером 140 и ситовыми устройствами 142, 144 установлено ситовое устройство 172, посредством которого отделяются частицы с размерами >0,7 мм, тогда как мелкие частицы (с размерами <0,25 мм) удаляют с производственной водой посредством ситовых устройств 142, 144. Таким образом, материал с размерами частиц >0,7 мм поступает на верхнюю линию сушки, а материал с размерами частиц >0,25 мм и <0,7 мм попадает на нижнюю линию сушки. В этом варианте также выделяют две фракции, к которым по линиям 166 или 168 добавляют соответствующие фракции с первой стадии размола, выполненной в соответствии с вариантами по фиг. 4 или фиг. 5а-5с.
В варианте по фиг. 6й на выходе второго рафинера последовательно установлены оба ситовых устройства 170, 172, показанные соответственно на фиг. 6Ь, 6с. Посредством первого ситового устройства 170 удаляют слишком крупные частицы (с размерами >2,0 мм), а посредством второго ситового устройства 172 отделяют материал с размерами частиц <2,0 мм и >0,7 мм и подают его на верхнюю линию сушки. Материал с размерами частиц <0,7 мм поступает в ситовые устройства 142 и 144, посредством которых (как это описано выше) удаляют с производственной водой мелкие частицы с размерами <0,25 мм. Фракция с размерами частиц >0,25 мм и <0,7 мм поступает на нижнюю линию сушки.
Варианты по фиг. 6а-6й иллюстрируют, что уже в процессе измельчения, за счет использования соответствующих сит, могут быть получены различные фракции частиц или различные распределения частиц по размерам. Разумеется, должно быть понятно, что дальнейшее выделение индивидуальных фрак
- 14 012098 ций может быть осуществлено после завершающей сушки.
Добавление в процессе компактирования и агломерирования хлопьев, полученных из чистых ИП и/или ПЭ или из отсортированных пластиковых отходов, обеспечивает улучшение технологических свойств. При размалывании в водной среде имеет место гомогенизация. В результате продукт получает преимущества, которые иначе могли бы быть достигнуты последующим компактированием размолотого материала с добавлением чистых пластиков. Как следствие, отпадает необходимость в гранулировании посредством экструдера. Тем не менее, частицы, измельченные согласно изобретению, могут быть подвергнуты гранулированию или таблетированию. Благодаря изобретению отпадает также необходимость обогащения во время компактирования СП, полученных из отходов, т.е. имеющих повреждения и ухудшенные прочностные свойства, поскольку улучшение их свойств обеспечивается самим процессом компактирования. Как следствие, нет необходимости в энергоемком и затратном процессе гранулирования, включающем перемешивание и гомогенизацию. Должно быть также понятно, что при компактировании могут добавляться и другие вещества, например наполнители и различные добавки, если они не являются водорастворимыми или не находятся в виде мелких порошков.

Claims (59)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ измельчения и очистки пластиковых отходов, в частности из смешанных пластиков, включающий следующие операции:
    получают компактированный материал, предпочтительно в форме агломерата, из кусков пленки или остатков пленки, измельченных в виде хлопьев, и/или из толстостенных пластиковых изделий, разрубленных на кусочки;
    подают компактированный материал в дисковый или барабанный рафинер (10-14, 106, 140) и размалывают в нем в присутствии воды, причем массовая доля компактированного материала в рафинере составляет по меньшей мере 10%;
    удаляют из размолотого материала на выходе рафинера (10-14, 106, 140) мелкую фракцию вместе с производственной водой посредством разделения на сите (30, 38, 120, 122, 142, 144) или на фильтре;
    остающийся размолотый материал промывают и механически обезвоживают и высушивают или дополнительно измельчают на следующей рафинировочной ступени в присутствии воды с последующими обезвоживанием и высушиванием.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что средний размер частиц мелкой фракции не превышает 0,3 мм, предпочтительно не превышает 0,25 мм.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что размалывание осуществляют в рафинере, у которого расстояние между ножами размалывающих дисков (80) больше максимального размера частиц компактированного материала, а зазор между размалывающими дисками (80) меньше максимального размера частиц компактированного материала.
  4. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что размалывание осуществляют в рафинере, в котором между смежными ножами (82) размалывающих дисков (80) размещены поперечные сегменты, уменьшающие поперечное сечение зазора между смежными ножами (82) и обеспечивающие тем самым отклонение частиц в сторону смежного размалывающего диска (80).
  5. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что поперечные сегменты выполнены с плавно увеличивающимся в направлении подачи материала поперечным размером.
  6. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что компактированный материал подают в рафинер (106) посредством шнекового конвейера (104).
  7. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что в шнековый конвейер (104) подают воду.
  8. 8. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что перед размалыванием компактированный материал и воду помещают в контейнер (16, 18), так что компактированный материал равномерно распределяется в объеме воды, причем доля компактированного материала в содержимом контейнера составляет по меньшей мере 10%, а воду с распределенным в ней агломератом вводят в рафинер (10) под заданным давлением, при этом вода, отделенная от размолотого материала, может быть, по меньшей мере, частично возвращена в контейнер (16, 18).
  9. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что минимальное количество воды соответствует ее объему, который может быть абсорбирован заданным объемом компактированного материала.
  10. 10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что размолотый материал перед удалением из него мелкой фракции один или более раз возвращают с производственной водой в рафинер.
  11. 11. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что воду, отводимую на индивидуальных стадиях способа, выполняемых после операции размалывания, возвращают на одну из предыдущих стадий.
  12. 12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что остающийся размолотый материал подают в сосуд для гравитационной сепарации с целью отделения фракции с повышенным содержанием полиолефинов от фракции с пониженным содержанием полиолефинов.
  13. 13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что используют свежую воду, неадаптированную по температуре.
    - 15 012098
  14. 14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что производственную воду выводят с мелкой фракцией или очищают после ее использования на последующих стадиях способа.
  15. 15. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что к смешанным пластикам до или во время компактирования добавляют кусочки или волокна материала.
  16. 16. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что к пластиковым отходам до или во время компактирования или агломерирования примешивают чистый полипропилен (ПП) и/или чистый полиэтилен (ПЭ) или ПП и/или ПЭ, выделенные при сортировке смешанных пластиков.
  17. 17. Способ по любому из пп.1-16, отличающийся тем, что до разделения на фракции по размерам частиц размолотый материал подают в емкость (28, 36, 42, 116, 132) и взбалтывают в ней.
  18. 18. Способ по любому из пп.1-17, отличающийся тем, что остающийся материал подают в емкость (28, 36, 42, 116, 132) со свежей водой и/или с очищенной производственной водой.
  19. 19. Способ по любому из пп.1-18, отличающийся тем, что остающийся материал размалывают на следующей рафинировочной ступени (140) в присутствии воды, после чего повторно удаляют мелкую фракцию из размолотого материала.
  20. 20. Способ по п.19, отличающийся тем, что средний размер частиц повторно удаляемой мелкой фракции не превышает 0,3 мм, предпочтительно не превышает 0,25 мм.
  21. 21. Способ по любому из пп.1-20, отличающийся тем, что после осуществления размола на первой и/или второй рафинировочной ступени, в дополнение к выделению мелкой фракции, осуществляют просеивание остающегося размолотого материала в процессе осуществления способа для разделения указанного материала на фракции с различными размерами частиц.
  22. 22. Способ по п.21, отличающийся тем, что фракцию со средними размерами частиц, полученную после первой рафинировочной ступени (106), смешивают с фракцией, полученной после второй рафинировочной ступени (140), и производят механическое обезвоживание и последующую сушку полученной смеси.
  23. 23. Способ по любому из пп.1-22, отличающийся тем, что удаляют из остающегося размолотого материала, прошедшего рафинер (10-14, 106, 140), или из фракции с большими размерами частиц выделенную при указанном просеивании фракцию слишком крупных частиц, предпочтительно имеющих размеры более 2 мм.
  24. 24. Способ по любому из пп.19-23, отличающийся тем, что размалывание осуществляют по меньшей мере на двух рафинировочных ступенях (10-14, 106, 140) с использованием на второй ступени (12, 14, 140) уменьшенного расстояния между ножами (82) и/или более узкого зазора между размалывающими дисками (80), причем расстояние между ножами (82) на каждой рафинировочной ступени выбирают превышающим размеры частиц материала, подлежащего размалыванию.
  25. 25. Способ по п.21, отличающийся тем, что индивидуальные фракции подают в моечную ванну (28, 36, 42, 132) со свежей водой.
  26. 26. Способ по любому из пп.1-19, отличающийся тем, что промытый размолотый материал подвергают механическому обезвоживанию под давлением предпочтительно с помощью шнека.
  27. 27. Способ по любому из пп.1-26, отличающийся тем, что промытый размолотый материал обезвоживают в центрифуге (150).
  28. 28. Способ по любому из пп.1-27, отличающийся тем, что производственную воду очищают и подают в рафинер (10, 12, 14, 106) и/или на стадию (46) промывки.
  29. 29. Способ по любому из пп.1-28, отличающийся тем, что, по меньшей мере, высушенный размолотый материал или фракцию, выделенную во время просеивания, разделяют по меньшей мере на две фракции с различным распределением частиц по размерам.
  30. 30. Способ по любому из пп.1-29, отличающийся тем, что часть размолотого материала с размерами частиц, лежащими в заданном интервале, смешивают в качестве второго компонента материала по меньшей мере с первым компонентом материала, интервал размеров частиц которого выбирают таким образом, чтобы свойства смеси отличались от свойств первого компонента материала.
  31. 31. Способ по п.30, отличающийся тем, что первый компонент материала содержит древесные волокна, пригодные для изготовления древесно-волокнистых плит средней или высокой плотности или древесно-стружечных плит, а второй компонент материала содержит волокна в качестве связки и/или заменителя древесины, причем размеры его частиц составляют менее 0,63 мм.
  32. 32. Способ по п.30 или 31, отличающийся тем, что размолотый материал разделяют в зависимости от типов пластика, причем второй компонент материала состоит преимущественно из полиэтилена низкой плотности (ПЭНП), полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) и/или полиэтилентерефталата (ПЭТФ).
  33. 33. Способ по п.30, отличающийся тем, что первый компонент материала содержит древесные стружки, пригодные для изготовления древесно-стружечной плиты, например ориентированностружечной плиты, а второй компонент материала содержит в качестве заменителей древесины пластиковые волокна с размерами в интервале 1,25-3,15 мм.
  34. 34. Способ по п.30, отличающийся тем, что второй компонент материала представляет собой волокна с размерами в интервале 1,25-3,15 мм, используемые в качестве добавки к бетону, огнезащитному бетону или к материалу для полов.
    - 16 012098
  35. 35. Способ по п.34, отличающийся тем, что добавка к бетону или к материалу для полов, формируемая из размолотого материала, состоит преимущественно из ПЭНП, ПЭВП, НИ и/или ПЭТФ.
  36. 36. Способ по п.30, отличающийся тем, что второй компонент материала, по существу, является гранульным с размерами гранул в интервале 1,25-3,15 мм и предназначен для использования в качестве добавки к бетону или к материалу для полов.
  37. 37. Способ по п.36, отличающийся тем, что из состава размолотого материала преимущественно используют ПЭВП, и/или ПЭТФ, и/или ПП.
  38. 38. Способ по п.30, отличающийся тем, что из состава размолотого материала в качестве добавки к огнезащитному бетону преимущественно используют ПЭВП и/или ПП.
  39. 39. Способ по п.30, отличающийся тем, что первый компонент материала содержит волокна асбеста или минеральной ваты, а второй компонент материала представляет собой волокна с размерами в интервале 1,25-5,0 мм.
  40. 40. Способ по п.39, отличающийся тем, что размолотый материал разделяют в зависимости от типов пластика, причем в составе второго компонента материала преимущественно используют ПЭНП и/или ПЭТФ.
  41. 41. Способ по п.30, отличающийся тем, что первый компонент материала содержит древесные волокна для обеспечения изоляции, а второй компонент материала содержит в качестве связующего пластиковые волокна с размерами преимущественно в интервале 1,25-5,0 мм.
  42. 42. Способ по п.41, отличающийся тем, что размолотый материал разделяют в зависимости от типов пластика, причем в составе второго компонента материала преимущественно используют ПЭНП и/или ПЭВП.
  43. 43. Способ по п.41, отличающийся тем, что второй компонент материала использует в качестве заполнителя пластиковые частицы, предпочтительно состоящие из ПЭВП и/или ПЭТФ.
  44. 44. Способ по п.30, отличающийся тем, что первый компонент материала содержит асфальт, а второй компонент материала содержит в качестве добавки пластиковые частицы с размерами в интервале 0,4-5,0 мм.
  45. 45. Способ по п.44, отличающийся тем, что размолотый материал разделяют в зависимости от типов пластика, причем в составе второго компонента материала преимущественно используют ПП, ПЭНП и/или ПЭВП.
  46. 46. Способ получения топлива или раскислителя для промышленных печей с использованием размолотого материала, полученного способом в соответствии с п.1, отличающийся тем, что выделяют гранулярный размолотый материал с размерами частиц 0,16-5,0 мм и вдувают его в печь.
  47. 47. Способ по п.46, отличающийся тем, что в качестве раскислителя при выплавке железной руды используют размолотый материал с размерами частиц менее 0,4 мм.
  48. 48. Способ по п.46, отличающийся тем, что в качестве топлива при производстве цемента используют размолотый материал с размерами частиц в интервале 0,4-5,0 мм.
  49. 49. Способ по любому из пп.1-48, отличающийся тем, что куски ПЭНП или ПЭВП от деталей, изготовленных литьем под давлением, агломерируют со смешанными пластиками.
  50. 50. Способ по любому из пп.40-43, отличающийся тем, что древесные волокна совместно с пластиковыми волокнами, действующими в качестве связующего, формуют методом аэродинамического формования в волоконный мат, сушку которого производят в сушилке с проточным воздухом с температурой, превышающей интервал температур плавления пластиковых волокон.
  51. 51. Система для измельчения и очистки компактированного пластика, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере один рафинер (10-14, 106, 140), вход которого связан посредством линии и насоса (138) для подачи твердых веществ с контейнером (16, 18) для компактированного материала и воды или с выходом шнекового конвейера (104) для компактированного материала, а выход рафинера (10-14, 106, 140) связан с сепарирующим механизмом (30, 38, 120, 122, 142, 144) предпочтительно в форме сита для отделения от остающегося материала производственной воды и для удаления с производственной водой мелкой фракции.
  52. 52. Система по п.51, отличающаяся тем, что содержит две или более последовательно установленные рафинировочные ступени (10-14), причем расстояние между ножами (82) рафинеров выбрано убывающим при переходе к каждой следующей ступени и/или рабочий зазор последующей ступени выбран меньше рабочего зазора предыдущей ступени, при этом рабочий зазор для каждой ступени выбран меньшим, чем размер частиц материала, подлежащего размалыванию.
  53. 53. Система по п.51 или 52, отличающаяся тем, что расстояние между ножами (82) на размалывающих дисках (80) или барабанах рафинера превышает максимальный размер частиц или зерен компактированного материала, подлежащего размалыванию.
  54. 54. Система по любому из пп.51-53, отличающаяся тем, что ножи (82) установлены на размалывающий диск с возможностью уменьшения или увеличения расстояния между ними.
  55. 55. Система по п.53 или 54, отличающаяся тем, что ножи выполнены радиальными или дуговыми.
  56. 56. Система по любому из пп.51-55, отличающаяся тем, что с выходом первой и/или второй рафинировочной ступени (106, 140) связано сортирующее или ситовое устройство.
    - 17 012098
  57. 57. Система по п.56, отличающаяся тем, что содержит несколько сит или несколько групп сит или несколько сортирующих устройств с различными размерами отверстий, причем размеры отверстий сделаны убывающими в направлении подачи материала.
  58. 58. Система по п.57, отличающаяся тем, что отверстия имеют диаметр 2,5-0,2 мм.
  59. 59 Система по п.56 или 57, отличающаяся тем, что сортирующее устройство содержит цилиндрическую трубу с перфорированными стенками, внутри которой с возможностью вращения установлен ротор, лопасти которого при вращении ротора взаимодействуют с внутренней поверхностью цилиндрических стенок трубы.
EA200701972A 2005-03-21 2006-03-21 Способ и система для измельчения и очистки пластиковых отходов и способ получения топлива из переработанных отходов EA012098B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005013693A DE102005013693A1 (de) 2005-03-21 2005-03-21 Verfahren und Anlage zur Herstellung eines Faserstoffes aus agglomeriertem Mischkunststoff
PCT/EP2006/002602 WO2006100044A1 (de) 2005-03-21 2006-03-21 Verfahren und anlage zur zerkleinerung und reinigung von abfallkunststoff

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200701972A1 EA200701972A1 (ru) 2008-04-28
EA012098B1 true EA012098B1 (ru) 2009-08-28

Family

ID=36603454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200701972A EA012098B1 (ru) 2005-03-21 2006-03-21 Способ и система для измельчения и очистки пластиковых отходов и способ получения топлива из переработанных отходов

Country Status (17)

Country Link
US (1) US7757974B2 (ru)
EP (1) EP1868786B9 (ru)
JP (1) JP2008532762A (ru)
KR (1) KR20070112471A (ru)
CN (1) CN101151131B (ru)
AT (1) ATE410283T1 (ru)
BR (1) BRPI0609465A2 (ru)
CA (1) CA2602528A1 (ru)
DE (2) DE102005013693A1 (ru)
DK (1) DK1868786T3 (ru)
EA (1) EA012098B1 (ru)
ES (1) ES2316055T3 (ru)
HR (1) HRP20080683T5 (ru)
MX (1) MX2007011647A (ru)
PL (1) PL1868786T3 (ru)
PT (1) PT1868786E (ru)
WO (1) WO2006100044A1 (ru)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2277574B1 (es) * 2006-11-07 2008-03-01 Francisco Riera Berenguer Procedimiento para el aprovechamiento de desechos de materiales plasticos compuestos.
DE102006054769A1 (de) * 2006-11-17 2008-05-21 Cvp Clean Value Plastics Gmbh Verfahren für das Recycling aller Abfallkunststoffe, insbesondere Mischkunststoff
CN106079159A (zh) * 2008-06-26 2016-11-09 谐和能源有限责任公司 废弃物存储一体化的系统与方法
US20120322901A1 (en) * 2010-02-24 2012-12-20 Hayward Donald W Method of decontamination of polyolefins
AT509612B1 (de) * 2010-03-29 2012-02-15 Sonneck Ges M B H Vorrichtung zum verarbeiten von garten-, erdgut und dergleichen
CN102247968A (zh) * 2010-05-18 2011-11-23 崔稷宁 垃圾处理方法、装置及其制备的材料
CN107254337B (zh) 2011-06-03 2020-02-07 谐和能源有限责任公司 由废物材料制备过程设计燃料原料的系统和方法
CN102311244B (zh) * 2011-06-27 2012-10-03 葛智 一种pet塑料的回收利用方法及早强塑料砂浆和砂浆的制备方法
DE102011108062A1 (de) 2011-07-21 2013-01-24 Cvp Clean Value Plastics Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen auf Kunststoffschnipseln
DE102011108161A1 (de) 2011-07-21 2013-01-24 Cvp Clean Value Plastics Gmbh Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen auf Kunststoffschnipseln
CN102501334B (zh) * 2011-10-14 2014-06-18 天津市百利纽泰克电气科技有限公司 树脂混合料净化装置
US8420875B1 (en) * 2012-01-05 2013-04-16 Rational Energies, LLC Conversion of waste plastics to liquid hydrocarbon products
US9393569B2 (en) * 2012-01-10 2016-07-19 SteriMed Medical Waste Solutions UK Ltd. Integrated medical waste management system and operation
JP5860290B2 (ja) * 2012-01-12 2016-02-16 株式会社ブリヂストン 不純物含有量が低減されたゴム材料の製造方法および製造装置
DE102012101481A1 (de) * 2012-02-24 2013-08-29 Wolfgang Leitz Verfahren und Anordnung zum Recyclen von klebstoffbehafteten Folienresten
CN103286883A (zh) * 2012-03-01 2013-09-11 威斯康星薄膜和塑料袋制造公司 消费后废弃膜的回收方法
ES2427019B2 (es) * 2012-03-26 2014-05-09 Universidad De Alicante Procedimiento para la eliminación de tinta impresa en film de plástico
CN103372493A (zh) * 2012-11-23 2013-10-30 无锡众望四维科技有限公司 电玉粉生产线的后道装置
DE102013000592B4 (de) 2013-01-16 2022-10-13 Cvp Clean Value Plastics Gmbh Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen auf Kunststoffschnipseln
DE102013000593A1 (de) 2013-01-16 2014-07-17 Cvp Clean Value Plastics Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen auf Kunststoffschnipseln
DE102013111365B4 (de) * 2013-10-15 2015-05-13 Cvp Clean Value Plastics Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Reinigen von Kunststoff im Zuge von Kunststoffrecycling
DE102013017136B4 (de) * 2013-10-16 2017-09-07 Pallmann Maschinenfabrik Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zum Reinigen von vorzerkleinertem, folienförmigem Aufgabegut
US9752714B2 (en) 2014-03-28 2017-09-05 Eldon James Corp. Releasable valved coupler
CN104474823B (zh) * 2014-11-27 2016-02-03 界首市东威塑业有限公司 改性塑料颗粒造粒中尾气环保处理装置
DE102015003260A1 (de) * 2015-03-16 2016-09-22 Pallmann Maschinenfabrik Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Zerkleinerung von wärmeempfindlichem Aufgabegut
KR101848775B1 (ko) 2015-08-31 2018-05-28 주식회사 티케이케미칼 열가소성 폐불소고분자 수지의 미분말 제조방법
CN105170286B (zh) * 2015-09-30 2017-06-30 安徽省思维新型建材有限公司 用于油漆生产的磨砂机构
CN105216138A (zh) * 2015-10-26 2016-01-06 苏州新区佳合塑胶有限公司 一种塑料薄膜破碎清洗干燥机构
CA3042633A1 (en) 2016-01-19 2017-07-27 Wilmarc Holdings, Llc Connector system for releasably connecting fluid conduits
ES2627483B1 (es) * 2016-01-28 2018-05-08 Francisco Riera Berenguer Método recuperación de plástico a partir de materiales complejos
DE102016103781A1 (de) * 2016-03-03 2017-09-07 Cvp Clean Value Plastics Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum gemeinsamen Eintragen von Kunststoffteilchen und einer Flüssigkeit in eine Reinigungsvorrichtung
WO2018022711A1 (en) * 2016-07-26 2018-02-01 Geo-Tech Polymers, Llc Method and apparatus for film treatment
US10350401B2 (en) 2017-03-08 2019-07-16 Wilmarc Holdings, Llc Catch assembly for releasably connecting fluid conduits
CN107899721B (zh) * 2017-11-22 2019-06-21 陕西长青能源化工有限公司 一种带转动下料结构的煤炭研磨装置
CN109984369A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 上海新型烟草制品研究院有限公司 一种口含烟粉末制备生产线
CN108556200B (zh) * 2018-03-22 2020-04-17 海宁市富连机械有限公司 一种废旧塑料板破碎回收装置
US20220176594A1 (en) 2019-04-29 2022-06-09 Sissel Alexander Symon VIELFREUND Composite board from plastic waste
US20210354333A1 (en) * 2019-08-30 2021-11-18 Kao Corporation Method for recycling containers
DE102020102310A1 (de) * 2020-01-30 2021-08-05 Leonhard Kurz Stiftung & Co. Kg Verfahren zum Recyclen eines Transferprodukts
US20230088250A1 (en) * 2020-02-10 2023-03-23 Eastman Chemical Company Chemical recycling of processed mixed plastic waste streams
CN111516181B (zh) * 2020-04-03 2021-10-26 苏州爱柯基科技有限公司 一种玻璃胶外壳回收装置
CN112743706A (zh) * 2020-12-21 2021-05-04 上海丽科高分子材料有限公司 一种热塑性塑料磨粉工艺
CN113152132B (zh) * 2021-05-26 2023-07-07 涟水永丰纸业有限公司 一种基于废纸回用技术的瓦楞芯纸清洁生产装置及工艺
CN114313703B (zh) * 2021-12-17 2024-04-02 北京未末卓然科技有限公司 一种智能垃圾回收引导机器人
DE102022124404A1 (de) * 2022-09-22 2024-03-28 HydroDyn Recycling GmbH Verfahren zum Reinigen von Kunststoffabfall
CN117258906B (zh) * 2023-11-23 2024-01-16 济南市农业机械技术推广站 一种多级式谷物碾磨筛分装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6230634B1 (en) * 1996-09-13 2001-05-15 Nkk Corporation Method of blowing synthetic resin into a furnace
WO2005002817A1 (de) * 2003-07-07 2005-01-13 Cvp Clean Value Plastics Gmbh Verfahren zur herstellung eines faserstoffes
DE10330756A1 (de) * 2003-07-07 2005-02-17 Jupiter Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Faserstoffes
EP1518652A1 (en) * 2003-09-11 2005-03-30 Misawa Homes Co., Ltd An apparatus for making molded resin products

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2532360A1 (de) * 1974-07-22 1976-02-05 Black Clawson Fibreclaim Inc Wiederaufbereitung von kunststoff aus staedtischem abfall
FR2280492A1 (fr) * 1974-07-31 1976-02-27 Emery Guy Procede et installation permettant de recuperer des matieres plastiques melangees, de toutes provenances
US5154361A (en) 1989-11-06 1992-10-13 United States Gypsum Company Comminution of plastic scrap
DE4121024A1 (de) * 1991-05-31 1992-12-03 Juergen Ruemmer Maschinenbau K Verfahren zum aufarbeiten von kunststoff-beschichteten textilen stoffen sowie anlage zur durchfuehrung des verfahrens
DE4320950A1 (de) * 1993-06-24 1995-01-05 Herbold Gmbh Maschinenfabrik Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten und Wiederverwenden von Kunststoffabfällen
AU7379394A (en) * 1993-08-05 1995-02-28 Movetech, Inc. Method for recycling tires
JPH1089639A (ja) * 1996-09-13 1998-04-10 Nkk Corp 廃自動車・廃家電製品シュレッダーダストの竪型炉における処理方法
JPH1086155A (ja) * 1996-09-13 1998-04-07 Nkk Corp 廃合成樹脂材の粒状化方法
JPH1088210A (ja) * 1996-09-13 1998-04-07 Nkk Corp 冶金炉への合成樹脂材の吹込み方法
JPH1088209A (ja) * 1996-09-13 1998-04-07 Nkk Corp 廃合成樹脂製ボトル容器の処理方法
DE19644437A1 (de) * 1996-10-25 1998-04-30 Der Gruene Punkt Duales Syst Verfahren zum Aufschluß von Abfällen, die wenigstens teilweise wiederverwertbare Anteile enthalten
DE19801286C1 (de) 1998-01-15 1999-07-22 Der Gruene Punkt Duales Syst Verfahren und Aufbereiten von Mischabfällen, Aufbereitungsanlage sowie Puffersilos dafür
AT408769B (de) 2000-02-03 2002-03-25 Andritz Ag Maschf Refiner
AT408768B (de) 2000-02-03 2002-03-25 Andritz Ag Maschf Refiner zur zerkleinerung von faserstoffen
JP4050029B2 (ja) * 2001-06-25 2008-02-20 ミサワホーム株式会社 廃棄物処理システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6230634B1 (en) * 1996-09-13 2001-05-15 Nkk Corporation Method of blowing synthetic resin into a furnace
WO2005002817A1 (de) * 2003-07-07 2005-01-13 Cvp Clean Value Plastics Gmbh Verfahren zur herstellung eines faserstoffes
DE10330756A1 (de) * 2003-07-07 2005-02-17 Jupiter Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Faserstoffes
EP1518652A1 (en) * 2003-09-11 2005-03-30 Misawa Homes Co., Ltd An apparatus for making molded resin products

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DUBRULLE D'ORCHEL B.: "MIXED PLASTICS RECYCLING". PE PLAST EUROPE, CARL HANSER, MUNCHEN, DE, Nr. 2, 1 Juni, 1993 (1993-06-01), Seiten 171-173, XP000382014, ISSN: 0941-3596, Seite 171-Seite 172 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006100044A1 (de) 2006-09-28
HRP20080683T3 (en) 2009-02-28
ATE410283T1 (de) 2008-10-15
EP1868786B9 (de) 2009-06-10
EA200701972A1 (ru) 2008-04-28
HRP20080683T5 (hr) 2009-11-30
MX2007011647A (es) 2007-11-20
DE102005013693A1 (de) 2006-09-28
KR20070112471A (ko) 2007-11-26
ES2316055T3 (es) 2009-04-01
EP1868786A1 (de) 2007-12-26
BRPI0609465A2 (pt) 2010-04-13
DE502006001756D1 (de) 2008-11-20
PT1868786E (pt) 2009-01-16
CA2602528A1 (en) 2006-09-28
US20080191069A1 (en) 2008-08-14
EP1868786B1 (de) 2008-10-08
US7757974B2 (en) 2010-07-20
CN101151131B (zh) 2015-04-22
PL1868786T3 (pl) 2009-04-30
CN101151131A (zh) 2008-03-26
DK1868786T3 (da) 2009-02-16
JP2008532762A (ja) 2008-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA012098B1 (ru) Способ и система для измельчения и очистки пластиковых отходов и способ получения топлива из переработанных отходов
EP2318488B1 (en) Method for processing a mixture of cellulose/plastic waste particles to form a fuel
RU2150385C1 (ru) Способ переработки смесей пластмасс и установка для переработки смесей пластмасс
CN87103878A (zh) 家庭的、工业的及其它类似的废物的处理方法和装置
EP2134820B1 (en) Process for drying and purifying a particulate cellulose/plastic waste mixture
KR100982072B1 (ko) 폐플라스틱과 슬러지를 합성한 고형연료 제조장치
KR20070120822A (ko) 폐플라스틱류의 재활용 처리 시스템 및 재활용 처리 방법
KR100998793B1 (ko) 생활폐기물 및 매립폐기물의 혼합 고형연료 제조방법
CN1118177A (zh) 制造成型物体的方法和设备以及成型物体
US11883828B2 (en) Process for treating construction and demolition waste material with kinetic pulverization
JP2003080297A (ja) 廃棄物からの有用粒状物の回収方法および装置
CN113891945A (zh) 生产聚合物产品的方法
IE55612B1 (en) Refuse treatment
RU2812514C1 (ru) Способ переработки отходов в виде шлама-скопа, образующихся в целлюлозно-бумажном производстве и при переработке макулатуры
CN110252779A (zh) 一种利用矿化垃圾进行木塑板材一体化生产的工艺
US20240157368A1 (en) Process for treating construction and demolition waste material with kinetic pulverization material with kinetic pulverization
CN112007752B (zh) 一种不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的方法及系统
KR102237280B1 (ko) 시멘트 소성공정의 폐기물 대체연료 연속투입을 위한 폐기물 전처리 인라인 시스템
CN117813164A (zh) 用动力粉碎处理建筑与拆迁废弃材料的方法
JP2005035258A (ja) 生コンスラッジから合材用フィラーを製造する方法と該方法により製造された合材用フィラーと生コン用微粒材
WO2017059497A1 (en) Processing waste materials

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU