SU1742079A1 - Лини переработки отходов полимерных материалов - Google Patents

Abstract

Использование: переработка полимерных материалов на предпри ти х, перерабатывающих бывшие в употреблении издели  в виде полимерной тары, пленки, трубы и т.п. Сущность: устройство измельчени  снабжено устройством окончательного измельчени . Устройство отмывки снабжено бункером-усреднителем со шнековым транспортером и размещено перед устройством удалени  примесей. Устройство удалени  примесей снабжено выгрузным шнеком и трем  горизонтальными шнеками. Емкость устройства удалени  примесей сблокирована посредством датчика с основным устройством обезвоживани . Устройство обезвоживани  выполнено в виде последовательно установленных эжектора, сепаратора и воздухоотделител . Устройст- во предварительного измельчени  снабжено дезориентаторами. Устройство удалени  примесей может быть выполнено в виде нескольких последовательно установленных емкостей. Лини  может быть снабжена до- полнителными устройствами обезвоживани . При этом кажда  емкость устройства удалени  примесей может быть сблокирована с отдельным устройством обезвоживани . 5 з.п.ф-лы, 10 ил.

Description

Изобретение относитс  к переработке полимерных материалов и может быть использовано на предпри ти х, перерабатывающих бывшие в употреблении издели  из полимерных материалов в виде полимерной тары, пленки, труб и тому подобное.

Известна лини  дл  переработки вышедших из употреблени  тонкостенных полиэтиленовых изделий и пленки во вторичный гранулированный полиэтилен. Она включает устройства измельчени , отмывки , сушки, бункеры-накопители, экструдер и гранул тор, св занные между собой шнековыми транспортерами и пневмотранспортером .

Однако в известной линии загрузка в устройство измельчени  производитс  вручную, а отмывка не позвол ет обеспечить качественного удалени  примесей из перерабатываемых пластмасс.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению  вл етс  лини  переработки отходов полимерных материалов, содержаща  соединенные между собой устVJ

.N Ю

3

чэ

ройство измельчени , выполненное в виде двух рабочих органов, смонтированных в корпусе с возможностью противоположного вращени , устройство выделени  примесей , выполненное в виде емкости с загрузочным и выгрузочным отверсти ми и транспортирующими приспособлени ми, устройство отмывки, выполненное в виде расположенного в корпусе барабана с лопатками и устройство обезвоживани .

Недостатками указанной линии  вл ютс  невозможность переработки отходов полимеров в виде изделий, тары, труб и тому подобных, выделени  из смеси отходов полимеров примесей различных полимеров, снижающих технологические свойства пе- рерабатываемого материала, снижение качества перерабатываемого материала.

Цель изобретени  - повышение качества перерабатываемого материала и расширение технологических возможностей линии.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство измельчени  снабжено устройством окончательного измельчени , устройство отмывки снабжено бункером-усреднителем со шнековым транспортером и размещено перед устройством удалени  примесей, которое снабжено выгрузочным шнеком, размещенным за выходным отверстием емкости наклонно под углом 0-45° к вертикальной плоскости, двум  горизонтальными шнеками, размещенными в верхней части емкости и выполненными в зоне загрузочного отверсти  с прерывистыми витками, и одним горизонтальным шнеком, размещенным в нижней части емкости под углом 90° к выгрузочному шнеку, причем емкость устройства выделени  примесей сблокирована посредством датчика с устройством обезвоживани , выполненным в виде последовательно уста- новленных эжектора, сепаратора и воздухоотделител .

Устройство предварительного измельчени  снабжено дезориентаторами, выполненными в виде установленных на боковых стенках корпуса на приводных валах шар- нирно-рычажных механизмов, это устройство выполнено в виде пары приводных валов, на которых закреплены двузубые дисковые ножи с затылованной частью, на которой выполнены режущие боковые кромки, ножи смещены относительно предыдущего ножа на рассто ние, равное двум толщинам дисковых ножей.

Устройство отмывки может быть снаб- жено лопаст ми, которые с лопатками размещены по спирали Архимеда. Лини  может быть снабжена дополнительными емкост ми устройства выделени  примесей и

дополнительными устройствами обезвоживани , при этом кажда  дополнителна  емкость сблокирована отдельно с каждым дополнительным устройством обезвоживани . Сепаратор может быть выполнен в виде цилиндрической емкости с загрузочным и выгрузочным отверсти ми и расположенным внутри нее барабаном с направл ющей , размещенной в зоне загрузочного отверсти  с углом подъема 12-17°, при этом выгрузочное отверстие снабжено регулирующим клапаном, установленным под углом 30°, и расположено тангенциально в верхней части емкости на рассто нии, равном двум шагам витка направл ющей от загрузочного отверсти .

На фиг. 1 изображена лини  переработки отходов полимерных материалов; на фиг.2 - устройство предварительного измельчени  (схематично); на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4-устройство отмывки (схематично ); на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг,4; на фиг.6 - устройство выделени  примесей (схематично); на фиг.7 - то же, вид сбоку; на фиг.8 - устройство обезвоживани  (схематично ); на фиг.9 - то же, вид сверху; на фиг, 10-устройствоокончательного измельчени  (схематично),

Лини  переработки отходов полимерных материалов содержит соединенные между собой горизонтальный 1 и наклонный 2 транспортеры, устройство 3 предварительного измельчени , наклонный транспортер 4, устройство 5 окончательного измельчени , пневмотранспортер 6, устройство 7 отмывки, снабженное бункером-усреднителем 8 и соединенное с ним посредством шнекового транспортера 9, устройство 10 выделени  примесей, основное устройство 11 обезвоживани  и бункер-накопитель 12.

Перед горизонтальным транспортером 1 установлен загрузочный бункер 13, в горизонтальный транспортер 1 вмонтирован электронный металлоискатель 14.

Устройство 3 предварительного измельчени  (фиг.2 и 3) состоит из сварного корпуса 15, в котором расположена пара приводных валов 16, на которых закреплены двузубые дисковые ножи 17, с затыловочной частью, на которой выполнены режущие боковые кромки 18 и 19. При этом на каждом валу каждый последующий дисковый нож 17 смещен относительно предыдущего на рассто ние, равное двум толщинам дисковых ножей, а боковые зазоры между ножами на соседних валах выбирают не более 0,1 мм. Над валами 16 на боковых стенках корпуса 15 установлены дозориентаторы 20, выполненные в виде шарнирно соединенных рычагов 21, расположенных на рассто нии двух диаметров ножей 17 между осью вала 16 и осью вращени  дезориентаторов 20. Привод валов 16 осуществл етс  мотор-редуктором (не показан ). В нижней части корпуса 15 под валами 16 с дисковыми ножами 17 установлен лен- точный транспортер 22 дл  выгрузки предварительно измелыенного материала и передачи его на наклонный транспортер 4, соединнный с устройством окончательного измельчени .

Устройство 5 окончательного измельчени  (фиг. 10) состоит из корпуса со смонтированными на нем трем  неподвижными ножами. Внутри корпуса на подшипниках качени  установлен ротор 23, на котором смон- тированы п ть подвижных ножей. В нижней части корпуса установлена калибрующа  решетка 24 и трубопровод дл  отбора и подачи материала из устройства 5 окончательного измельчени  в пневмотранспортер 6, соеди- н ющий устройство 5 окончательного измельчени  с бункером-усреднителем 8. Пневмотранспортер 6 состоит из установленного на основании вентил тора 25 и воздуховода 26. Бункер-усрэднитель 8 состоит из бункера с вертикально расположенным внутри него шнековым транспортером 27 с приводом. Бункер-усреднитель Н снабжен датчиками 28 уровн , сблокированными с предыдущими аппаратами . Привод шнековоготранспортера 27 осуществл етс  через мотор-редуктор (не показан ). В верхней крошке бункера-усреднител  8 расположено отверстие дл  отвода воздуха на пылесборники.

Устройство 7 отмывки (фиг. 4 и 5) состо- ит из сварной станины 29, на которой уста- новлены вертикально расположенный цилиндрический корпус 30 и шнековый питатель 31. Внутри цилиндрического корпуса 30 расположен барабан 3 с лопатками 33, а нижн   торцова  поверхность барабана 32 снабжена лопаст ми 34. Лопатки 33 и лопасти 34 размещечч по спирали Архимеда с посто нным шагом и направлены к валу 35 барабана 32. В верхней части цилиндри- ческого корпуса 30 установлен корпус вентил тора 36, а на боковых стенках - круговой коллектор 37 дл  раьномерной подачи воды. Над барабаном 32 установлено рабочее колесо центробежного вентил тора 38. Трубопрово- дом 39 подачи материала устройство 7 отмывки соединено с циклоном 40, установленным над устройством 10 выделени  примесей.

Устройство 10 выделени  примесей (фиг. 6 и 7) состоит из последовательно уста- новленных по ходу технологического процесса основной и дополнительных емкостей 41. В верхней части каждой из емкостей 41 смонтированы горизонтальные шнеки 42,

выполненные в зоне загрузочных отверстий с прерывистыми витками 43. В нижней части емкости 41 установлен горизонтальный шнек 44 с перемычками над ним. За нижним выходным отверстием емкости 41 наклонно под углом 0-45° к вертикальной плоскости емкости 41 размещен выгрузочный шнек 45 Горизонтальный шнек 44 размещен под углом 90° к выгрузочному шнеку 45. Посредством датчика (не показан) емкость 41 сблокирована с устройством 11 обезвоживани . Кажда  последующа  емкость 41 может быть сблокирована отдельно с дополнительными (аналогичными основному ) устройствами 11 обезвоживани , которыми снабжена лини .

Основное и дополнительное устройства 11 обезвоживани  (фиг.1) выполнены в виде последовательно установленных эжектора 46, сепаратора 47, воздухоотделител  48. Сепаратор 47 выполнен в виде цилиндрической емкости 49 (фиг.8) с расположенным внутри нее перфорированным барабаном 50. В зоне загрузки перфорированного барабана 50 установлена направл юща  51, угол подъема которой составл ет 12-17°. Выгрузочное окно расположено тангенциально в верхней части емкости 49 на рассто нии 2В, равном двум шагам В витка направл ющей 51 от загрузочного отверсти  52, под углом 30° к которому установлен регулирующий клапан 53.

Кажда  емкость 41 снабжена системой 54 рециркул ции раздел ющей среды, поддерживающей заданную плотность раствора в емкости 41. Вторым вертикальным выгрузочным шнеком 55 устройство 10 выделени  примесей соединено с устройством 11 обезвоживани  при помощи наклонного лотка 56. Шнековый питатель 57 предназначен дл  затаривани  в емкости выделенного полимерного материала в виде крошки, наход щегос  в бункере-накопителе 12.

Лини  работает следующим образом.

Исходный материал в виде упаковочных в кипы отходов пластмасс подают в загрузочный бункер 13, откуда задн   стенка загрузочного бункера 13 перемещает его на горизонтальный транспортер 1, где электронный металлоискатель 14 фиксирует наличие металла и подают сигнал на останов горизонтального транспортера 1. Очищенный от металлических включений материал подают на наклонный транспортер 2, который передает отходы в устройство 3 предва- рительного измельчени , где между двузубыми дисковыми ножами 17, вращающимис  с посто нной скоростью навстречу друг другу, его измельчают до кусков с размерами 50x200 мм. Непрерывную работу

устройства 3 предварительного измельчени  обеспечивают дезориентаторы 20 шар- нирно соединенными рычагами 21. Эти рычаги 21 при вращении дезориентатора 20 переворачивают наход щийс  в зоне резани  материал, ориентиру  его таким образом , что он становитс  удобным дл  захвата режущими кромками дисковых ножей 17. Предварительно измельченные отходы полимеров по наклонному транспортеру 4 подают s устройство 5 окончательного измельчени , где производ т измельчение в результате попадани  материала между подвижными и неподвижными ножами до размеров частиц 3-10 мм в зависимости от диаметра  чейки калибрующей решетки 24. Вращение ножевого ротора 23 осуществл етс  от электродвигател  при помощи кли- но-ременной передачи. Окончательно измельченный материал пневмотранспортером 6 подают в бункер-усреднитель 8, где осуществл ют его усреднение шнековым транспортером 27, а затем наклонным шнековым транспортером 9 подают в шнековый питатель 31 устройства 7 отмывки, где лопатки 33 барабана 32 равномерно, без пульсации перемещают измельченный материал вверх, а лопасти 34 захватывают материал, скапливающийс  в нижней торцовой части устройства 7 отмывки, ликвидиру  застойную зону. Противотоком материалу подаетс  промывочна  жидкость через круговой коллектор 37, отмывающа  равномерно подаваемый вверх измельченный материал. В верхней выгрузочной части устройства 7 отмывки вентил тором 38 удал ют промывочную жидкость из материала до остаточной влажности 7-10%. Отмытый измельченный материал пневмотранспортом 39 через циклон 40 подают в емкость 41 устройства 10 выделени  примесей, где он при равномерном перемещении вдоль емкости 41 и перемешивании шнеками 42 распредел етс , во взвешенном состо нии на различной высоте происходит разделение материала по плотности. Всплывший слой материала в виде очищенного от примесей однородного полимера, например полиэтилена, всплывшего в емкости, заполненной водной средой , выгружают горизонтальными шнеками 42 в приемное устройство выгрузочного шнека 55, который, поднима  материал, обезвоживает его частично, т.е. с содержанием влаги до 10%. Слой материала в виде смеси полимеров, осевший на нижний горизонтальный шнек 44, выгружают вертикальным выгрузочным шнеком 45 и подают в следующую по ходу технологического процесса емкость 41, заполненную, например, юдно-солевой средой ic плотностью 1100

кг/м . В емкости 41 верхний слой в виде очищенного от примесей однородного полимера полистирола выгружают горизонтальными шнеками 42 и подают в основное

устройство 11 обезвоживани . Слой материала в виде смеси полимеров, осевший на горизонтальный шнек 44 выгружают вертикальным выгрузочным шнеком 45 через лоток 56 в следующую по ходу технологического

процесса третью емкость 41, заполненную, например, водно-солевой средой с плотностью выше 1100 кг/м , где горизонтальными шнеками 42 выгружают полиамид, который вертикальным выгрузочным шнеком 55 подают в дополнительное устройство 11 обезвоживани . Слой материала, осевший на горизонтальный шнек 44 смеси полимеров, подают вертикальным выгрузочным шнеком 45 в следующую по ходу технологического

процесса емкость 41 и так далее до выделени  из смеси отходов всех полимеров.

Выделенный материал в виде крошки полиэтилена, или полистирола, или полиамид , или другого полимера лневмотранспортом через эжектор 46 транспортируют в сепаратор 47 устройства 11 обезвоживани , где высушиваемый материал отбрасываетс  к стенкам сепаратора 47 от направл ющей 51 за счет центробежных сил, возникающих

при прохождении материала с воздухом по касательной к внутренней поверхности сепаратора 47. Жидкость удал етс  через стенки перфорированного барабана 50, Измельченный материал от направл ющей 51

поднимаетс  по спиральной линии к выгрузочному окну. Врем  нахождени  материала в сепараторе 47 регулируетс  клапаном 53, поддерживающим заданное давление. Далее материал отдел ют от воздуха в воздухоотделителе 48 и пневмотранспортом 6 подают в бункер-накопитель 12, откуда шнековым питателем 57 подают на дальнейшую переработку в издели  методом лить  или экструзии в соответствии с известным технологическим процессом.

Claims (6)

1. Формула изобретени  1. Лини  переработки отходов полимерных материалов, содержаща  соединенные

   между собой устройство измельчени , выполненное в виде двух рабочих органов, смонтированных в корпусе с возможностью противоположного вращени , устройство выделени  примесей, выполненное в виде

   основной емкости с загрузочным и выходным отверсти ми и транспортирующими приспособлени ми, устройство отмывки, выполненное в виде расположенного в корпусе барабана с лопатками, и основное устройство обезвоживани , отличающа с  тем,

   что, с целью повышени  качества перерабатываемого материала и расширени  технологических возможностей линии, устройство измельчени  снабжено устройством окончательного измельчени , устройство отмывки снабжено бункером-усреднителем, соединенным с ним посредством шнекового транспортера, и размещено перед устройством удалени  примесей, которое снабжено выгрузочным шнеком, размещенным за вы- грузочным отверстием емкости наклонно под углом 0-45° к вертикальной плоскости, двум  горизонтальными шнеками, размещенными в верхней части емкости и выполненными в зоне загрузочного отверсти  с прерывистыми витками, и одним горизонтальным шнеком, размещенным в нижней части емкости под углом 90° к выгрузочному шнеку, причем емкость устройства выделени  примесей сблокирована посредством датчика с основным устройством обезвоживани , выполненным в виде последовательно установленных эжектора, сепаратора и воздухоотделител .
2. 2. Лини  по п. 1, о т л и ч а ю щ а   с   тем, что устройство предварительного измельчени  снабжено дезориентаторами, выполненными в виде установленных на боковых стенках корпуса на приводных валах шарнирно-рычажных механизмов, устрой- ство предварительного измельчени  выполнено в виде пары приводных валов, на которых закреплены двузубые дисковые ножи с затылованной частью, на которой выполнены режущие боковые кромки, при этом на каждом валу каждый последующий дисковый нож смещен относительно предыдущего на рассто ние, равное двум толщинам дисковых ножей, а боковые зазоры

   между ножами на соседних валах выбирают не более 0,1 мм, причем дезориентаторы установлены на рассто нии, равном двум диаметрам дисковых ножей, между осью валов с дисковыми ножами и валами дезори- ентаторов.
3. 3.Лини  по п.1,отличающа с  тем, что устройство отмывки снабжено лопаст ми , размещенными в нижней торцовой части барабана, при этом лопасти и лопатки размещены по спирали Архимеда с посто нным шагом.
4. 4.Лини  по п.1,отличающа с  тем, что устройство выделени  примесей снабжено по меньшей мере одной дополнительной емкостью, при этом основна  и до- полнительные емкости установлены последоьательно.
5. 5.Лини  по п.4, отличающа с  тем, что она снабжена по меньшей мере одним дополнительным устройством обезвоживани , при этом кажда  дополнительна  емкость устройства выделени  примесей сблокирована отдельно с каждым дополнительным устройством обезвоживани .
6. 6.Лини  по п.1,отличающа с  тем, что сепаратор выполнен в виде цилиндрической емкости с загрузочным и выгрузочным отверсти ми, расположенным в емкости барабаном с направл ющей, размещенной в зоне загрузочного отверсти  с углом подъема 12-17°, при этом выгрузочное отверстие снабжено регулирующим клапаном , установленным под углом 30°. и расположено тангенциально в верхней части емкости на рассто нии, равном двум шагом витка направл ющей от загрузочного отверсти 

   SN

   f5 21

   Фиг.З

   гБГгГШ

   31

   Г

   f. ;

   Фиг. А

   -за

   -36

   -зз

   J7

   -зг

   -30

   ЈТ

   зо

   35

   фиг-5

   51

   Фиг. J9

   3fc

   4

   ( материмо

   Жидкость

   Фиг. 8

   2Ъ

   24

   Фиг. Ю