Патент на изобретение №2227093

(54) ЛИНИЯ ДЛЯ МОЙКИ ИЗМЕЛЬЧЕННЫХ ОТХОДОВ ПОЛИМЕРОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области переработки отходов полимерных материалов, в частности к оборудованию для мойки отходов (пленки, мешков, разовой посуды и т.п.) в измельченном виде. Линия для мойки измельченных отходов полимеров содержит последовательно соединенные между собой машину моечную, выполненную в виде бака прямоугольной формы с полуцилиндрическим дном, внутри которого проходит вал с рифлеными активаторами, машину разделения и машину ополаскивания, выполненных в виде баков прямоугольной формы с транспортирующими шнеками, баки-отстойники, перегороженные фильтрами. На крышке моечной машины установлена труба с насадкой для перемещения вымытого сырья в машину разделения. Моечная машина разделена съемными рифлеными перегородками на моечные камеры. Моечные камеры сообщаются между собой переточными щелями, выполненными в перегородках. Внутри каждой камеры установлен по меньшей мере один активатор. Последняя камера снабжена насосом для перекачки вымытого полимера в машину разделения. Рифленость перегородок и активаторов выполнена таким образом, что она способствует увеличению турбулентности потока, создаваемого активаторами. Изобретение позволяет обеспечить качественную мойку измельченных полимерных отходов с одновременным отделением примесей полимерных материалов, отличающихся по плотности от основного материала. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области переработки отходов полимерных материалов, в частности к оборудованию для мойки отходов (пленка, мешки, разовая посуда и т.п.) в измельченном виде.

Известна линия переработки отходов полимерных материалов, которая содержит устройство отмывки, выполненное в виде расположенного в корпусе барабана с лопатками, причем оно снабжено лопастями, размещенными в нижней торцовой части барабана, при этом лопасти и лопатки размещены по спирали Архимеда с постоянньм шагом (Авторское свидетельство СССР №1742079, МПК⁵ В 29 В 17/00, опубл. 1992).

Данное устройство не обеспечивает качественную промывку отходов и отделения примесей полимерных материалов, различных по плотности с основным материалом.

Известно также устройство для обработки пластмассовых отходов барабанного типа с лопастным ротором, в котором измельченные отходы периодически удаляются из зоны действия ротора, перемещаются вдоль оболочки барабана, а затем снова возвращаются в эту зону. Для удаления отходов из зоны используется центробежная сила ротора, для осевых перемещений – транспортный шнек, расположенный между ротором и оболочкой барабана (заявка Германии №19647025, МПК⁶ В 29 В 13/06, опубл. РЖ “Технологические аспекты окружающей среды”, 2000).

Недостаток устройства – значительные затраты на мойку за счет высокого потребления оборудованием энергии, а также невозможность повторного использования промывочной воды.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является оборудование для мойки отходов полимеров, включающее шнековые промыватели для промывки загрязненных отходов полимеров. Под действием струй воды и перемешивающего действия шнека из отходов отделяются слабо с ними связанные крупнодисперсные загрязнения, а также диспергированные загрязнения, которые вместе с водой через перфорацию с диаметром отверстий 3-6 мм желоба-промывателя выводятся в канализацию.

Имеется также установка роторного типа непрерывной отмывки, предназначенная для отмывки измельченных отходов или предварительного очищенных россыпей гранул. Отходы попадают на лопасти моечных барабанов и перемещаются в верхнюю часть установки. Промывная вода, подаваемая противотоком, увлекает за собой частицы загрязнений и уносит их с собой через сливные отверстия в заслонке. Отжатые отходы выгружаются из моечной камеры через отверстие в верхней части, а отработанная вода сливается в отстойник. Сеточный фильтр отстойника задерживает мелкие частицы отходов, а загрязненная вода идет на очистку (Деркач Я.С. Оборудование для переработки отходов термопластов. Полимерные материалы. – 2000, №16, с.10-15).

Недостаток данного оборудования – невозможность отделения примесей полимеров с плотностью, отличной от основного материала, а также низкое качество промывки.

Задача изобретения – создание универсального оборудования непрерывного действия для качественной мойки измельченных отходов полимерных материалов с низкими энергетическими затратами и одновременньм отделением примесей полимерных материалов, отличающихся по плотности от основного материала.

Указанный технический результат достигается тем, что линия для мойки измельченных отходов полимеров содержит последовательно соединенные между собой машину моечную, выполненную в виде бака прямоугольной формы с полуцилиндрическим дном, внутри которого проходит вал с активаторами, машину разделения и машину ополаскивания, выполненные в виде баков прямоугольной формы с транспортирующими шнеками, баки-отстойники, перегороженные фильтрами, на крышке моечной машины установлена труба с насадкой для перемещения вымытого сырья в машину разделения, при этом моечная машина разделена съемными рифлеными перегородками на моечные камеры, соединенные между собой переточными щелями, выполненными в перегородках, внутри каждой камеры установлен по меньшей мере один активатор, а последняя камера снабжена насосом для перекачки вымытого полимера в машину разделения, причем рифленость перегородок и активаторов выполнена таким образом, что она способствует увеличению турбулентности потока, создаваемого активаторами.

Указанный технический результат достигается также тем, что насадка трубы вывода полимерного сырья с моющей жидкостью наклонена на 15-20 к транспортирующему шнеку машины разделения.

Указанный технический результат достигается также тем, что транспортирующие шнеки машин разделения и ополаскивания подняты под углом 15-20° в направлении движения полимерного материала.

Указанный технический результат достигается также тем, что машины разделения и ополаскивания снабжены дополнительно перфорированными поддонами, шарнирно установленными под шнеками с возможностью перемещения одного края, примыкающего к разделительной перегородке, вверх-вниз.

На фиг.1 изображено моечное оборудование (вид сверху).

На фиг.2 изображена машина разделения в разрезе (вид сбоку).

Линия для мойки измельченных отходов полимеров состоит из моечной машины 1, машины разделения 2, машины ополаскивания 3, баков-отстойников 4.

Моечная машина 1 включает бак 5 прямоугольной формы с полуцилиндрическим дном. Бак смонтирован на основании и разделен съемными рифлеными перегородками 6 на отдельные моечные камеры, которые сообщаются между собой переточными щелями, выполненными в перегородках. Внутри бака в полуцилиндрической его части через все камеры проходит вал 7 с рифлеными активаторами 8. Активаторы распределены на валу таким образом, что в каждой камере имеется по меньшей мере один активатор. В последней камере расположен насос, служащий для перекачки моющего раствора с вымытым полимерным сырьем в машину разделения 2. Привод вращения вала осуществляется от электродвигателя 9. Моечный бак 5 содержит откидывающуюся крышку с загрузочной воронкой 10 для подачи в машину измельченного сырья. Кроме того, в крышке имеется выходное отверстие со смонтированной в нем трубой 11, по которой из моечной машины 1 в машину разделения 2 перекачивается моющий раствор с вымытым полимерным сырьем. Труба 11 снабжена насадкой.

Рифленость на перегородках и активаторах выполнена таким образом, чтобы при вращении вала с активаторами увеличивалась турбулентность движения моечной жидкости с полимерным сырьем.

Машина разделения 2 и машина ополаскивания 3 конструктивно выполнены идентично в виде баков прямоугольной формы. В обеих машинах баки снабжены наклонными шнеками 12 для транспортировки вымытого полимерного сырья с приводами вращения шнеков 13, перфорированными поддонами 16 (фиг.2), выполненными в виде полуцилиндров и шарнирно установленными под шнеками с возможностью перемещения вверх-вниз стороны, примыкающей к разделительной перегородке 14. Разделительная перегородка отделяет место подачи моющей жидкости с измельченным полимером от остальной емкости, образуя разделительную камеру. Эта камера предназначена для отделения от полимерного материала примесей другого полимера, отличающегося от основного по плотности, и для осаждения тяжелых частиц загрязнения. Баки машин разделения и ополаскивания снабжены системой подвода и отвода воды и моющей жидкости. Машина ополаскивания, кроме того, снабжена устройством 15 для орошения полимерного сырья чистой водой. Транспортирующие шнеки обеих машин устанавливаются под углом 15-20° (фиг.2), причем их нижняя часть примыкает к разделительной перегородке 14, а верхняя – машины разделения – расположена над баком машины ополаскивания, а машины ополаскивания – над приемным лотком осушителя.

При работе оборудования нижние части шнеков (2-3 витка) погружены в моющую жидкость (машина разделения) или в воду (машина ополаскивания). Насадка трубы 11 направлена под углом 15-20° к шнеку машины разделения. Такое расположение шнека и направление насадки способствуют успокоению потока моющей жидкости с измельченным полимером, выходящего из моечной машины, и, следовательно, лучшему отделению примесей от полимерного сырья.

Оборудование работает следующим образом. Измельченное полимерное сырье подают в загрузочную воронку 10 моечной машины, заполненной моющей жидкостью. Электродвигателем 9 приводят во вращение вал 7 с рифлеными активаторами 8. За счет интенсивного потока моющей жидкости, создаваемого вращением активаторов и усиленного турбулентностью, создаваемой системой рифлености на перегородках и активаторах, создается трение между частицами полимерного материала. Одновременно включаются приводы 13 машин разделения 2 и ополаскивания 3. Вымытый полимерный материал вместе с моющей жидкостью насосом 20 по трубе 11 подается в машину разделения 2. Здесь моющая жидкость со взвесью загрязнения отделяется от вымытого полимера. После отстоя и фильтрации в баке-отстойнике 4, связанном с моечной машиной переточными трубами 21, она вновь подается в моечную машину. А сырье шнеком транспортируется в машину ополаскивания 3. В машинах разделения и ополаскивания предусмотрено отделение примесей другого полимера с плотностью, отличной от основного сырья. Так, при мойке сырья с плотностью меньше 1 г/см³ (например, полипропилен, полиэтилен) подвижный край перфорированного поддона 16 машин разделения и ополаскивания опускается, при этом вымытый полимерный материал, попадая в баки машин разделения и ополаскивания, всплывает. А полимерный материал с большей плотностью и тяжелые механические включения тонут, по перфорированным поддонам скатываются вниз к разделительной перегородке и попадают в камеру разделения, откуда выводятся в отстойник. При мойке материалов с высокой плотностью более 1 г/см³ (например, полиэтилентерефталат) перфорированные поддоны поднимаются до уровня шнека, материалы с низкой плотностью при этом всплывают и над разделяющей перегородкой вместе с моющим раствором перетекают в камеру разделения, откуда удаляются. Для предотвращения перетока этих материалов в обратную сторону предусмотрена съемная заслонка 19 (фиг.2), которая закрепляется на баке машины разделения таким образом, чтобы задержать весь всплывший материал и направить его в сторону камеры разделения. Полимерный материал в машине ополаскивания орошается чистой водой. Под действием струй воды и перемешивающего действия шнека от полимерного материала отделяются оставшиеся слабо связанные с ним частицы загрязнения. Они через перфорацию поддона водой уносятся на дно машины ополаскивания и затем удаляются в бак-отстойник 4, который связан переточными трубами с машиной ополаскивания. Грязная вода после отстоя и фильтрации насосом 18 вновь подается в машину ополаскивания.

Если уровень загрязнения полимерного материала не высок (менее 4 вес.%), то можно уменьшить время пребывания его в моечной машине, для чего необходимо снять часть рифленых перегородок (например, через одну), при этом в каждой моечной камере будет вращаться не один, а два или три активатора.

Далее ополоснутое сырье подается в осушающее устройство и оттуда в емкость-накопитель.

Вымытая в созданном моечном оборудовании измельченная полиэтиленовая пленка (сильно загрязненные отходы пленки) после осушающего устройства была направлена на агломерацию. Из полученного агломерата отлиты образцы, исследования которых показали, что полученный вторичный материал мало отличается от первичного, причем количество включений в нем не более 30, что соответствует требованиям к первичному сырью второго сорта.

Моечное оборудование было испытано на РУП СКТБ “Металлополимер” и показало следующие результаты: отмывка измельченных отходов полимеров производится непрерывно, экономно используются вода и моющая жидкость за счет очистки и повторного использования.

Предлагаемое изобретение может быть использовано на предприятиях, перерабатывающих отходы полимерных материалов.

Формула изобретения

1. Линия для мойки измельченных отходов полимеров, содержащая последовательно соединенные между собой машину моечную, выполненную в виде бака прямоугольной формы с полуцилиндрическим дном, внутри которого проходит вал с рифлеными активаторами, машину разделения и машину ополаскивания, выполненные в виде баков прямоугольной формы с транспортирующими шнеками, баки-отстойники, перегороженные фильтрами, на крышке моечной машины установлена труба с насадкой для перемещения вымытого сырья в машину разделения, отличающаяся тем, что моечная машина разделена съемными рифлеными перегородками на моечные камеры, сообщающиеся между собой переточными щелями, выполненными в перегородках, внутри каждой камеры установлен по меньшей мере один активатор, а последняя камера снабжена насосом для перекачки вымытого полимера в машину разделения, причем рифленость перегородок и активаторов выполнена таким образом, что она способствует увеличению турбулентности потока, создаваемого активаторами.

2. Линия по п.1, отличающаяся тем, что насадка трубы вывода полимерного сырья с моющей жидкостью наклонена на 15-20° к транспортирующему шнеку машины разделения.

3. Линия по п.1 или 2, отличающаяся тем, что транспортирующие шнеки машин разделения и ополаскивания подняты под углом 15-20° в направлении движения полимерного материала.

4. Линия по п.1, отличающаяся тем, что машины разделения и ополаскивания снабжены дополнительно перфорированными поддонами, шарнирно установленными под шнеками с возможностью перемещения одного края, примыкающего к разделительной перегородке, вверх-вниз.

РИСУНКИ