介绍一种生活垃圾中废塑料的干洗设备及方法与流程

这篇文章提供的介绍一种生活垃圾中废塑料的干洗设备及方法与流程,下面小编就简单介绍一下。

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本发明涉及废塑料无水清洁技术领域,更具体的说是涉及一种生活垃圾中废塑料的干洗设备及方法。



背景技术:

生活垃圾中的废塑料通常在不同程度上沾染有油污、砂土等污垢,这些杂质的存在会严重影响再生品的质量,因此,对废塑料进行回收再利用前,必须将其附着的杂质清洗去除,以满足不同层次的资源化利用要求。

目前对废塑料的清洗大部分采用“湿法清洗”,以水为清洗介质并在其中添加大量化学清洗剂,利用清洗剂对废塑料表面的污染或覆盖层进行溶出和剥离,以达到去除污垢的效果。该方法工艺成本高,浪费水资源,会产生大量的污染废水并造成二次污染,需要配备专门的污水处理系统;并且清洗过后的废塑料在阴雨天气较多的地区极不容易干燥,还需配备干燥装置。

此外,由于生活垃圾分选出的废塑料污染物较多,除含有粉尘、细砂、无机颗粒物、可腐有机物、磁性物质外,还可能含有轻质的纸张等物质,会造成废塑料清洗难度大,常规废塑料干洗工艺效果欠佳。

因此,如何提供一种新的废塑料清洗技术是本领域技术人员亟待解决的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供了一种生活垃圾中废塑料的干洗设备及方法,有效去除粉尘、细砂、无机颗粒物、可腐有机物、磁性物质的同时,对纸张等轻质物也具有良好的去除效果。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种生活垃圾中废塑料的干洗设备,包括按照流水线设置的组合干洗系统和微负压气流分离系统;

组合干洗系统包括按照流水线设置的滚筒干式清洗单元、热气流纸塑分离单元、磁选重力分选单元和揉搓干式清洗单元;

滚筒干式清洗单元通过塑料碎片与干洗物料的摩擦碰撞去除塑料碎片上的污染物;

热气流纸塑分离单元用于进行塑料碎片的干燥和纸塑分离;

磁选重力分选单元用于进行塑料碎片的磁选和重质物的风选;

揉搓干式清洗单元用于进一步去除塑料碎片上的污染物;

微负压气流分离系统用于轻质物的风选;

还包括废气处理系统,用于对滚筒干式清洗单元、热气流纸塑分离单元、磁选重力分选单元、揉搓干式清洗单元和微负压气流分离系统产生的废气进行净化处理。

滚筒干式清洗单元内塑料碎片与干洗物料摩擦碰撞,可促进塑料碎片上不易脱落的污染物有效快速脱落、分离;热气流纸塑分离单元可对塑料碎片进行干燥,塑料碎片发生一定收缩,比表面积减少,表面附着的碎纸容易从塑料碎片上脱落,一定流速的热气流将碎纸带走,实现塑料和纸的分离;磁选重力分选单元可将塑料碎片与其掺杂的重质物分离,并且将磁性物质去除;揉搓干式清洗单元的设置可进一步使塑料碎片表面残留的细砂石和细灰尘脱落、分离,微负压气流分离系统进一步保证了揉搓干式清洗单元中脱落下来的污染物的彻底分离。

优选地,还包括预处理系统,预处理系统设置于组合干洗系统的上游,包括除湿单元和破碎单元;

除湿单元用于进行废塑料的除湿;

破碎单元用于将经除湿获得的废塑料破碎成塑料碎片;

废气处理系统还用于对除湿单元和破碎单元产生的废气进行净化处理。

原始待处理废塑料湿度差异较大,若湿度过高,废塑料上附着的污染物不易脱落,因此,在干洗前进行除湿可保证后续干洗操作顺利进行。

优选地,除湿单元为气流除湿装置,包括装置本体,带式传输平台,布气管,鼓风机和空气加热管;

装置本体上开设有气流除湿装置进料口,气流除湿装置出料口和气流除湿装置出气口;

带式传输平台安装于装置本体内,用于将气流除湿装置进料口处投入的废塑料向气流除湿装置出料口传输;并且带式传输平台上具有孔隙,便于带式传输平台下方的加热气流穿过带式传输平台接触废塑料;

布气管分布于装置本体内,布气管上具有用于出气的布气头;

鼓风机用于提供气流;

空气加热管对鼓风机产生的气流进行加热,传送给布气管加热气流;

空气加热管配置智能温控仪,用于调节气流温度至45-55℃。

布气管上具有用于出气的布气头,可吹出加热气流,将废塑料上附着的水分带出;废气由气流除湿装置出气口处收集到废气处理系统进行处理。

优选地,破碎单元包括回转剪切破碎机和锤式破碎机。

回转剪切破碎机的刀片采用硬度、刚度强的合金材料制成,并采用可变力矩。回转剪切破碎机将经气流除湿装置除湿获得的废塑料破碎成尺寸(径长)为6-12cm的塑料碎片。

锤式破碎机将回转剪切破碎机破碎的塑料碎片继续破碎成尺寸为3-5cm的塑料碎片。

破碎单元产生的废气、灰尘统一收集到废气处理系统进行处理。

优选地,还包括螺旋输送机、链板输送机等输送机构,用于各装置之间的物料输送。

优选地,滚筒干式清洗单元包括滚筒摩擦干洗机;

滚筒摩擦干洗机包括外壳,滚筒,搅拌桨和电机;

外壳底部具有第一出料口;

滚筒安装于外壳内,包括内筛筒和外筛筒;内筛筒上分布有第一筛孔,内筛筒一端具有滚筒摩擦干洗进料口,另一端具有第二出料口;外筛筒上分布有第二筛孔,第一筛孔孔径大于第二筛孔孔径;外筛筒壁上具有第三出料口;

搅拌桨安装于内筛筒内部;

电机驱动滚筒和搅拌桨转动。

优选地,第一筛孔孔径小于经破碎单元破碎获得的塑料碎片尺寸,第二筛孔孔径小于干洗物料尺寸。

优选地,第一筛孔孔径为25mm,第二筛孔孔径为8mm。

优选地,滚筒和搅拌桨旋转速度为280-320r/min。

干洗物料及塑料碎片投入滚筒的内筛筒,随着滚筒和搅拌桨的旋转,油泥、细沙、水分等杂质由第二筛孔筛出,经第一出料口排出;干洗物料由第一筛孔筛出并由第二筛孔截留,经第三出料口排出;内筛筒内经过摩擦干洗的塑料碎片即可由第二出料口排出。

优选地,还包括升降机和抓料斗,用于将干洗物料及塑料碎片投入滚筒摩擦干洗机。

优选地,干洗物料包括石头、金属等,粒径为1-2cm。

优选地,外筛筒及外壳的两端分别设置有与滚筒摩擦干洗进料口、第二出料口对应的可闭合开口。

优选地,热气流纸塑分离单元包括远红外干燥箱和电器控制箱;

远红外干燥箱由外至内依次包括外箱体,保温层,风道和内箱体;

内箱体上开设有穿至外箱体外的干燥箱进料口、干燥箱第一出料口、干燥箱第二出料口和干燥箱出风口;干燥箱第一出料口用于排出从塑料碎片上分离的纸屑,干燥箱第二出料口用于排出塑料碎片;

风道内安装有远红外加热管和离心风叶,远红外加热管通过供电元件供电,离心风叶通过鼓风电机提供风源;

电气控制箱用于供电元件和鼓风电机的配电控制。

远红外干燥箱的废气由干燥箱出风口及干燥箱第一出料口收集到废气处理系统进行处理。

优选地,远红外干燥箱还包括热敏元件探头和智能温控装置;热敏元件探头安装于内箱体内,用于监测内箱体内温度,并将温度传输给智能温控装置;智能温控装置接收热敏元件探头采集的温度信号,并且根据该信号控制供电元件和鼓风电机的运行,以维持远红外干燥箱内的温度83-85℃。

优选地,磁选重力分选单元包括壳体,磁场产生装置和风选装置;

壳体顶部具有分选进料口,底部具有磁性物质出料口和重质物出料口;壳体侧边具有一向上倾斜的通道,通道处设置有震动装置;通道较低端朝向重质物出料口,较高端为分选出料口;

磁场产生装置安装于壳体内,位于分选进料口底部,包括滚筒和旋转磁吸;旋转磁吸偏心设置于滚筒内部,使进料后磁性物质吸附于滚筒上,并随着旋转过程中磁吸力减小落入磁性物质出料口;

风选装置设置于磁场产生装置底部,风选装置的出风方向朝向分选出料口;经所述磁场产生装置磁选后的塑料碎片落入通道处,塑料碎片中掺杂的重质物经震动和重力落入重质物出料口,塑料碎片通过风力由分选出料口排出。

优选地,揉搓干式清洗单元包括外壳体,内罩体,支架,旋转叶片和叶片板;

外壳体底部具有揉搓干式清洗出料口;

内罩体安装于外壳体内;内罩体顶部具有连至外壳体顶部的揉搓干式清洗进料口,内罩体底部开口;并且内罩体侧壁具有多个通孔;

旋转叶片通过支架架设于内罩体内,并通过电机驱动旋转;

叶片板设置于所述内罩体的底部开口处,封堵内罩体的底部开口;并且叶片板上具有一可闭合的开口。

优选地,微负压气流分离系统包括本体、气流分布器和气流供应装置;

本体顶部具有气流分离进料口,底部具有气流分离出料口;

气流分布器为多个,均匀分布于本体内;

气流供应装置为气流分布器供应气流。

进一步优选地,上述所有装置的进料口、出料口处均设置有阀门。

优选地,废气处理系统包括依次连接的收风装置、旋风分离装置和除尘装置;

收风装置分别与除湿单元、破碎单元、滚筒干式清洗单元、热气流纸塑分离单元、磁选重力分选单元、揉搓干式清洗单元和微负压气流分离系统相连接。旋风分离装置用于去除大颗粒尘土等。

进一步优选地,收风装置可用集风罩或吸气头等部件安装于各单元/系统上(出气口或出料口处),可与引风机、抽风机等配合使用,将废气、粉尘从各单元/系统抽出。

一种生活垃圾中废塑料的干洗方法,包括如下步骤:

s1.除湿:

45-55℃下对废塑料进行除湿处理;除湿时间依废塑料含水率定,保证除湿后含水率在40-45%;

s2.破碎:

将s1中经除湿获得的废塑料粉碎成3-5cm的塑料碎片;

s3.摩擦干洗:

向塑料碎片中加入干洗物料,通过塑料碎片与干洗物料的摩擦碰撞使污染物脱离塑料碎片,利用不同孔径的筛筒将污染物筛除,并且将塑料碎片与干洗物料分离,干洗物料回收后循环应用于s3;

s4.热气流纸塑分离:

利用热气流对经s3摩擦干洗的塑料碎片进行处理,使塑料碎片表面附着的碎纸与塑料碎片分离;热气流的温度83-85℃,当塑料碎片湿度在18-22%范围内时停止干燥;

s5.磁选及重力分选:

通过磁选和重力分选,去除塑料碎片中的磁性物质和重质物;

s6.自揉搓干洗:

对塑料碎片进行自揉搓,进一步进行污染物的分离;

s7.微负压气流分离:

塑料碎片置于微负压气流分离系统内,内部气压保持在-0.5~-0.2mpa之间,空气流速15m/s条件下,再次进行污染物的分离。

优选地,上述方法还包括:收集s1-s7步骤中产生的废气,进行净化处理。

经由上述的技术方案可知,本发明提供的一种生活垃圾中废塑料的干洗设备及方法,与传统的以水为介质的“湿法清洗”技术相比,本发明对塑料清洗效果好,工艺操作方便,不仅节约了大量水资源,还能够去除废塑料上的无机物、可腐有机物、轻质物等各种不同的污染物,为废塑料的进一步回收再利用提供了有利条件,对污染物的清洗效率达到95%以上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明生活垃圾中废塑料的干洗设备示意图。

图2附图为气流除湿装置结构示意图。

图3附图为滚筒摩擦干洗机结构示意图。

图4附图为热气流纸塑分离单元结构示意图。

图5附图为磁选重力分选单元结构示意图。

图6附图为揉搓干式清洗单元结构示意图。

图7附图为微负压气流分离系统结构示意图。

附图说明:1.气流除湿装置;11.装置本体;111.气流除湿装置进料口;112.气流除湿装置出气口;113.气流除湿装置出料口;12.带式传输平台;13.布气管;131.布气头;14.鼓风机;15.空气加热管;16.智能温控仪;21.回转剪切破碎机;22.锤式破碎机;3.滚筒摩擦干洗机;31.外壳;311.第一出料口;32.滚筒;321.内筛筒;3211.第一筛孔;3212.滚筒摩擦干洗进料口;3213.第二出料口;322.外筛筒;3221.第二筛孔;3222.第三出料口;33.搅拌桨;331.转轴;332.桨叶;34.升降机;35.抓料斗;41.远红外干燥箱;411.外箱体;412.保温层;413.风道;4131.远红外加热管;4132离心风叶;414.内箱体;4141.干燥箱进料口;4142.干燥箱第二出料口;4143.干燥箱出气口;415.供电元件;416.鼓风电机;417.智能温控装置;5.磁选重力分选单元;51.壳体;511.分选进料口;512.磁性物质出料口;513.重质物出料口;514.通道;515.分选出料口;52.磁场产生装置;521.滚筒;522.旋转磁吸;53.风选装置;54.震动装置;6.揉搓干式清洗单元;61.外壳体;611.揉搓干式清洗出料口;62.内罩体;621.揉搓干式清洗进料口;63.支架;64.旋转叶片;65.叶片板;66.伸缩装置;7.微负压气流分离系统;71.本体;711.气流分离进料口;712.气流分离出料口;72.气流分布器;73.气流供应装置;81.吸气头;82.出风管;83.袋式除尘器;84.引风机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

如附图1-7所示,一种生活垃圾中废塑料的干洗设备,包括按照流水线设置的预处理系统,组合干洗系统和微负压气流分离系统。

预处理系统包括除湿单元和破碎单元。

除湿单元为气流除湿装置1,包括装置本体11,带式传输平台12,布气管13,鼓风机14和空气加热管15。

装置本体11顶部开设有气流除湿装置进料口111和气流除湿装置出气口112,侧边开设有气流除湿装置出料口113。

带式传输平台12(传送带)安装于装置本体11内,用于将气流除湿装置进料口111处投入的废塑料向气流除湿装置出料口113传输;带式传输平台12上具有孔隙,便于带式传输平台12下方的加热气流穿过带式传输平台12接触废塑料。

布气管13为多根,沿带式传输平台12均匀分布于装置本体11内,每根布气管13上均具有布气头131,布气头131上开有一个或多个出气孔;

多根布气管13汇合后连通空气加热管15,空气加热管15连接鼓风机14,并且空气加热管15配置有智能温控仪16,用于调节气流温度。

气流除湿装置出气口112处设置有多个吸气头81,吸气头81通过出风管82连接袋式除尘器83;并且出风管82上设置有引风机84,将气流除湿装置中的废气抽入袋式除尘器83。

破碎单元包括回转剪切破碎机21和锤式破碎机22。

回转剪切破碎机21的刀片采用硬度、刚度强的合金材料制成,并采用可变力矩。锤式破碎机22设置于回转剪切破碎机21下游。

破碎单元还可设置集风罩,集风罩通过带有抽风机的管路连接旋风分离装置,旋风分离装置连接袋式除尘器。

组合干洗系统包括按照流水线设置的滚筒干式清洗单元、热气流纸塑分离单元、磁选重力分选单元和揉搓干式清洗单元。

滚筒干式清洗单元包括滚筒摩擦干洗机3;

滚筒摩擦干洗机3包括外壳31,滚筒32,搅拌桨33和电机;

外壳31底部具有第一出料口311,外壳31两端分别设置有用于进料或出料的可闭合开口;

滚筒32安装于外壳31内,包括直径2500mm的内筛筒321和直径3000mm的外筛筒322,内筛筒321上分布有孔径25mm的第一筛孔3211,内筛筒321一端具有滚筒摩擦干洗进料口3212,另一端具有第二出料口3213;外筛筒322上分布有孔径8mm的第二筛孔3221,外筛筒322壁上具有第三出料口3222,并且外筛筒322两端分别设置有用于进料或出料的可闭合开口。

搅拌桨33包括转轴331和桨叶332;转轴331安装于内筛筒321内中轴线上;桨叶332为多个,合金材质,长度300mm,错落固定于转轴331上。

电机驱动内筛筒321、外筛筒322和搅拌桨33转动。

进料时,滚筒摩擦干洗进料口3212处安装进料管路;出料时,第二出料口处安装出料管路。第一出料口311及出料管路处设置有吸气头,吸气头通过带有引风机的管路连接旋风分离装置,旋风分离装置连接袋式除尘器。

进一步地,还可设置升降机34和抓料斗35,用于将干洗物料及塑料碎片投入滚筒摩擦干洗机3。干洗物料包括石头、金属等,粒径为1-2cm。

热气流纸塑分离单元包括远红外干燥箱41和电器控制箱42;

远红外干燥箱41由外至内依次包括外箱体411,保温层412,风道413和内箱体414;

外箱体411由薄钢板制成;

内箱体414上开设有穿至外箱体外的干燥箱进料口4141、干燥箱第一出料口(图中未标出)、干燥箱第二出料口4142、干燥箱出气口4143。

保温层为泡沫塑料。

风道413内安装有远红外加热管4131和离心风叶4132,远红外加热管4131通过供电元件415供电,离心风叶4132通过鼓风电机416提供风源,使热风在风道413内循环。

内箱体414上设置有可闭合地连通内箱体414内部与风道413的通风口或通风管路。

电气控制箱42用于供电元件415和鼓风电机416的配电控制。

远红外干燥箱41还包括热敏元件探头、湿度传感探头和智能温控装置417;热敏元件探头和湿度传感探头安装于内箱体414内,用于监测内箱体414内温度,并将温度传输给智能温控装置417;智能温控装置417接收热敏元件探头采集的温度信号,并且根据该信号控制供电元件415和鼓风电机416的运行,以维持内箱体414内的温度83-85℃。

干燥箱出气口4143处设置有集风罩,集风罩通过管路连接旋风分离装置,旋风分离装置连接袋式除尘器。干燥箱第一出料口(图中未标出)处设置有吸气头,吸气头通过带有引风机的管路连接旋风分离装置,旋风分离装置连接袋式除尘器。

磁选重力分选单元5包括壳体51,磁场产生装置52和风选装置53;

壳体51顶部具有分选进料口511,底部具有磁性物质出料口512和重质物出料口513;壳体51侧边具有一向上倾斜的通道514,通道514处设置有震动装置54;通道514较低端朝向重质物出料口513,较高端为分选出料口515;

磁场产生装置52安装于壳体51内,位于分选进料口511底部,包括滚筒521和旋转磁吸522;旋转磁吸522偏心设置于滚筒521内部,使进料后磁性物质吸附于滚筒521上,并随着旋转过程中磁吸力减小落入磁性物质出料口512;

风选装置53设置于磁场产生装置52底部,风选装置53的出风方向朝向分选出料口515;经磁场产生装置52磁选后的塑料碎片落入通道处,塑料碎片中掺杂的重质物如石块等经震动和重力落入重质物出料口513,塑料碎片通过风力由分选出料口515排出。

分选出料口515处设置吸气头,吸气头通过带有引风机的管路连接旋风分离装置,旋风分离装置连接袋式除尘器。

揉搓干式清洗单元6包括外壳体61,内罩体62,支架63,旋转叶片64和叶片板65;

外壳体61底部具有揉搓干式清洗出料口611;

内罩体62安装于外壳体61内;内罩体62顶部具有连至外壳体61顶部的揉搓干式清洗进料口621,内罩体62底部开口;并且内罩体62侧壁具有多个孔径1cm的通孔;

旋转叶片64通过支架53架设于内罩体62内,支架53底部连接有电机;

叶片板65设置于内罩体62的底部开口处,封堵内罩体62的底部开口,并且叶片板65上具有一可闭合的开口。

叶片板65底部连接有伸缩装置66,可使叶片板65在内罩体62内部与内罩体62底部开口处往复移动。

揉搓干式清洗出料口611处设置吸气头,吸气头通过带有引风机的管路连接旋风分离装置,旋风分离装置连接袋式除尘器。

微负压气流分离系统7包括本体71、气流分布器72和气流供应装置73;

本体71顶部具有气流分离进料口711,底部具有气流分离出料口712;

气流分布器72为多个,均匀分布于本体71内;

气流供应装置73为气流分布器72供应气流。

气流分离出料口712处设置有吸气头,吸气头通过管路连接旋风分离装置,旋风分离装置连接袋式除尘器。

上述所有装置的各进料口、出料口、开口处均设置有可开合的阀门。

优选地,还可设置螺旋输送机、链板输送机,用于各装置之间的物料输送。

一种生活垃圾中废塑料的干洗方法,包括如下步骤:

s1.除湿:

开启带式传输平台12,将生活垃圾中的废塑料投入气流除湿装置1,使废塑料分布到整个带式传输平台12上,关闭带式传输平台12;开启鼓风机14、空气加热管15、智能温控仪16,控制加热气流温度为45-55℃,加热气流经布气管13由布气头131喷出。废塑料中的水分由加热气流带出,在引风机84的作用下经传输平台12上方的吸气头81、出风管82进入袋式除尘器83;除湿处理至湿度为40-45%后开启带式传输平台12,使初步除湿的废塑料由气流除湿装置出料口113排出。

s2.破碎:

使用螺旋输送机将s1中经除湿获得的废塑料投入回转剪切破碎机21,破碎成尺寸(径长)为6-12cm的塑料碎片。

将回转剪切破碎机21破碎的塑料碎片投入锤式破碎机22,继续破碎成尺寸为3-5cm的塑料碎片。产生的粉尘可经集风罩收集,进行后续处理。

s3.摩擦干洗:

进料时,打开外壳31及外筛筒322上用于进料的可闭合开口,以及滚筒摩擦干洗进料口3212,放置进料管路;使用升降机34及抓料斗35将s2破碎的塑料碎片以及石块、金属块以4:1:1重量比投入滚筒摩擦干洗机3;关闭滚筒摩擦干洗进料口3212以及外壳31、外筛筒322上用于进料的可闭合开口。

搅拌桨33与滚筒32在电机的作用下以300r/min的速度旋转;塑料碎片与石块、金属块摩擦碰撞,使污染物脱离塑料碎片,油泥、细沙、水分等杂质由第二筛孔3221筛出,经第一出料口311排出。干洗物料由第一筛孔3211筛出并由第二筛孔3221截留,处理约30min后,关闭电机,使第三出料口3222对准第一出料口311,打开第三出料口3222,石块、金属块经第三出料口排出。关闭第三出料口3222,再使用升降机34及抓料斗35将石块、金属块重新投入内筛筒321,打开电机继续清洗20min,内筛筒321内经过摩擦干洗的塑料碎片即可由第二出料口3213排出。

产生的粉尘可经吸气头收集,进行后续处理。

s4.热气流纸塑分离:

s3获得的塑料碎片经螺旋输送机送至干燥箱进料口4141,鼓风电机416提供的风经离心风叶4132,在风道内循环,冷风经过远红外加热管4131(15kw),形成热风。控制热敏元件探头检测温度83-85℃,温度过高时,通过智能温控装置417控制停止加热送风。干燥过程中内箱体内的塑料碎片受热发生一定收缩,比表面积减少,表面附着的碎纸容易从塑料碎片上脱落;产生的水汽由干燥箱出气口4143处的集风罩收集。干燥约20min后,塑料碎片湿度为18-22%,关闭干燥箱出气口4143,打开内箱体414上设置的通风口或通风管路,使热风进入内箱体414;打开干燥箱第一出料口(图中未标出),在热风的作用下,从塑料碎片上脱落的纸屑由干燥箱第一出料口(图中未标出)排出。关闭干燥箱第一出料口(图中未标出),停止加热,由干燥箱第二出料口4142排出塑料碎片。

s5.磁选及重力分选:

开启磁场产生装置52,滚筒521和旋转磁吸522相对旋转,使用螺旋输送机将s4干燥的塑料碎片输送至磁选重力分选单元分选进料口511,旋转磁吸522将塑料碎片中的磁性物质吸附在滚筒521表面,随着滚筒521转动,磁性降低,磁性物质直接落入磁性物质出料口512;经磁吸的塑料碎片在滚筒521离心力以及自身重力作用下,落入通道514上,通道514处震动装置54震动,风选装置53朝向分选出料口515吹风;重质物如石块较重,在震动下落入重质物出料口513;塑料碎片较轻,在风力作用下由分选出料口515排出。分选出料口515处的废气通过吸气头收集,进行后续处理。

s6.自揉搓干洗:

利用螺旋输送机将s5分离的塑料碎片投入揉搓干式清洗单元6的揉搓干式清洗进料口611,电机通过支架53驱动旋转叶片64高速旋转,对塑料碎片进行强力的剪切、撕碎和击打,同时叶片板65在伸缩装置66的作用下上下移动,使塑料碎片受到旋转叶片64和叶片板65之间的揉搓;附着在塑料碎片上的小颗粒无机物和有机物借助高速抛掷作用由内罩体62侧壁的多个通孔甩出,经揉搓干式清洗出料口611排出;揉搓30-45min后,将叶片板65上开口打开,对准揉搓干式清洗出料口611,将塑料碎片排出。

揉搓干式清洗出料口611处的废气通过吸气头收集,进行后续处理。

s7.微负压气流分离:

利用螺旋输送机将s6自揉搓后的塑料碎片投入微负压气流分离系统7的气流分离进料口711,将气流分布器72和气流供应装置73打开,使微负压气流分离系统内部气压保持在-0.5~-0.2mpa之间,空气流速15m/s,处理30-45min。

轻质的污染物经气流分离出料口711处的吸气头收集,进行后续处理。塑料碎片由气流分离出料口712排出。

测定清洗效率:

清洗前:塑料(含杂物)总质量为a,

清洗后:干净的塑料总质量为b,

全部的杂质量为c,

清洗效率=100%*(a-b)/c。

通过上述设备和方法对废塑料进行清洗,清洗效率达95%以上,相较于常规的干洗方法(通常不能有效去除纸质杂质)提高至少12%。

本发明全套流水线实行自动化生产,全套设备全部有除尘和废气处理装置,无空气污染、无水污染,自动化程度高。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。


技术特征:

1.一种生活垃圾中废塑料的干洗设备,其特征在于,

包括按照流水线设置的组合干洗系统和微负压气流分离系统;

所述组合干洗系统包括按照流水线设置的滚筒干式清洗单元、热气流纸塑分离单元、磁选重力分选单元和揉搓干式清洗单元;

所述滚筒干式清洗单元通过塑料碎片与干洗物料的摩擦碰撞去除塑料碎片上的污染物;

所述热气流纸塑分离单元用于进行塑料碎片的干燥和纸塑分离;

所述磁选重力分选单元用于进行塑料碎片的磁选和重质物的风选;

所述揉搓干式清洗单元用于进一步去除塑料碎片上的污染物;

所述微负压气流分离系统用于轻质物的风选;

还包括废气处理系统,用于对所述滚筒干式清洗单元、热气流纸塑分离单元、磁选重力分选单元、揉搓干式清洗单元和微负压气流分离系统产生的废气进行净化处理。

2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾中废塑料的干洗设备,其特征在于,

还包括预处理系统,所述预处理系统设置于所述组合干洗系统的上游,包括除湿单元和破碎单元;

所述除湿单元用于进行废塑料的除湿;

所述破碎单元用于将经除湿获得的废塑料破碎成塑料碎片;

所述废气处理系统还用于对所述除湿单元和所述破碎单元产生的废气进行净化处理。

3.根据权利要求1所述的一种生活垃圾中废塑料的干洗设备,其特征在于,

所述滚筒干式清洗单元包括滚筒摩擦干洗机;

所述滚筒摩擦干洗机包括外壳,滚筒,搅拌桨和电机;

所述外壳底部具有第一出料口;

所述滚筒安装于所述外壳内,包括内筛筒和外筛筒;所述内筛筒上分布有第一筛孔,并且所述内筛筒一端具有滚筒摩擦干洗进料口,另一端具有第二出料口;所述外筛筒上分布有第二筛孔,所述第一筛孔孔径大于第二筛孔孔径;并且所述外筛筒壁上具有第三出料口;

所述搅拌桨安装于所述内筛筒内部;

所述电机驱动所述滚筒和所述搅拌桨转动。

4.根据权利要求1所述的一种生活垃圾中废塑料的干洗设备,其特征在于,

所述热气流纸塑分离单元包括远红外干燥箱和电器控制箱;

远红外干燥箱由外至内依次包括外箱体,保温层,风道和内箱体;

所述内箱体上开设有穿至所述外箱体外的干燥箱进料口、干燥箱出料口和干燥箱出风口;

所述风道内安装有远红外加热管和离心风叶,所述远红外加热管通过供电元件供电,所述离心风叶通过鼓风电机提供风源;

所述内箱体上设置有可闭合地连通所述内箱体内部与所述风道的通风口或通风管路;

所述电气控制箱用于所述供电元件和所述鼓风电机的配电控制。

5.根据权利要求1所述的一种生活垃圾中废塑料的干洗设备,其特征在于,

所述磁选重力分选单元包括壳体,磁场产生装置和风选装置;

所述壳体顶部具有分选进料口,底部具有磁性物质出料口和重质物出料口;所述壳体侧边具有一向上倾斜的通道,所述通道处设置有震动装置;所述通道较低端朝向所述重质物出料口,较高端为分选出料口;

所述磁场产生装置安装于所述壳体内,位于所述分选进料口底部,包括滚筒和旋转磁吸;所述旋转磁吸偏心设置于所述滚筒内部,使进料后磁性物质吸附于所述滚筒上,并随着旋转过程中磁吸力减小落入所述磁性物质出料口;

所述风选装置设置于所述磁场产生装置底部,所述风选装置的出风方向朝向所述分选出料口;经所述磁场产生装置磁选后的塑料碎片落入所述通道处,塑料碎片中掺杂的重质物经震动和重力落入所述重质物出料口,塑料碎片通过风力由所述分选出料口排出。

6.根据权利要求1所述的一种生活垃圾中废塑料的干洗设备,其特征在于,

所述揉搓干式清洗单元包括外壳体,内罩体,支架,旋转叶片和叶片板;

所述外壳体底部具有揉搓干式清洗出料口;

所述内罩体安装于所述外壳体内;所述内罩体顶部具有连至所述外壳体顶部的揉搓干式清洗进料口,所述内罩体底部开口;并且所述内罩体侧壁具有多个通孔;

所述旋转叶片通过支架架设于所述内罩体内,并通过电机驱动旋转;

所述叶片板设置于所述内罩体的底部开口处,封堵所述内罩体的底部开口,并且所述叶片板上具有一可闭合的开口。

7.根据权利要求1所述的一种生活垃圾中废塑料的干洗设备,其特征在于,

所述微负压气流分离系统包括本体、气流分布器和气流供应装置;

所述本体顶部具有气流分离进料口,底部具有气流分离出料口;

所述气流分布器为多个,均匀分布于所述本体内;

所述气流供应装置为所述气流分布器供应气流。

8.根据权利要求1所述的一种生活垃圾中废塑料的干洗设备,其特征在于,

所述废气处理系统包括依次连接的收风装置、旋风分离装置和除尘装置;

所述收风装置分别与所述滚筒干式清洗单元、热气流纸塑分离单元、磁选重力分选单元、揉搓干式清洗单元和微负压气流分离系统相连接。

9.一种生活垃圾中废塑料的干洗方法,其特征在于,包括如下步骤:

s1.除湿:

45-55℃下对废塑料进行除湿处理,除湿时间依废塑料含水率定,保证除湿后含水率在40-45%;

s2.破碎:

将s1中经除湿获得的废塑料粉碎成3-5cm的塑料碎片;

s3.摩擦干洗:

向塑料碎片中加入干洗物料,通过塑料碎片与干洗物料的摩擦碰撞使污染物脱离塑料碎片,利用不同孔径的筛筒将污染物筛除,并且将塑料碎片与干洗物料分离,干洗物料回收后循环应用于s3;

s4.热气流纸塑分离:

利用热气流对经s3摩擦干洗的塑料碎片进行处理,使塑料碎片表面附着的碎纸与塑料碎片分离;热气流的温度83-85℃,当塑料碎片湿度在18-22%范围内时停止干燥;

s5.磁选及重力分选:

通过磁选和重力分选,去除塑料碎片中的磁性物质和重质物;

s6.自揉搓干洗:

对塑料碎片进行自揉搓,进一步进行污染物的分离;

s7.微负压气流分离:

塑料碎片置于微负压气流分离系统内,内部气压保持在-0.5~-0.2mpa之间,空气流速15m/s条件下,再次进行污染物的分离。

10.根据权利要求9所述的一种生活垃圾中废塑料的干洗方法,其特征在于,还包括:收集s1-s7步骤中产生的废气,进行净化处理。

技术总结
本发明公开了一种生活垃圾中废塑料的干洗设备,包括按照流水线设置的组合干洗系统和微负压气流分离系统;组合干洗系统包括按照流水线设置的滚筒干式清洗单元、热气流纸塑分离单元、磁选重力分选单元和揉搓干式清洗单元、微负压气流分离系统;还包括废气处理系统,用于对滚筒干式清洗单元、热气流纸塑分离单元、磁选重力分选单元、揉搓干式清洗单元和微负压气流分离系统产生的废气进行净化处理。并公开了废塑料的干洗方法。本发明对塑料清洗效果好,工艺操作方便,不仅节约了大量水资源,还能够去除废塑料上的无机物、可腐有机物、轻质物等各种不同的污染物,为废塑料的进一步回收再利用提供了有利条件,对污染物的清洗效率达到95%以上。

技术研发人员:刘建伟;鲁晨;孙建斌
受保护的技术使用者:北京建筑大学
技术研发日:2020.05.20
技术公布日:2020.08.25

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