Лінія для миття подрібнених відходів полімерів
Винахід відноситься до галузі переробки відходів полімерних матеріалів, зокрема обладнання для миття відходів (плівки, мішків, разового посуду і т.п.) в подрібненому вигляді. Лінія для миття подрібнених відходів полімерів містить послідовно з'єднані між собою машину мийну, виконану у вигляді бака прямокутної форми з напівциліндричним дном, усередині якого проходить вал з рифленими активаторами, машину поділу і машину ополіскування, виконаних у вигляді баків прямокутної форми з шнеками, що транспортують, баки- відстійники, перегороджені фільтрами. На кришці мийної машини встановлена труба з насадкою для переміщення вимитої сировини до машини поділу. Мийна машина розділена рифленими перегородками, що знімаються, на мийні камери. Мийні камери повідомляються між собою шпарами, виконаними в перегородках. Всередині кожної камери встановлено щонайменше один активатор. Остання камера має насос для перекачування вимитого полімеру в машину поділу. Рифленість перегородок та активаторів виконана таким чином, що вона сприяє збільшенню турбулентності потоку, створюваного активаторами. Винахід дозволяє забезпечити якісне миття подрібнених полімерних відходів з одночасним відділенням домішок полімерних матеріалів, що відрізняються щільністю від основного матеріалу. 3 з.п. ф-ли, 2 іл.
Винахід відноситься до галузі переробки відходів полімерних матеріалів, зокрема обладнання для миття відходів (плівка, мішки, разовий посуд і т.п.) в подрібненому вигляді.
Відома лінія переробки відходів полімерних матеріалів, яка містить пристрій відмивання, виконане у вигляді розташованого в корпусі барабана з лопатками, причому воно забезпечене лопатями, розміщеними в нижній торцевій частині барабана,цьому лопаті і лопатки розміщені по спіралі Архімеда з постійним кроком (Авторське свідоцтво СРСР №1742079, МПК 5 29 17/00, опубл. 1992).
Даний пристрій не забезпечує якісне промивання відходів та відділення домішок полімерних матеріалів, різних за густиною з основним матеріалом.
Відомо також пристрій для обробки пластмасових відходів барабанного типу з лопатевим ротором, в якому подрібнені відходи періодично видаляються із зони дії ротора, переміщаються вздовж оболонки барабана, а потім знову повертаються до цієї зони. Для видалення відходів із зони використовується відцентрова сила ротора, для осьових переміщень - транспортний шнек, розташований між ротором і оболонкою барабана (заявка Німеччини №19647025, МПК 6 В 29 В 13/06, опубл. РЖ "Технологічні аспекти навколишнього середовища", 200 .
Недолік пристрою - значні витрати на миття за рахунок високого споживання обладнанням енергії, а також неможливість повторного використання води для промивання.
Найбільш близьким за технічною сутністю і досягається ефект є обладнання для миття відходів полімерів, що включає шнекові промивачі для промивання забруднених відходів полімерів. Під дією струменів води і дії шнека з відходів, що перемішує, відокремлюються слабо з ними пов'язані великодисперсні забруднення, а також дисперговані забруднення, які разом з водою через перфорацію з діаметром отворів 3-6 мм жолоба-промивача виводяться в каналізацію.
Є також установка роторного типу безперервного відмивання, призначена для відмивання подрібнених відходів або попередньо очищених розсипів гранул. Відходи потрапляють на лопаті мийних барабанів та переміщуються у верхню частину установки. Промивна вода, що подається протитечією,захоплює за собою частинки забруднень і забирає їх із собою через зливні отвори в заслінці. Віджаті відходи вивантажуються з мийної камери через отвір у верхній частині, а відпрацьована вода зливається у відстійник. Сітковий фільтр відстійника затримує дрібні частинки відходів, а забруднена вода йде на очищення (Деркач Я.С. Обладнання для переробки відходів термопластів. Полімерні матеріали. - 2000, №16, с.10-15).
Недолік даного обладнання - неможливість відділення домішок полімерів із щільністю, відмінною від основного матеріалу, а також низька якість промивання.
Завдання винаходу - створення універсального обладнання безперервної дії для якісного миття подрібнених відходів полімерних матеріалів з низькими енергетичними витратами та одночасним відділенням домішок полімерних матеріалів, що відрізняються щільністю від основного матеріалу.
Вказаний технічний результат досягається тим, що лінія для миття подрібнених відходів полімерів містить послідовно з'єднані між собою машину мийну, виконану у вигляді бака прямокутної форми з напівциліндричним дном, всередині якого проходить вал з активаторами, машину поділу та машину ополіскування, виконані у вигляді баків прямокутної форми з транспортуючими шнеками, баки-відстійники, перегороджені фільтрами, на кришці мийної машини встановлена труба з насадкою для переміщення вимитої сировини в машину поділу, при цьому мийна машина розділена знімними перегородками рифленими на мийні камери, з'єднані між собою переточними щілинами, кожної камери встановлено щонайменше один активатор, а остання камера забезпечена насосом для перекачування вимитого полімеру в машину поділу, причому рифленість перегородок та активаторіввиконано таким чином, що вона сприяє збільшенню турбулентності потоку, створюваного активаторами.
Зазначений технічний результат досягається тим, що насадка труби виведення полімерної сировини з миючою рідиною нахилена на 15-20 до транспортуючого шнека машини поділу.
Зазначений технічний результат досягається також тим, що шнеки, що транспортують, машин поділу і ополіскування підняті під кутом 15-20° в напрямку руху полімерного матеріалу.
Зазначений технічний результат досягається також тим, що машини поділу і ополіскування забезпечені додатково перфорованими піддонами, встановленими шарнірно під шнеками з можливістю переміщення одного краю, що примикає до розділової перегородки, вгору-вниз.
На фіг.1 зображено мийне обладнання (вигляд зверху).
На фіг.2 зображена машина поділу в розрізі (вид збоку).
Лінія для миття подрібнених відходів полімерів складається з мийної машини 1, поділу машини 2, машини ополіскування 3, баків-відстійників 4.
Мийна машина включає 1 бак прямокутної форми з напівциліндричним дном. Бак змонтований на підставі і розділений рифленими зрібними перегородками 6 на окремі мийні камери, які повідомляються між собою переточними щілинами, виконаними в перегородках. Всередині бака в напівциліндричної частини через всі камери проходить вал 7 з рифленими активаторами 8. Активатори розподілені на валу таким чином, що в кожній камері є щонайменше один активатор. В останній камері розташований насос, що служить для перекачування миючого розчину з вимитою полімерною сировиною в машину поділу 2. Привід обертання вала здійснюється від електродвигуна 9. Мийний бак містить 5 відкидається кришку з завантажувальною воронкою 10 дляподачі до машини подрібненої сировини. Крім того, в кришці є вихідний отвір зі змонтованою в ньому трубою 11, по якій з мийної машини 1 машину поділу 2 перекачується миючий розчин з вимитим полімерною сировиною. Труба 11 забезпечена насадкою.
Рифленість на перегородках та активаторах виконана таким чином, щоб при обертанні валу з активаторами збільшувалася турбулентність руху мийної рідини з полімерною сировиною.
Машина поділу 2 та машина ополіскування 3 конструктивно виконані ідентично у вигляді баків прямокутної форми. В обох машинах баки забезпечені похилими шнеками 12 для транспортування вимитої полімерної сировини з приводами обертання шнеків 13, перфорованими піддонами 16 (фіг.2), виконаними у вигляді напівциліндрів і шарнірно встановленими під шнеками з можливістю переміщення вгору-вниз сторони4 Розділова перегородка відокремлює місце подачі миючої рідини з подрібненим полімером від решти ємності, утворюючи розділювальну камеру. Ця камера призначена для відокремлення від полімерного матеріалу домішок іншого полімеру, що відрізняється від основного щільності, і для осадження важких частинок забруднення. Баки машин поділу та ополіскування забезпечені системою підведення та відведення води та миючої рідини. Машина ополіскування, крім того, має пристрій 15 для зрошення полімерної сировини чистою водою. Транспортуючі шнеки обох машин встановлюються під кутом 15-20° (фіг.2), причому нижня частина їх примикає до розділової перегородки 14, а верхня - машини поділу - розташована над баком машини ополіскування, а машини ополіскування - над приймальним лотком осушувача.
При роботі обладнання нижні частини шнеків (2-3 витки) занурені в миючу рідину (машинаподілу) або у воду (машина ополіскування). Насадка труби 11 спрямована під кутом 15-20° до шнека поділу машини. Таке розташування шнека та напрямок насадки сприяють заспокоєнню потоку миючої рідини з подрібненим полімером, що виходить з мийної машини, і, отже, кращого відділення домішок від полімерної сировини.
Устаткування працює в такий спосіб. Подрібнену полімерну сировину подають у завантажувальну лійку 10 мийної машини, заповненої миючою рідиною. Електродвигуном 9 обертають вал 7 з рифленими активаторами 8. За рахунок інтенсивного потоку миючої рідини, створюваного обертанням активаторів і посиленого турбулентністю, створюваної системою рифленості на перегородках і активаторах, створюється тертя між частинками полімерного матеріалу. Одночасно включаються приводи 13 машин поділу 2 і ополіскування 3. Вимитий полімерний матеріал разом з насосом 20 по миючій рідині по трубі 11 подається в машину поділу 2. Тут миюча рідина з зависом забруднення відокремлюється від вимитого полімеру. Після відстою та фільтрації в баку-відстійнику 4, пов'язаному з мийною машиною переточними трубами 21, вона знову подається в мийну машину. А сировина шнеком транспортується в машину ополіскування 3. У машинах поділу та ополіскування передбачено відділення домішок іншого полімеру із щільністю, відмінною від основної сировини. Так, при миття сировини з щільністю менше 1 г/см 3 (наприклад, поліпропілен, поліетилен) рухомий край перфорованого піддону 16 машин поділу та ополіскування опускається, при цьому вимитий полімерний матеріал, потрапляючи в баки машин поділу та ополіскування, спливає. А полімерний матеріал з більшою щільністю і важкі механічні включення тонуть, перфорованими піддонами скочуються вниз до розділовоїперегородці та потрапляють у камеру поділу, звідки виводяться у відстійник. При миття матеріалів з високою щільністю більше 1 г/см 3 (наприклад, поліетилентерефталат) перфоровані піддони піднімаються до рівня шнека, матеріали з низькою щільністю при цьому спливають і над перегородкою, що розділяє, разом з миючим розчином перетікають в камеру поділу, звідки видаляються. Для запобігання перетіканню цих матеріалів у зворотний бік передбачена знімна заслінка 19 (фіг.2), яка закріплюється на баку машини поділу таким чином, щоб затримати весь матеріал, що сплив, і направити його в бік камери поділу. Полімерний матеріал у машині ополіскування зрошується чистою водою. Під дією струменів води і перемішує дії шнека від полімерного матеріалу відокремлюються частинки забруднення, що залишилися слабо пов'язані з ним. Вони через перфорацію піддону водою відносяться на дно машини ополіскування і потім видаляються в бак-відстійник 4, який пов'язаний з переточними трубами з машиною ополіскування. Брудна вода після відстою та фільтрації насосом 18 знову подається в машину ополіскування.
Якщо рівень забруднення полімерного матеріалу не високий (менше 4 вага.%), то можна зменшити час перебування його в мийній машині, для чого необхідно зняти частину рифлених перегородок (наприклад через одну), при цьому в кожній мийній камері буде обертатися не один, а два або три активатори.
Далі ополоснута сировина подається в пристрій, що осушує, і звідти в ємність-накопичувач.
Вимита у створеному мийному обладнанні подрібнена поліетиленова плівка (сильно забруднені відходи плівки) після осушуючого пристрою була спрямована на агломерацію. З отриманого агломерату відлиті зразки, дослідження яких показали, що отриманий вторинний матеріал мало відрізняється відпервинного, причому кількість включень у ньому трохи більше 30, що відповідає вимогам до первинної сировини другого сорту.
Мийне обладнання було випробуване на РУП СКТБ “Металополімер” та показало наступні результати: відмивання подрібнених відходів полімерів проводиться безперервно, економно використовуються вода та миюча рідина за рахунок очищення та повторного використання.
Пропонований винахід може бути використаний на підприємствах, що переробляють відходи полімерних матеріалів.
1. Лінія для миття подрібнених відходів полімерів, що містить послідовно з'єднані між собою машину мийну, виконану у вигляді бака прямокутної форми з напівциліндричним дном, усередині якого проходить вал з рифленими активаторами, машину поділу і машину ополіскування, виконані у вигляді баків прямокутної форми з транспортуючими , баки-відстійники, перегороджені фільтрами, на кришці мийної машини встановлена труба з насадкою для переміщення вимитої сировини в машину поділу, яка відрізняється тим, що мийна машина розділена знімними рифленими перегородками на мийні камери, що повідомляються між собою переточними щілинами, виконаними в камери встановлений щонайменше один активатор, а остання камера забезпечена насосом для перекачування вимитого полімеру машину поділу, причому рифленість перегородок і активаторів виконана таким чином, що вона сприяє збільшенню турбулентності потоку, створюваного активаторами.
2. Лінія по п.1, що відрізняється тим, що насадка труби виведення полімерної сировини з миючою рідиною нахилена на 15-20° до шнека, що транспортує, машини поділу.
3. Лінія за п. 1 або 2, що відрізняється тим, що транспортуючі шнеки машин поділу та ополіскування підняті під кутом 15-20°у напрямку руху полімерного матеріалу.
4. Лінія по п.1, яка відрізняється тим, що машини поділу та ополіскування забезпечені додатково перфорованими піддонами, шарнірно встановленими під шнеками з можливістю переміщення одного краю, що примикає до розділової перегородки, вгору-вниз.