集自動餵料、破碎和清洗功能於一體的系統及其實現方法
2023-10-06 05:51:19 1
集自動餵料、破碎和清洗功能於一體的系統及其實現方法
【專利摘要】本發明公開一種集自動餵料、破碎和清洗功能於一體的系統及其實現方法，解決現有的清洗設備不能批量清洗廢舊塑料、並且雜質去除率低的問題。本發明包括進料口連接有自動噸袋餵料機構的破碎機，與破碎機出料口連接、並裝有由氯化鈉、氯化鈣和水混合組成且鹽度為15～25度的漂洗液的第一漂洗池，與第一漂洗池連通的脫鹽水循環裝置，與第一漂洗池連通並裝有由氯化鈉、氯化鈣和水混合組成且鹽度為7～8度的漂洗液的第二漂洗池，以及均與第二漂洗池連通的環保料處理系統和沉料處理系統。本發明設計合理、操作便捷、自動化程度高，能夠批量、穩定地清洗PS或ABS廢舊塑料，不僅雜質去除率高，而且可以同時清洗出環保料與非環保料。
【專利說明】集自動餵料、破碎和清洗功能於一體的系統及其實現方法
[0001]
【技術領域】
[0002] 本發明涉及一種清洗系統，具體涉及的是一種集自動餵料、破碎和清洗功能於一 體的系統及其實現方法。
【背景技術】
[0003] 隨著塑料製品消費量的不斷增大，廢棄塑料也呈逐年增多的趨勢(例如PS和 ABS)。目前，我國廢棄塑料主要為塑料薄膜、塑料絲及編織品、泡沫塑料、塑料包裝箱及容 器、日用塑料製品、塑膠袋和農用地膜等。另外，我國汽車用塑料年消費量也已達到40萬噸 左右，電子電器及家電配套用塑料年消費量已達1〇〇多萬噸，這些產品報廢后成了廢塑料 的重要來源之一。
[0004] 據了解，2012年我國廢塑料產生量約為2800萬噸，2013年為3413萬噸。這些廢 塑料的存放、運輸以及加工處理若不得當，勢必會汙染環境，危害百姓健康。
[0005] 而廢舊塑料加工作為新興產業，行業規模正在不斷發展壯大，品種和產量也在不 斷增多。目前，全國各大中心城市周邊，如北京、上海、天津、重慶、廣州、武漢、南京、西安、太 原、成都、瀋陽等周邊地區均有大量類似的塑料加工地和交易場所。總體上看，國內從事廢 棄塑料回收及加工的企業越來越多，不過仍以個體企業為主。
[0006] 廢舊回收後的清洗是廢舊塑料再生利用中非常關鍵的步驟。由於廢舊塑料的種類 很多（主要有？￡、？？、？￥(：、？5385)，所用到的設備和清洗用溶劑會有不同。因此，為了使企 業的利益最大化，對廢舊塑料做到批量、穩定、雜質去除乾淨、且能自動化清洗的效果，提高 廢舊塑料的回收利用率，便逐漸成為了一種必然的發展趨勢。但由於設備結構和工藝方面 的諸多限制，目前市面上很多的廢舊塑料清洗設備還難以滿足這個需求。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在於提供一種集自動餵料、破碎和清洗功能於一體的系統及其實現 方法，主要解決現有的清洗設備不能批量清洗廢舊塑料、並且雜質去除率低的問題。本發明 主要針對PS和ABS廢舊塑料進行清洗。
[0008] 為了實現上述目的，本發明採用的技術方案如下： 集自動餵料、破碎和清洗功能於一體的系統，包括進料口連接有自動噸袋餵料機構的 破碎機，與該破碎機出料口連接、並裝有由氯化鈉、氯化鈣和水混合組成且鹽度為15?25 度的漂洗液的第一漂洗池，與該第一漂洗池連通的脫鹽水循環裝置，與該第一漂洗池連通 並裝有由氯化鈉、氯化鈣和水混合組成且鹽度為7?8度的漂洗液的第二漂洗池，以及均與 該第二漂洗池連通的環保料處理系統和沉料處理系統。
[0009] 具體地說，所述自動噸袋餵料機構包括支撐框架，設置在該支撐框架中的噸袋放 置出料架，設置在該噸袋放置出料架下方並與破碎機進料口連接並且傾斜設置的餵料通 道，以及固定在該餵料通道底部的振動器。
[0010] 進一步地，所述脫鹽水循環裝置包括與第一漂洗池連接的第一脫水機，設置在該 第一脫水機底部的集水槽，以及分別與該集水槽和第一漂洗池連通的水泵。
[0011] 具體地說，所述環保料處理系統包括依次連接的第一噴淋池、第二脫水機、第一除 塵機以及第一均化罐；所述第一噴淋池與第二漂洗池連通。
[0012] 具體地說，所述沉料處理系統包括依次連接的第二噴淋池、第三脫水機、第二除塵 機以及第二均化罐；所述第二噴淋池與第二漂洗池底部連通。
[0013] 再進一步地，所述第一清洗池、第一脫水機、第二漂洗池、第一噴淋池、第二脫水 機、第一除塵機、第一均化罐、第二噴淋池、第三脫水機、第二除塵機以及第二均化罐之間均 通過上料螺杆連接。
[0014] 基於上述設備基礎，本發明還提供了該集自動餵料、破碎和清洗功能於一體的系 統的實現方法，包括以下步驟： (1) 分別調配出第一漂洗池和第二漂洗池中的漂洗液； (2) 將廢舊塑料料片裝袋，並放入到噸袋放置出料架上，使料片落入到餵料通道中； (3) 啟動振動器，利用振動器震動餵料通道，使料片從餵料通道中滑落到破碎機中進行 破碎； (4) 將破碎後的廢舊塑料通入到第一漂洗池中進行初步清洗，使廢舊塑料中的金屬、矽 膠彈性體及其他非PS、ABS料下沉，而可循環利用的料片則浮起； (5) 將浮起的料片通入到第一脫水機中脫除鹽水； (6) 脫除鹽水後的料片通入到第二漂洗池中進行二次清洗，使非環保料下沉，環保料則 浮起； (7) 將非環保料通入到沉料處理系統進行噴淋、脫水、除塵和均化處理，得到再生的非 環保破碎料；同時，將環保料通入到環保料處理系統進行噴淋、脫水、除塵和均化處理，得到 再生的環保破碎料；即完成對廢舊塑料的清洗。
[0015] 具體地說，所述步驟（1)包括以下步驟： (la) 將氯化鈉、氯化鈣和水混合調配成鹽度為15?25度的漂洗液，並加入到第一漂洗 池中； (lb) 將氯化鈉、氯化鈣和水混合調配成鹽度為7?8度的漂洗液，並加入到第二漂洗池 中。
[0016] 進一步地，所述步驟（5)中，第一脫水機脫出的鹽水進入到集水槽中，並由水泵泵 回到第一漂洗池中。
[0017] 與現有技術相比，本發明具有以下有益效果： (1)本發明通過自動進料、破碎、初步清洗、脫水、二次清洗、噴淋、脫水、除塵、均化的方 式，實現了對PS或ABS廢舊塑料的破碎和批量、多層次清洗，不僅自動化程度高，而且清洗 效果俱佳，利用本發明清洗後的廢舊塑料，在回收製作環保類產品時，其ROHS檢測結果非 常良好。
[0018] (2)本發明利用自動噸袋餵料機構來實現廢舊塑料的自動進料，結構設計巧妙、自 動化程度高，相比需要採用人工進料的方式，自動噸袋餵料機構的設置具有如下四點好處， 艮P :1、減少勞動力；2、餵料通道可以與破碎機密封起來，減少粉塵對環境的汙染，以及對人 體造成健康危害；3、可以實現均勻進料的效果，控制度高，能夠防止人工餵料時因為時快時 慢的緣故而導致破碎機堵塞或空腹運轉，造成破碎刀片被嚴重磨損，進而縮短破碎機的使 用壽命；4、縮短工藝時間，提高生產效率和生產產量。
[0019] (3 )由於PS或ABS廢舊塑料密度均大於水，在清洗該類型廢舊塑料時，不可直接採 用水清洗，因而本發明採用不同比例的氯化鈉、氯化鈣和水配製鹽度不同的漂洗液，在初步 清洗和二次清洗的過程中分別將密度不同的雜質與PS或ABS環保料以及PS或ABS非環保 料分離，不僅大幅提高了廢舊塑料的雜質去除率，減少廢舊塑料中的有害物質以及其他雜 質，而且使本發明具有了一體兩用的特點，可以同時清洗出環保料與非環保料，從而滿足企 業不同的生產需要，並提高企業的經濟利益。
[0020] (4)本申請發明人在基於對廢舊塑料成分特性的深入研究和理解的基礎上，在結 合實際情況後，合理選用了氯化鈉和氯化鈣來增加水的比重，並分別調至成鹽度為15?25 度和7?8度的漂洗液來對PS或ABS廢舊塑料進行分層次的清洗，確保了廢舊塑料的高效 清洗，提高了整個廢舊塑料回收利用的生產效率，本發明整個設備結構以及清洗工藝的各 個步驟之間緊密配合，環環相扣，具有嚴格的因果關係，因此也在最大程度上實現了技術與 成本之間的相對平衡。
[0021] (5)本發明在第一漂洗池與第二漂洗池之間設置了第一脫水機，由於第一漂洗池 中的漂洗液鹽度為15?25度，鹽度較大，因而在經第一漂洗池初步清洗後的料片如果直接 進入到第二漂洗池，則會導致第二漂洗池中的鹽度難以控制在7?8度之間，如此一來，就 很難確保料片的二次清洗效果，繼而影響後續工藝的處理，因此，本發明設置的第一脫水機 可以起到脫除附著在料片表面鹽水的作用，從而確保第二漂洗池對料片二次清洗的效果。
[0022] (6)本發明還在第一脫水機底部設置了集水槽，並通過水泵將該集水槽與第一漂 洗池連通，第一脫水機脫除的鹽水進入到集水槽中進行收集，然後再由水泵將集水槽中的 鹽水泵回到第一漂洗池中，從而實現第一漂洗池中漂洗液的循環利用，進而在確保對廢舊 塑料清洗效果的同時，又能節約原料和成本，據統計，採用該種循環方式循環使用漂洗液， 可以節約5%?8%的氯化鈉與氯化鈣。
[0023] (7)本發明採用上料螺杆來傳輸物料，不僅傳輸穩定、傳輸速度快，而且能耗低，因 而非常適合用於破碎物料的送料方面。
[0024] (8)本發明結構合理、性價比高、實用性強、運行穩定、操作便捷、自動化程度高，隨 著人們對廢舊塑料回收利用的逐步重視，本發明也具有了廣泛的應用前景，非常適合大規 模推廣應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025] 圖1為本發明破碎清洗系統的結構示意圖。
[0026] 圖2為本發明中自動噸袋餵料機構的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明，本發明的實施方式包括但不限於 下列實施例。 實施例
[0028] 如圖1所示，本發明主要用於對PS和ABS廢舊塑料進行破碎和清洗，使其滿足後 續回收製造工藝的要求，實現廢舊塑料的再生利用。在系統結構方面，本發明包括自動噸袋 餵料機構、破碎機、第一漂洗池、脫鹽水循環裝置、第二漂洗池、環保料處理系統以及沉料處 理系統。所述破碎機與第一漂洗池連通，破碎機用於破碎廢舊塑料，其進料口與自動噸袋餵 料機構連接，而如圖2所示，具體地說，該自動噸袋餵料機構包括支撐框架1，設置在該支撐 框架1中的噸袋放置出料架2,設置在該噸袋放置出料架2下方並與破碎機進料口連接的 餵料通道3,以及固定在該餵料通道3底部的振動器4。自動噸袋餵料機構可以自動控制廢 舊塑料料片進入到破碎機中進行破碎，而為了能夠進一步地控制料片的進料速度，餵料通 道3的口徑可以根據料片大小進行調節，並且該餵料通道3的傾斜度為30?50°，優選為 30。。
[0029] 所述第一漂洗池和第二漂洗池中則均裝有漂洗液，用於清洗破碎後的廢舊塑料。 具體地說，第一漂洗池用於對破碎料進行初步清洗，其內的漂洗液由氯化鈣、氯化鈉以及水 組成，配液時，將三種組分混合攪拌即可得到漂洗液，三種組分的配比不做要求，只需確保 漂洗液的鹽度為15?25度即可；而第二漂洗池則用於對破碎料進行二次清洗，得到環保料 和非環保料，該第二漂洗池內的漂洗液同樣由氯化鈣、氯化鈉以及水組成，並且配液方式也 與第一漂洗池中的漂洗液相同，所不同的是該第二漂洗池中的漂洗液的鹽度需配製為7? 8度。
[0030] 所述脫鹽水循環裝置用於將初步清洗後的料片進行脫鹽水處理，然後再將脫除的 鹽水循環返回到第一漂洗池中，具體地說，該脫鹽水循環裝置包括與第一漂洗池連接的第 一脫水機，設置在該第一脫水機底部的集水槽，以及分別與該集水槽和第一漂洗池連通的 水泵。
[0031] 所述環保料處理系統用於處理第二漂洗池清洗後得到的環保料，其包括依次連接 的第一噴淋池、第二脫水機、第一除塵機以及第一均化罐，其中，第一噴淋池與第二漂洗池 連通。所述沉料處理系統則用於處理第二漂洗池清洗後得到的非環保料，其包括依次連接 的第二噴淋池、第三脫水機、第二除塵機以及第二均化罐，其中，述第二噴淋池與第二漂洗 池底部連通。
[0032] 上述設備之間均通過上料螺杆連接，方便破碎料的處理和傳輸。
[0033] PS和ABS廢舊塑料經本發明上述系統進料、破碎、清洗和處理後，可以將廢舊塑料 中混有的雜質及有害物質分離，實現清洗乾淨的目的，進而便於廢舊塑料的回收製造。而為 了體現本發明的有益效果，根據上述設備及其設置方式，下面以一個實施案例及其試驗數 據進行說明，其他實施案例與本案例效果相差不大。
[0034] 首先，分別配製出要加入到第一漂洗池和第二漂洗池中的漂洗液。第一漂洗池中 的漂洗液，其由氯化鈣、氯化鈉以及水混合配製而成，漂洗液的鹽度為25度；而第二漂洗池 中的漂洗液的鹽度為7度。
[0035] 接著，將PS或ABS廢舊塑料料片進行裝袋，然後放入到噸袋放置出料架上，放置時 可以將噸袋的開口對準餵料通道，以避免讓料片瞬間下落時造成餵料通道堵塞。料片落入 到餵料通道後，接著，開啟振動器，使其帶動餵料通道振動，繼而帶動餵料通道中的料片均 勻滑落到破碎機中進行破碎，然後進入到第一漂洗池中進行初步清洗。在第一漂洗池的鹽 度環境中，由於分離的臨界點不同，因此，廢舊塑料中的成分會因為密度的不同而被分離， 艮P :金屬、矽膠彈性體及其他非PS、ABS料會下沉，而可以循環使用的料片會上浮。
[0036] 而後，利用上料螺杆將料片通入到第一脫水機中，脫除鹽水，然後再通入到第二漂 洗池中，進行二次清洗，本次清洗的目的在於將料片中的環保料與非環保料分離。本次清 洗同樣也是利用密度不同的原則，在第二漂洗池的鹽度環境中，將環保料與非環保料分離， 而分離後，非環保料會下沉，並由上料螺杆控制通入到第一噴淋池中進行噴淋；環保料則上 浮，並通入到第二噴淋池中進行噴淋。同時，第一脫水機脫除的鹽水被收集到其底部的集水 槽中，然後開啟水泵，將集水槽中的鹽水泵回到第一漂洗池中。
[0037] 最後，非環保料和環保料都分別經由脫水機脫水、除塵機除塵以及均化罐均化處 理後，即可完成對廢舊塑料的整個破碎和清洗的處理。
[0038] 採用現有的清洗設備和工藝清洗廢舊塑料，然後製作環保產品（例如家電類產 品)，並對其進行ROHS檢測，得到的測試結果如表1所示：
【權利要求】
1. 集自動餵料、破碎和清洗功能於一體的系統，其特徵在於，包括進料口連接有自動噸 袋餵料機構的破碎機，與該破碎機出料口連接、並裝有由氯化鈉、氯化鈣和水混合組成且鹽 度為15?25度的漂洗液的第一漂洗池，與該第一漂洗池連通的脫鹽水循環裝置，與該第一 漂洗池連通並裝有由氯化鈉、氯化鈣和水混合組成且鹽度為7?8度的漂洗液的第二漂洗 池，以及均與該第二漂洗池連通的環保料處理系統和沉料處理系統。
2. 根據權利要求1所述的集自動餵料、破碎和清洗功能於一體的系統，其特徵在於，所 述自動噸袋餵料機構包括支撐框架（1)，設置在該支撐框架（1)中的噸袋放置出料架（2)， 設置在該噸袋放置出料架（2)下方並與破碎機進料口連接並且傾斜設置的餵料通道（3)， 以及固定在該餵料通道（3)底部的振動器（4)。
3. 根據權利要求2所述的集自動餵料、破碎和清洗功能於一體的系統，其特徵在於，所 述脫鹽水循環裝置包括與第一漂洗池連接的第一脫水機，設置在該第一脫水機底部的集水 槽，以及分別與該集水槽和第一漂洗池連通的水泵。
4. 根據權利要求3所述的集自動餵料、破碎和清洗功能於一體的系統，其特徵在於，所 述環保料處理系統包括依次連接的第一噴淋池、第二脫水機、第一除塵機以及第一均化罐； 所述第一噴淋池與第二漂洗池連通。
5. 根據權利要求4所述的集自動餵料、破碎和清洗功能於一體的系統，其特徵在於，所 述沉料處理系統包括依次連接的第二噴淋池、第三脫水機、第二除塵機以及第二均化罐；所 述第二噴淋池與第二漂洗池底部連通。
6. 根據權利要求5所述的集自動餵料、破碎和清洗功能於一體的系統，其特徵在於，所 述第一清洗池、第一脫水機、第二漂洗池、第一噴淋池、第二脫水機、第一除塵機、第一均化 罐、第二噴淋池、第三脫水機、第二除塵機以及第二均化罐之間均通過上料螺杆連接。
7. 集自動餵料、破碎和清洗功能於一體的系統的實現方法，其特徵在於，包括以下步 驟： (1) 分別調配出第一漂洗池和第二漂洗池中的漂洗液； (2) 將廢舊塑料料片裝袋，並放入到噸袋放置出料架上，使料片落入到餵料通道中； (3) 啟動振動器，利用振動器震動餵料通道，使料片從餵料通道中滑落到破碎機中進行 破碎； (4) 將破碎後的廢舊塑料通入到第一漂洗池中進行初步清洗，使廢舊塑料中的金屬、矽 膠彈性體及其他非PS、ABS料下沉，而可循環利用的料片則浮起； (5) 將浮起的料片通入到第一脫水機中脫除鹽水； (6) 脫除鹽水後的料片通入到第二漂洗池中進行二次清洗，使非環保料下沉，環保料則 浮起； (7) 將非環保料通入到沉料處理系統進行噴淋、脫水、除塵和均化處理，得到再生的非 環保破碎料；同時，將環保料通入到環保料處理系統進行噴淋、脫水、除塵和均化處理，得到 再生的環保破碎料；即完成對廢舊塑料的清洗。
8. 根據權利要求7所述的集自動餵料、破碎和清洗功能於一體的系統的實現方法，其 特徵在於，所述步驟（1)包括以下步驟： (la)將氯化鈉、氯化鈣和水混合調配成鹽度為15?25度的漂洗液，並加入到第一漂洗 池中； (lb)將氯化鈉、氯化鈣和水混合調配成鹽度為7?8度的漂洗液，並加入到第二漂洗池 中。
9.根據權利要求8所述的集自動餵料、破碎和清洗功能於一體的系統的實現方法，其 特徵在於，所述步驟（5)中，第一脫水機脫出的鹽水進入到集水槽中，並由水泵泵回到第一 漂洗池中。
【文檔編號】B29B17/04GK104309027SQ201410522007
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月8日 優先權日:2014年10月8日
【發明者】吳永剛, 陳道明 申請人:四川塑金科技有限公司