廢舊聚酯瓶片的清洗裝置制造方法

廢舊聚酯瓶片的清洗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供廢舊聚酯瓶片的清洗裝置，清洗裝置本體內自上而下間隔固定設置若干個再分布器；一旋轉軸轉動固定于本體的底部并貫穿各再分布器開口設置，旋轉軸的上端與動力裝置傳動連接；旋轉軸上設置攪拌葉；每個再分布器上均設置數個通孔；本體底部與乙二醇蒸汽管道連通。本實用新型的乙二醇清洗劑不會腐蝕設備，不僅清洗干凈，并且，切片下降速度可控，醇解反應容易控制；另外，本實用新型產生的污液量小，回收成本低。
【專利說明】廢舊聚酯瓶片的清洗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于高分子塑料材料回收利用領域，尤其是廢舊聚酯瓶片的清洗裝置。
【背景技術】
[0002]聚酯瓶的回收利用是高分子塑料材料回收利用【技術領域】中十分重要的部分。聚酯瓶的回收利用主要包括前期的清洗階段和后續的回收處理階段。
[0003]在清洗階段，現有技術大多通過煮料堿池對聚酯瓶片表面的油污、油漆等油潰進行清除，存在諸多缺點:1)溶劑腐蝕性強，對煮料機的設備本體的損壞嚴重；2)用于清洗作業的堿液不易回收利用，只能排入污水池，不僅造成了資源的浪費，而且，嚴重污染環境。
[0004]在回收處理階段，聚酯瓶回收技術分為物理回收技術和化學回收技術兩大類。物理回收是將廢棄聚酯加熱熔融，提純后通過螺桿擠壓機擠出成型，但是，由于回收的聚酯在高溫吹脹拉伸下，有的聚酯分子分解生成乙醛，因此，這樣回收聚酯瓶片只能進行降級使用。化學回收方法是通過化學反應將廢棄聚酯解聚成低分子化合物，醇解產物經純化后可重新作為聚酯原料，或制成其他產品，并且，得到產品的質量高。近來開發了一些“瓶”到“瓶”的技術，“瓶”到“纖維”的技術，但是這些“瓶”到“瓶”、“瓶”到“纖維”的技術中采用乙二醇進行醇解反應時，由于聚酯瓶片的熔點為270°C，因此，醇解反應器的溫度一般為270°C左右，剩余的乙二醇蒸汽(乙二醇的沸點為197.3°C)回收，再次利用時，需重新加熱升溫，能量浪費大，并且，清洗階段采用的清洗劑與回收處理階段用的反應劑不同，使得整個清洗回收過程步驟繁瑣、設備的結構設計復雜。

【發明內容】

[0005]本實用新型旨在提供一種清洗廢舊聚酯瓶片效果好，清洗作業容易控制，并且，清洗液容易回收的廢舊聚酯瓶片清洗裝置及清洗工藝。
[0006]廢舊聚酯瓶片的清洗裝置，包括本體，本體的頂部分別設有進料口和出氣口 ；本體的底部設有出料口 ；本體內自上而下間隔固定設置若干個再分布器；一旋轉軸轉動固定于本體的底部并貫穿各再分布器開口設置，旋轉軸的上端與動力裝置傳動連接；本體內任意位置的旋轉軸上設置攪拌葉；每個再分布器上均設置數個通孔；本體與乙二醇蒸汽管道連通。
[0007]采用上述清洗裝置進行的廢舊聚酯瓶片清洗工藝，主要包括以下步驟:(I)通入本體內的高溫乙二醇蒸汽，通過通孔在本體內擴散開來，同時，旋轉軸、攪拌葉開始轉動；
(2)將經初步清洗破碎后的大塊瓶片切片送入本體內，瓶片切片自上而下依次通過攪拌葉的間隙和各個再分布器的開口逐漸下落，此時，乙二醇蒸汽也穿過瓶片切片，對瓶片切片進行清洗；(3)最后，清洗干凈的瓶片切片從清洗裝置底部的出料口排出，多余的乙二醇蒸汽從出氣口排出；其中，在整個清洗過程中，清洗裝置的工作要求為:自下至上，本體內部的溫度從240°C逐漸下降至90°C。[0008]本實用新型的廢舊聚酯瓶片的清洗裝置以及清洗工藝的優點在于:(I)瓶片切片由頂部至底部移動的過程中溫度自90°C至240°C逐漸上升，由于乙二醇的沸點為197.3°C，因此，本體的上部為預熱段，由中部上升來的乙二醇蒸汽凝結在瓶片切片表面起到充分潤濕和加熱作用；中部為升溫段，在乙二醇蒸汽的加熱下，瓶片切片表面的乙二醇凝液與固體瓶片切片發生醇解反應，但反應僅在固液相界面處存在；下部的反應溫度最高、乙二醇的含量也最高，醇解反應充分進行，蒸汽流量由反應溫度自動控制，最終將瓶片切片表面的污物全部清除干凈；(2)采用乙二醇作為溶劑來去除瓶片切片表面的污物，對設備的腐蝕性小，并且，回收乙二醇容易；(3)采用逐漸升溫的方式對瓶片切片表面的污物進行清除，醇解反應比較容易控制，使醇解反應僅發生在瓶片切片的表面，并且，反應結束時瓶片切片的大部分沒有被醇解；(4)得到的污液量非常小；(5)此清洗裝置可實現瓶片切片的間歇下降，為控制醇解反應提供了條件；(6)再分布器為漏斗形，使瓶片切片具有向下移動的趨勢，再加上旋轉軸上短攪拌葉的設置，通過控制旋轉軸的轉速和短攪拌葉的間隙大小可控制單位時間內通過再分布器下開口的瓶片切片的體積，從而，實現瓶片切片自動、可調的有序下降。
[0009]為了方便調節清洗裝置中的醇解反應條件，在上述清洗裝置的基礎做進一步改進:本體內自上而下間隔固定設置至少兩個再分布器，再分布器將本體間隔分成上、中、下腔體。采用此改進的清洗裝置進行的清洗工藝與上述清洗工藝的不同之處在于:上腔體、中腔體、下腔體的溫度分別為；90-?80τ:、140-210τ:、180-240τ:，從下腔體至上腔體，溫度基本呈梯度上升，溫度易控制；瓶片切片停留時間分別為3(T53min、3(T60min、5(T90min，可控制醇解反應在一定程度內，避免瓶片切片的損失；高溫乙二醇蒸汽的通入量為0.27、.54kg/kg.h (即單位時間每千克瓶片切片對應的乙二醇蒸汽的重量)，使乙二醇的控制在適當范圍內，避免乙二醇的浪費。
[0010]本實用新型的廢舊聚酯瓶片回收裝置，在上述清洗裝置的基礎上增加了沿生產線順序設置的提升裝置、破碎 機、后醇解反應器，其中，清洗裝置的出料口正下方設置提升裝置，提升裝置出料端的下方設置破碎機，破碎機與后醇解反應器連通，后醇解反應器上設有乙二醇液體管道，且，后醇解反應器內設有加熱裝置。
[0011]本實用新型的廢舊聚酯瓶片回收工藝，其采用上述回收裝置進行回收，在上述清洗工藝的基礎上增加了以下步驟:清洗裝置排出的瓶片切片經過提升裝置的提升至一定高度后，落入破碎機內，破碎后的瓶片切片進入后醇解反應器內進行熔融，后醇解反應器的溫度為250~290°C。
[0012]本實用新型的廢舊聚酯瓶片回收裝置以及回收工藝的優點在于:(1)通入清洗裝置的瓶片的尺寸較大，可避免瓶片過快被醇解，經過清洗裝置后，再通過破碎機將瓶片制成更小的尺寸，有利于輸送和后醇解反應的快速熔融；(2)通過后醇解反應器將瓶片切片醇解降解成小分子聚合物之后，再加以利用，可以得到聚合度均一的聚酯產品，避免降級使用；(3)還具有清洗裝置以及清洗工藝的所有優點。
[0013]本實用新型的廢舊聚酯瓶片清洗裝置可做如下改進:
[0014]I)在再分布器開口位置設置短攪拌葉，除再分布器開口位置的其他位置設置長攪拌葉。攪拌葉設置在再分布器開口位置，在靜止時候，可以阻止破碎后的瓶片往下掉落，攪拌的時候，通過對攪拌葉的速度控制，限制瓶片下落的速度，攪拌越快瓶片下落的速度就越快；同時，此時，設置在再分布器開口位置的攪拌葉可采用短攪拌葉即可，節約了攪拌葉的成本。
[0015]2)清洗裝置的上方還沿生產線方向依次設置計量裝置和振動篩，振動篩設置在計量裝置出料口的正下方，振動篩再與清洗裝置的進料口管道連接，這樣，振動篩可將瓶片切片中的機械雜質篩除，同時，計量裝置的設置可對進入振動篩以及清洗裝置的瓶片切片進行定量，并且，通過對進入振動篩的瓶片切片進行限量，可提高振動篩的過濾效率。
[0016]3)再分布器為漏斗形，使瓶片切片具有向下流動的趨勢力，下料更順暢。
[0017]4)于上、中、下腔體對應的本體外分別設有一傳熱夾套,每個傳熱夾套與一傳熱介質管道連通，通過調節傳熱介質的溫度，可對本體內部的溫度進行相應的調整。
[0018]本實用新型的廢舊聚酯瓶片的回收裝置均可做進一步的改進:
[0019]I)清洗裝置出氣口與冷卻裝置連接，冷卻裝置再與清洗裝置的上部連通，這樣，從清洗裝置出氣口排出的乙二醇蒸汽可經過冷卻再次通入清洗裝置的上部內進行利用。
[0020]2)清洗裝置和提升裝置的底部均通過第一輸送泵與凈化裝置連通，凈化裝置再通過第二輸送泵分別與提升裝置和清洗裝置連通，清洗裝置和提升裝置產生的污液體的主要成分是乙二醇和低分子量的酯化物，經過第一輸送泵將這些送入凈化裝置回收其中的乙二醇，可實現乙二醇的循環利用，其中，凈化裝置可采用活性炭+活性炭白土為濾材的壓濾機方式或采用活性碳球固定床方式，這些結構均為本領域公知結構，在此不做贅述。
[0021]2)后醇解反應器的加熱裝置可采用內部裝有熱媒的內盤管來實現。
[0022]3)后醇解反應器的外側可設置保溫裝置。
[0023]4)后醇解反應器內設有攪拌裝置。
[0024]5)清洗裝置上的乙二醇蒸汽管道的另一端與后醇解反應器的頂部連通，當后醇解反應器內形成的乙二醇蒸汽過量時，可從后醇解反應器的頂部通過管道進入清洗裝置內，作為清洗裝置醇解反應的熱源和清洗源，可使熱量和乙二醇得到充分、有效的利用。
[0025]6)提升裝置為采用若干部輸送裝置順序組合而成的結構，每部輸送裝置的中部或上部與乙二醇液體管道連通，其中的乙二醇液體可起到對經過清洗裝置清洗的瓶片切片進行沖洗使掛留在瓶片切片表面的污物徹底清除的作用，并且，可根據原料的清潔程度，將適當數量的輸送裝置組合在一起。
[0026]7)后醇解反應器的底部依次與第三輸送泵、過濾裝置連通，過濾裝置可過濾除去剩余的雜質；在具體實施過程中，輸送泵多采用齒輪泵。
[0027]另外，本實用新型的廢舊聚酯瓶片回收工藝可進一步改進:
[0028]I)通入提升裝置的乙二醇液體的溫度為110?190°C，既可提高沖洗的效率，又可避免整個系統在工作過程中升溫、降溫造成的能量損耗，另外，整個裝置系統均采用乙二醇作為溶劑和熱源，使能量得到了充分的利用。
[0029]2)凈化裝置的操作溫度為11(T19(TC，避免升溫、降溫造成的能量損耗。
[0030]3)后醇解反應器內的停留時間為6(Tll0min，避免醇解反應時間太長，熔體容易變色，醇解時間太短，熔融不徹底。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為本實用新型的廢舊聚酯瓶片清洗裝置的內部結構圖；
[0032]圖2為本實用新型的廢舊聚酯瓶片清洗裝置沿A-A線的剖視圖；[0033]圖3為本實用新型的中腔體的結構圖；
[0034]圖4為本實用新型的廢舊聚酯瓶片回收裝置的結構簡圖；
[0035]圖5為本實用新型的提升裝置的結構圖。
【具體實施方式】
[0036]現結合附圖具體說明本實用新型的3種較佳實施方式:
[0037]實施例1
[0038]結合圖f 3，廢舊聚酯瓶片清洗裝置:包括本體1，本體I的頂部分別設有進料口 5和出氣口 6 ;本體I的底部設有出料口 23 ;本體I內自上而下間隔固定設置至少兩個再分布器7，再分布器7將本體I間隔分成上、中、下腔體(8、9、10)旋轉軸11貫穿各再分布器開口 13設置，旋轉軸11的上端與動力裝置14傳動連接、下端與固定在清洗裝置I內的支撐裝置4轉動連接；在每個再分布器開口 13位置的旋轉軸11上設置短攪拌葉15，除再分布器開口 13位置的旋轉軸11上設置長攪拌葉27 ;每個再分布器7上均設置數個通孔17 ；本體I與乙二醇蒸汽管道22連通；另外，于上、中、下腔體(8、9、10)對應的本體外分別設有一傳熱夾套21，每個傳熱夾套21與一傳熱介質管道40連通(圖3為中腔體的結構圖，上腔體和下腔體的結構均與中腔體相同)，通過調節傳熱介質的溫度，可對本體內部的溫度進行相應的調整。
[0039]采用上述清洗裝置進行的清洗工藝，主要包括以下步驟:(1)通入本體I內的高溫乙二醇蒸汽，通過通孔17在本體內擴散開來，同時，旋轉軸11、攪拌葉15開始轉動；(2)將經初步清洗破碎后的大塊瓶片切片送入清洗裝置I內，瓶片切片自上而下依次通過短攪拌葉15和長攪拌葉27的間隙和各個再分布器7的開口逐漸下落，此時，乙二醇蒸汽也穿過瓶片切片，對瓶片切片進行清洗；(3)最后，經過清洗的瓶片切片從清洗裝置I底部的出料口23排出，多余的乙二醇蒸汽從出氣口 6排出；其中，上、中、下腔體(8、9、10)的溫度依次分別為:100°C、14(TC、19(rC，相應的停留時間分別為:50、60、85，乙二醇通入量為0.27 kg/kg 4。本實用新型的乙二醇通入量為單位時間每千克瓶片切片對應的乙二醇蒸汽的重量。
[0040]如圖4所示，廢舊聚酯瓶片回收裝置:在上述清洗裝置的基礎上增加了沿生產線順序設置的提升裝置24、破碎機25、后醇解反應器26，其中，清洗裝置出料口 23正下方設置提升裝置24，提升裝置出料端的下方設置破碎機25，破碎機25與后醇解反應器26連通，后醇解反應器26上設有乙二醇液體管道264，且，后醇解反應器26內設有內部裝有熱媒的內盤管261和漿式攪拌器262。
[0041]根據上述回收裝置進行的回收工藝:在上述清洗工藝的基礎上增加了以下步驟:清洗裝置排出的瓶片切片經過提升裝置24的提升至一定高度后，落入破碎機25內，破碎后的瓶片切片進入后醇解反應器26內進行熔融，后醇解反應器26的溫度為250°C，停留時間為llOmin，其他步驟與回收工藝I相同。
[0042]實施例2
[0043]廢舊聚酯瓶片的清洗裝置與實施例1的清洗裝置結構相同。
[0044]廢舊聚酯瓶片的清洗工藝與實施例1的清洗工藝不同之處在于:上、中、下腔體(8、9、10)的溫度依次分別為:150°C、180°C、21(rC，相應的停留時間分別為:44、44、70，乙二醇通入量為0.32 kg/kg.h，其他步驟均與實施例1的清洗工藝步驟相同。[0045]廢舊聚酯瓶片的回收裝置與實施例1的回收裝置結構相同。
[0046]廢舊聚酯瓶片的回收工藝與實施例1的回收工藝的不同之處在于:后醇解反應器26的溫度為272°C，停留時間為75min，其他步驟均與實施例1的回收工藝步驟相同。
[0047]實施例3
[0048]廢舊聚酯瓶片的清洗裝置與實施例1的清洗裝置結構相同。
[0049]廢舊聚酯瓶片的清洗工藝與實施例1的清洗工藝不同之處在于:上、中、下腔體(8、9、10)的溫度依次分別為:180°C、210°C、24(rC，相應的停留時間分別為:30、30、55，乙二醇通入量為0.54kg/kg.h，其他步驟均與實施例1的清洗工藝步驟相同。
[0050]廢舊聚酯瓶片的回收裝置與實施例1的回收裝置結構相同。
[0051]廢舊聚酯瓶片的回收工藝與實施例1的回收工藝的不同之處在于:后醇解反應器26的溫度為290°C，停留時間為60min，其他步驟均與實施例1的回收工藝步驟相同。
[0052]現將實施例f 3的反應條件以及檢測結果列舉如下，其中，表1為實施例f 3中清洗工藝的反應條件及結果；表2為實施例f 3中回收工藝的反應條件及結果:
[0053]表1實施例f 3的清洗工藝反應條件及結果測定
【權利要求】
1.廢舊聚酯瓶片的清洗裝置，包括本體，本體的頂部分別設有進料口和出氣口；本體的底部設有出料口，其特征在于:本體內自上而下間隔固定設置若干個再分布器；一旋轉軸轉動固定于本體的底部并貫穿各再分布器開口設置，旋轉軸的上端與動力裝置傳動連接；本體內任意位置的旋轉軸上設置攪拌葉；每個再分布器上均設置數個通孔；本體底部與乙二醇蒸汽管道連通。
2.根據權利要求1所述的廢舊聚酯瓶片的清洗裝置，其特征在于:本體內自上而下間隔固定設置至少兩個再分布器，再分布器將本體間隔分成上、中、下腔體。
3.根據權利要求1所述的廢舊聚酯瓶片的清洗裝置，其特征在于:在再分布器開口位置設置短攪拌葉，除再分布器開口位置的其他位置設置長攪拌葉。
4.根據權利要求1所述的廢舊聚酯瓶片的清洗裝置，其特征在于:振動篩設置在計量裝置出料口的正下方，振動篩再與清洗裝置的進料口管道連接。
5.根據權利要求1所述的廢舊聚酯瓶片的清洗裝置，其特征在于:再分布器為漏斗形。
6.根據權利要求2所述的廢舊聚酯瓶片的清洗裝置，其特征在于:于上、中、下腔體對應的本體外分別設有一傳熱夾套，每個傳熱夾套與一傳熱介質管道連通。
【文檔編號】B08B3/00GK203401630SQ201320419534
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月13日 優先權日:2013年7月13日
【發明者】劉洪春, 張慧書 申請人:福建錦興環保科技有限公司