一種用于廢舊塑料的干法清潔系統(tǒng)及工藝

本發(fā)明涉及塑料干法清潔，尤其是涉及一種用于廢舊塑料的干法清潔系統(tǒng)及工藝。

背景技術(shù)：

1、目前機(jī)械處理是最主要的廢塑料回收方式，但在實(shí)際回收過程中常因回收原料質(zhì)量不一致導(dǎo)致再生后塑料機(jī)械性能下降。使用后塑料表面附著的污染物是回收塑料質(zhì)量參差主要原因之一，廢塑料的清潔程度直接影響再生塑料產(chǎn)品品質(zhì)。因此在廢塑料機(jī)械處理前需對廢塑料進(jìn)行表面清潔，傳統(tǒng)的濕法清潔需使用大量水和化學(xué)清洗劑，其導(dǎo)致的廢水處理與塑料干燥的耗能降低了塑料回收的可持續(xù)性與經(jīng)濟(jì)性，因此塑料清潔迫切需要新技術(shù)的應(yīng)用。

2、干法清潔工藝區(qū)別于傳統(tǒng)濕法清潔技術(shù)，無需水等溶劑參與，借助河砂、空氣等摩擦介質(zhì)對廢塑料進(jìn)行清潔，清潔后無需干燥，可避免清潔過程中的高能耗問題。高玉新等人(高玉新.廢塑料薄膜的干法清洗及設(shè)備研究[d].昆明理工大學(xué),2006)采用高速空氣對回收塑料進(jìn)行清潔，但此種方法對設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求較高，腔體內(nèi)圓桿數(shù)量達(dá)到200根不利于設(shè)備維護(hù)，且清潔效果有限，洗凈率不及80％，難以滿足生產(chǎn)高品質(zhì)再生塑料的原料要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于廢舊塑料的干法清潔系統(tǒng)及工藝，在脈沖流化床中以脈沖氣流與砂石為清洗介質(zhì)，得到具有較高清潔效果與較強(qiáng)適應(yīng)能力的干法清潔裝置和工藝。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、在一方面，本發(fā)明提供了一種用于廢舊塑料的干法清潔系統(tǒng)，包括：

4、提供脈沖氣流的鼓風(fēng)裝置；

5、用于清潔廢舊塑料的脈沖流化床，包括罐體和與其底部可拆卸連接的氣室，所述罐體上設(shè)置有氣體出口、投料口，所述氣室上設(shè)置有與所述鼓風(fēng)裝置的氣體入口，所述罐體內(nèi)填充有砂石，所述氣室拆卸后作為清潔廢舊塑料和砂石的出料口；

6、與所述脈沖流化床的氣體入口連接、并用于對所述脈沖流化床排出的氣體除塵的除塵裝置；

7、以及用于篩分清洗后的廢舊塑料和砂石的篩分裝置。

8、脈沖氣流由所述鼓風(fēng)裝置產(chǎn)生，從所述氣體入口進(jìn)入所述氣室，再進(jìn)入所述罐體，使其中的砂石處于流化狀態(tài)，利用高壓的脈沖氣流和砂石對廢舊塑料進(jìn)行清洗，脈沖氣體從所述氣體出口排出，進(jìn)入所述除塵裝置除塵，拆下所述氣室，將清潔廢舊塑料和砂石倒出至篩分裝置中進(jìn)行篩分，得到清潔的廢舊塑料產(chǎn)品和砂石。

9、進(jìn)一步地，所述的鼓風(fēng)裝置提供的脈沖氣流的具體條件為：表面風(fēng)速為0.5～0.9m/s，脈沖頻率為1～4hz，脈沖振幅為0.1～0.4m/s，溫度為15～35℃。脈沖頻率過高時(shí)，脈沖氣流與均勻氣流無異，即失去了脈沖氣流的作用優(yōu)勢；

10、所述脈沖流化床中對廢舊塑料的清洗時(shí)間為40s～30min，優(yōu)選為5～15min。當(dāng)清洗時(shí)間為40s時(shí)，該干法清潔系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對廢舊塑料的基本清潔。

11、進(jìn)一步地，所述廢舊塑料包括薄膜塑料、硬質(zhì)塑料、塑料顆粒，其中薄膜塑料尺寸為20～40mm。

12、進(jìn)一步地，所述罐體內(nèi)填充的砂石包括石英砂顆粒，粒徑為0.1～0.5mm，所述廢舊塑料與所述砂石的質(zhì)量比為1：250～1000。

13、進(jìn)一步地，所述鼓風(fēng)裝置包括產(chǎn)生高壓的脈沖氣流的高壓風(fēng)機(jī)，和控制脈沖氣流風(fēng)溫的加熱器。所述高壓風(fēng)機(jī)可使所述脈沖流化床充分流化，所述加熱器可控制脈沖氣流溫度，其入口與高壓風(fēng)機(jī)的出口相連。

14、更進(jìn)一步地，所述高壓風(fēng)機(jī)包括高壓鼓風(fēng)機(jī)，功率優(yōu)選為1～5kw，風(fēng)速可根據(jù)清潔條件進(jìn)行調(diào)節(jié)，優(yōu)選表面風(fēng)速為0.5～0.9m/s，所述表面風(fēng)速即為脈沖氣流在流化床中的表面風(fēng)速。

15、更進(jìn)一步地，所述加熱器為工業(yè)熱風(fēng)機(jī)。

16、進(jìn)一步地，所述高壓風(fēng)機(jī)、加熱器、脈沖流化床之間通過pvc管道相連。

17、進(jìn)一步地，所述罐體包括自下而上依次連接的反應(yīng)段、擴(kuò)大段和出口段，所述反應(yīng)段為廢舊塑料的主要清潔區(qū)域，所述擴(kuò)大段用于防止所述脈沖流化床內(nèi)砂石隨脈沖氣流帶出；

18、所述罐體內(nèi)設(shè)置有豎向設(shè)置的攪拌器；

19、所述氣室和所述反應(yīng)段之間設(shè)置有氣體分布板；

20、所述氣體出口設(shè)置在所述反應(yīng)段，所述投料口設(shè)置在所述出口段。

21、更進(jìn)一步地，所述攪拌器的轉(zhuǎn)速為20～60r/min。

22、更進(jìn)一步地，所述攪拌器為框式攪拌器。

23、更進(jìn)一步地，所述攪拌器設(shè)置在所述出口段頂部。

24、更進(jìn)一步地，所述氣體分布板為風(fēng)帽分布板，共計(jì)出氣管40～70個(gè)，每個(gè)出氣管斜向下開若干孔，保證氣體均勻分布。

25、更進(jìn)一步地，所述反應(yīng)段、氣體分布板和氣室以法蘭連接，可通過拆卸底部的氣室卸料。

26、更進(jìn)一步地，所述脈沖流化床的側(cè)部設(shè)置有若干測壓點(diǎn)和若干測溫點(diǎn)，用于測量所述脈沖流化床運(yùn)行過程中壓力與溫度參數(shù)。

27、更進(jìn)一步地，所述測壓點(diǎn)分別設(shè)置在所述氣室、反應(yīng)段、擴(kuò)大段，所述測溫點(diǎn)設(shè)置在反應(yīng)段。

28、更進(jìn)一步地，所述測溫點(diǎn)為熱電偶，用于測量所述脈沖流化床反應(yīng)段溫度情況，優(yōu)選為數(shù)顯溫度計(jì)。

29、進(jìn)一步地，所述氣體入口為90°彎頭，且彎頭向下，脈沖氣流向所述脈沖流化床的正下方進(jìn)入，保證氣體均勻分布。

30、進(jìn)一步地，所述除塵裝置包括袋式除塵器、旋風(fēng)除塵器或電除塵器。

31、進(jìn)一步地，所述篩分裝置包括篩網(wǎng)、篩分機(jī)。

32、更進(jìn)一步地，篩網(wǎng)為5～10目篩網(wǎng)。對塵土污染為主的清潔過程，砂石可直接返回脈沖流化床反復(fù)使用，對沾染少量有機(jī)物的清潔過程，多次使用后砂石可根據(jù)表面污染情況轉(zhuǎn)移至焚燒爐中熱處理復(fù)原。

33、進(jìn)一步地，該干法清潔系統(tǒng)還包括與所述鼓風(fēng)裝置、脈沖流化床、除塵裝置連接的控制裝置，其為plc控制。

34、進(jìn)一步地，該干法清潔系統(tǒng)還包括剪切裝置，為撕碎機(jī)或剪切破碎機(jī)，用于將廢舊塑料的尺寸剪切至指定尺寸。

35、在另一方面，本發(fā)明還提供一種用于廢舊塑料的干法清潔方法，其采用上述的干法清潔系統(tǒng)實(shí)施，該干法清潔方法包括以下步驟：

36、s1、前處理：將廢舊塑料風(fēng)干、剪切至特定尺寸；

37、s2、調(diào)節(jié)：將砂石和廢舊塑料加入所述脈沖流化床中；

38、s3、清洗：控制所述鼓風(fēng)裝置中脈沖氣流的脈沖頻率和脈沖振幅，使所述脈沖流化床中的砂石處于流化狀態(tài)，對廢舊塑料進(jìn)行清洗；

39、s4、分離：關(guān)閉所述鼓風(fēng)裝置，將廢舊塑料和砂石從所述罐體中排出后通過所述篩分裝置進(jìn)行篩分，得到清潔的廢舊塑料產(chǎn)品和砂石。

40、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

41、(1)本發(fā)明借助氣固脈沖流化床對廢舊塑料進(jìn)行干法清潔，借助高速空氣與清潔介質(zhì)石英砂的摩擦作用及高速空氣的吹脫作用，實(shí)現(xiàn)廢塑料的干法清潔。本發(fā)明通過可控脈沖氣流進(jìn)一步提高流化床流化效果，并提高清潔效率，借助攪拌器促進(jìn)流化過程，解決清潔過程的負(fù)載問題，提高單次清潔的塑料投加量。

42、(2)本發(fā)明可通過改變攪拌速度、風(fēng)速、脈沖頻率、脈沖振幅等條件實(shí)現(xiàn)更佳的清潔效果，通過脈沖氣流的強(qiáng)化清潔效果，縮短了清潔時(shí)長，可以提高清潔效果，降低清潔成本。

43、(3)本發(fā)明的清潔過程高效且無廢水排放與烘干耗能問題，可以為水資源緊張地區(qū)提供塑料清潔方法，促進(jìn)塑料回收再利用。本發(fā)明使用廉價(jià)的砂石作為清潔介質(zhì)，當(dāng)污染物主要為塵土?xí)r，介質(zhì)具有自清潔能力，可多次重復(fù)使用砂石，減少了固廢處理成本。