一种纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法与流程

技术领域

本发明属于废旧纸箱处理技术领域，具体说是一种纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法。

背景技术：

废纸箱的回收再利用是资源再生的一种重要途径，目前的包装，较大部分采用的是纸塑复合材料，这种材料经济实用、可防霉防潮防渗水，所以大量应用于食品包装。但由于纸塑的不同性能，此种材料不能直接处理回收：其原因一是纸袋可以降解，但塑料不能降解；其原因二是塑料可以再生造粒，但纸袋不能再生造粒。若不处理，两者都会造成环境的污染，且浪费了资源。要进行回收，必须先将纸塑进行分离，再分别处理。

废纸箱纸塑分离后的塑皮碎片需要回收利用，但如果处理不当，很容易造成对环境的二次污染和原料的浪费。现有的回收处理方式通常是采用水选分选的方式，用水量特别大，此工艺方法存在成本高、对环境污染大等弊端。纸塑分离后，废旧塑料在挤塑成型过程中，由于需要加热和废旧塑料成分的复杂性，会产生大量的有毒烟雾，烟雾里含有氯化氢、甲烷、甲苯、二甲苯等有毒气体以及各种重金属化合物。这些有毒气体如不进行有效的处理，将会对大气造成二次污染。

中国专利申请号：201120206717.3，公开日：2012.02.01的专利文献公开了一种用于垃圾塑料回收处理的设备。它主要是解决现有水选工艺用水量大，运行成本高、对环境污染较大等技术问题。其技术方案要点是：它包括给料输送装置、破碎装置、风选设备、杂质去除装置、造粒设备、控制系统，控制系统分别与给料输送装置、破碎装置、风选设备、杂质去除装置和造粒设备相联接；给料输送装置采用皮带运输机，破碎装置采用锯齿形旋转刀片，风选设备包括热风炉、鼓风机，杂质去除装置包括风选设备膛底，造粒设备包括喂料口上安装的螺旋加料装置、振捣装置和造粒装置；控制系统包括工业计算机和感应装置。它能对垃圾塑料进行回收再利用，且处理工艺相对简单，对环境污染较少。经处理的回收塑料包括垃圾塑料均可用于制造现浇钢筋砼芯模、或用于制造工业、建筑、及日用品等，也可用于制作成生产原料如造粒料等。该实用新型适用于直接收集的废旧塑料的加工，应用于废旧纸箱纸塑分离后的塑料加工时，由于其成分比较复杂，只经过该实用新型物理的处理方法，并不能进行后续的造粒加工。

中国专利申请号：201420607474.8，公开日：2015.02.25的专利文献公开了一种用于塑料造粒机的低成本烟雾处理装置，包括造粒机烟雾出管、集烟箱、第一管道、异径管、第二管道、第三管道、异径弯头、进水管、第四管道、水箱和出水管；所述集烟箱底部中央设有圆柱形凸起，圆柱形凸起与集烟箱的底面及侧面共同形成个环形集水槽，环形集水槽底部设有排液管，排液管上设有阀门，集烟箱内设有液位计；所述第一管道一端连接集烟箱，另一端依次连接异径管、第二管道、第三管道、异径弯头和第四管道；所述第四管道的一侧设有进水管，进水管顶端设有喷头，第四管道伸入水箱中，水箱底部设有出水管；所述喷头包括进水装置、轴承、轴承座和喷头盖；该装置结构简单，成本低。该实用新型通过环形集水槽和喷头的使用，通过物理方法对塑料造粒机的烟雾颗粒进行了吸收，但不能解决烟雾中的化学成分。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术废旧纸箱纸塑分离后塑皮碎片回收处理中生产成本较高、水资源浪费以及挤塑成型过程中烟雾成分复杂、容易造成二次污染的问题，本发明提供了一种纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法。它可以实现废旧纸箱纸塑分离后塑皮碎片回收提高生产效率、降低生产成本、水用量少的目的，还是流水线作业，工人劳动强度低；还可以实现将挤塑成型过程中烟雾进行充分处理的目的，处理过程封闭式进行，不会对大气造成二次污染。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明方案按以下方式进行：

针对废旧纸箱纸塑分离后挤塑成型过程中烟雾成分的复杂性及其毒性，发明人尝试过多种试验方法进行处理，包括多种酸或碱混合法，但处理效果均不理想，最终发明人借鉴了卫生间中卫生球除臭的原理，应用后效果显著，应用于具体生产后，有针对性的设计了本发明的烟雾处理装置。

一种纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，包括挤塑成型装置和烟雾处理装置；挤塑成型装置包括进料斗、挤塑机构、过滤机构和冷却池；烟雾处理装置包括化学溶液处理箱、喷淋塔和吸附箱；其中：挤塑机构包括推进器、加热器、杂质收集箱和排烟管；推进器呈卧式桶状结构，其左端和进料斗的底端相通、右端和过滤机构相通；加热器覆盖在推进器的外表面；杂质收集箱设置在推进器的右端底面靠近过滤机构处；排烟管设置在推进器的右端顶面；冷却池设置在过滤机构出口处；化学溶液处理箱是分成若干个垂直隔箱的密闭式真空箱，一端通过进气口和挤塑成型装置的排烟管连通，另一端和喷淋塔通过连接管连通，临近的2个垂直隔箱之间通过连接弯管连通，每个隔箱内充有化学溶液，连接弯管的一端在隔箱内化学溶液液面之上，另一端插入至另一隔箱的化学溶液液面之下的隔箱底部；喷淋塔的底部进气口和化学溶液处理箱通过连接管连通，颈部出气口和吸附箱的底部进气口连通；喷淋塔的顶部设置喷淋口；吸附箱上部设置出气口通过排气管和大气连通，内部设置活性碳吸附板，每个活性碳吸附板上均匀分布有吸附孔。

优选的方案，化学溶液处理箱的垂直隔箱为4个，从左至右依次为第一隔箱、第二隔箱、第三隔箱和第四隔箱，其中：第一隔箱内溶液为碳酸钙溶液，第二隔箱和第三隔箱内为卫生球溶解液，第四隔箱内为碱基混合液，第一隔箱的液面之上设置有油收集口；挤塑机构设置2个，之间通过连接管相通；过滤机构也有2个，为过滤机构A和过滤机构B，分别和第1和第2个挤塑机构相通。

优选的方案，挤塑成型装置还包括冷却成型机构，冷却成型机构和第2个挤塑机构通过连接管相通；冷却成型机构的右端连通有过滤机构C，冷却池设置在过滤机构C的出口处。

优选的方案，喷淋塔的喷淋口连接有插至塔底的喷淋管；喷淋塔和化学溶液处理箱之间的连接弯管设置有真空泵；推进器为螺旋式推进器；加热器为电磁加热器或蒸汽加热器。

优选的方案，喷淋塔内部从上至下等间距平行设置有隔板，每个隔板和喷淋管上都均匀设置有通孔，喷淋塔喷淋液为碱液；过滤机构A、过滤机构B和过滤机构C为液压换网器；液压换网器设置有两套滤网。

优选的方案，连接弯管插入溶液液面以下的管口连通有分气盘，每个分气盘的上表面和连接弯管相连通，下表面均匀设置有分气盘出气口；冷却成型机构外周设置有冷却水循环管。

优选的方案，隔板为鲍尔环；活性碳吸附板为口朝下的喇叭口状结构。

优选的方案，第三隔箱内化学溶液为葡萄酚酸溶液；喷淋塔喷淋液为氢氧化钠溶液；进料斗71上设置自动捣料杆。

优选的方案，化学溶液处理箱内化学溶液的液面为箱体高度的60～80％；第二隔箱和第三隔箱内为卫生球溶解液，使用量为30～70克/公斤。

优选的方案，喷淋塔的氢氧化钠溶液浓度5～8％。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，废旧纸箱纸塑分离后塑皮碎片通过挤塑机构和过滤机构的配合作用，先将塑皮碎片进行高温融化成流体，再经过过滤机构的过滤和挤出成型，最后通过冷却池的冷却，成为适于造粒加工的条状塑料成品，整个过程流水线作业，工人劳动强度低，生产效率高，很少用水(只用到了循环冷却水和溶液用水)，不会造成水资源的浪费和对水资源的污染；烟雾处理装置中利用化学溶液处理箱内若干个垂直隔箱对烟雾进行多级处理，再利用喷淋塔的喷淋对烟雾中的有毒气体成分进行充分的处理，最后利用吸附箱对烟雾中的颗粒物进行吸附吸收，实现了将废旧纸箱纸塑分离后挤塑成型过程中烟雾进行充分处理的目的，处理系统封闭式，不会对大气造成二次污染；

(2)本发明的纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，烟雾处理装置中垂直隔箱为4个，第一隔箱内溶液为碳酸钙溶液，针对烟雾中的甲烷和氯化氢等气体；第二隔箱和第三隔箱内为卫生球溶解液，针对烟雾中的苯基刺激性气体成分；第四隔箱内为碱基混合液，针对烟雾中残留或处理过程生成的酸性气体，对烟雾中的有毒成分都进行了有效处理；挤塑成型装置中2个挤塑机构设置，有利于塑皮碎片内的杂质分批次去除，提高挤塑的纯度，有利于提高产品质量，并防止金属杂质伤及过滤机构；

(3)本发明的纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，挤塑成型装置中冷却成型机构的设置，有利于塑料的由固态化缓冲式进行方便挤出成型，防止塑料流体急剧降温而导致不规则变形；

(4)本发明的纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，烟雾处理装置中插至塔底的喷淋管的设置，可使喷淋在塔内达到无空隙喷淋；真空泵的设置，使整个化学溶液处理箱产生负压真空姿态；挤塑成型装置中推进器为螺旋式推进器，均匀推进，避免挤出成型时时断时续，给后续处理带来困难；加热器为电磁加热器或蒸汽加热器，选用电磁加热器时加热效率较高，选用蒸汽加热器时初始投资少；

(5)本发明的纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，烟雾处理装置中喷淋塔内隔板和通孔的设置，增加喷淋液在塔内的停留时间和提高喷淋效果；喷淋液为碱液，进一步加强对烟雾中和处理过程生成的酸性气体的处理；挤塑成型装置中液压换网器的使用，能降低换网难度，提高换网效率，而且实现不间断生产过程；内部滤网目数过滤机构A小于过滤机构B，实现阶段式除杂；

(6)本发明的纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，烟雾处理装置中分气盘和分气盘出气口的设置，使烟雾在化学溶液中均匀出气，提高烟雾在化学溶液中的处理效果；挤塑成型装置中冷却水循环管的使用，冷却效率高并能实现根据工艺需要可控式冷却；

(7)本发明的纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，喷淋塔中隔板为鲍尔环，使喷淋液在鲍尔环的作用下形成涡流而高速旋转，对烟雾高速洗涤，进一步提高喷淋效果；喇叭口状活性碳吸附板的设置，提高有效的吸附面积，增强吸附效果；

(8)本发明的纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，葡萄酚酸溶液的使用，对烟雾中的苯基成分的处理更有针对性，处理效果更好；氢氧化钠溶液的使用，能够处理烟雾中或生产过程中产生的所有酸性气体；自动捣料杆的设置，提高物料下落的均匀性，并避免挤塑机构空转，提高其效率；

(9)本发明的纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，化学溶液的液面为箱体高度的60～80％、氢氧化钠溶液浓度5～8％以及卫生球溶解液的使用量为30～70克/公斤，是发明人经过长期的生产实践得出的结果，过低将影响处理效果，过高则会提高生产成本；

(10)本发明的纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，适应于国内垃圾分类二元化分级不彻底的现状，装置设计紧凑，制造成本低；使用过程容易操作，还可以完全通过无人化电脑操作，安全系数高，便于推广。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明的挤塑成型装置结构示意图；

图2是本发明的烟雾处理装置结构示意图。

图中：1、化学溶液处理箱；2、喷淋塔；3、吸附箱；4、真空泵；11、第一隔箱；12、第二隔箱；13、第三隔箱；14、第四隔箱；15、连接弯管；16、油收集口；17、分气盘；18、分气盘出气口；21、喷淋口；22、喷淋管；23、隔板；31、活性碳吸附板；32、吸附孔；71、进料斗；72、挤塑机构；73、过滤机构A；74、过滤机构B；75、冷却成型机构；76、过滤机构C；77、冷却池；721、推进器；722、加热器；723、杂质收集箱；724、排烟管。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

本实施例的一种纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，如图1和图2所示，包括挤塑成型装置和烟雾处理装置；挤塑成型装置包括进料斗71、挤塑机构72、过滤机构和冷却池77；烟雾处理装置包括化学溶液处理箱1、喷淋塔2和吸附箱3；其中：挤塑机构72包括推进器721、加热器722、杂质收集箱723和排烟管724；推进器721呈卧式桶状结构，其左端和进料斗71的底端相通、右端和过滤机构相通；加热器722覆盖在推进器721的外表面；杂质收集箱723设置在推进器721的右端底面靠近过滤机构处；排烟管724设置在推进器721的右端顶面；冷却池77设置在过滤机构出口处；化学溶液处理箱1是分成若干个垂直隔箱的密闭式真空箱，本实施例中，垂直隔箱为4个，从左至右依次为第一隔箱11、第二隔箱12、第三隔箱13和第四隔箱14，第一隔箱11内溶液为碳酸钙溶液，浓度为0.1％；第二隔箱12和第三隔箱13内为卫生球溶解液，加入量为30克/公斤，第四隔箱14内为碱基混合液，本实施例中，第四隔箱14内为氢氧化钠和氢氧化钙混合液，氢氧根离子浓度为3％；化学溶液处理箱1内化学溶液的液面为箱体高度的60％；第一隔箱11的液面之上设置有油收集口16；第一隔箱11通过进气口和挤塑成型装置的排烟管724连通，第四隔箱14和喷淋塔2通过连接管连通，临近的2个垂直隔箱之间通过连接弯管15连通，连接弯管15的一端在隔箱内化学溶液液面之上，连接弯管15的另一端插入至另一隔箱的化学溶液液面之下的隔箱底部；喷淋塔2的底部进气口和化学溶液处理箱1通过连接管连通，喷淋塔2的颈部出气口和吸附箱3的底部进气口连通；喷淋塔2的顶部设置喷淋口21，喷淋塔2喷淋液为5％的氢氧化钠溶液；吸附箱3上部设置出气口通过排气管和大气连通，内部设置活性碳吸附板31，每个活性碳吸附板31上均匀分布有吸附孔32。

本实施例的纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法的应用，开机后，纸塑分离后的塑皮碎片通过进料斗71自由落体掉入挤塑机构72的推进器721，在加热器722的持续加热下，塑皮碎片进行高温融化成流体，再经过过滤机构过滤作用，不能融化的杂质在推进至过滤机构时，掉落至杂质收集箱723内暂存，加热过程中，产生的烟气通过排烟管724排出；塑料流体经过过滤机构的过滤和挤出成型，最后通过冷却池77的冷却，成为适于造粒加工的条状塑料成品。

加热过程中，产生的烟气通过排烟管724进入烟雾处理装置中第一隔箱11后快速冷却至30℃以下，一部分烟雾在弱碱性碳酸钙溶液的作用下生成钙质塑胶油；钙质塑胶油通过油收集口16定期收集排出箱体，作为原材料二次塑化时利用；未参与反应的烟雾通过连接弯管15通入第二隔箱12和第三隔箱13卫生球溶解液的液面以下进行两次除臭，去除烟雾中的有刺鼻气味、低毒的甲苯、二甲苯等苯基成分；烟雾除臭后，通过连接弯管15通入第四隔箱14的碱基混合液进行碱化反应，去除占烟雾中的主要成分的酸性气体；在真空泵4的作用下，未处理完全的烟雾被输送至喷淋塔2的底部，在从喷淋口21喷出的碱液的作用下，酸性气体进行充分的反应；充分反应后烟雾主要成分为二氧化碳、水气以及烟雾颗粒，通入吸附箱3进行颗粒吸附，在活性碳吸附板31和吸附孔32的作用下，进行充分的吸附后，经过检测达标后，通过排气烟囱排放入大气，如不达标，通过回气管道返回烟雾处理装置进行二次处理。

本实施例的纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，实现了废旧纸箱纸塑分离后塑皮碎片回收提高生产效率、降低生产成本的目的，还是流水线作业，工人劳动强度低。产生的烟雾经烟雾处理装置的处理，经过检测，吸附后的排气完全达到排放标准，实现了将废旧纸箱纸塑分离后挤塑成型过程中烟雾进行充分处理的目的

实施例2

本实施例的一种纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，基本结构同实施例1，不同之处在于：挤塑成型装置还包括冷却成型机构75，冷却成型机构75和第2个挤塑机构72通过连接管相通；冷却成型机构75的右端连通有过滤机构C76，冷却池77设置在过滤机构C76的出口处；挤塑机构72设置2个，之间通过连接管相通；过滤机构也有2个，为过滤机构A73和过滤机构B74，分别和第1和第2个挤塑机构72相通；推进器721为螺旋式推进器；加热器722为蒸汽加热器；排烟管724和烟气净化装置相通；过滤机构A73、过滤机构B74和过滤机构C76为液压换网器；液压换网器设置有两套滤网；冷却成型机构75外周设置有冷却水循环管。连接弯管15插入溶液液面以下的管口连通有分气盘17，每个分气盘17的上表面和连接弯管15相连通，下表面均匀设置有分气盘出气口18，使烟雾在化学溶液中均匀出气，提高烟雾在化学溶液中的处理效果。隔板23为鲍尔环，使喷淋液在鲍尔环的作用下形成涡流而高速旋转，对烟雾高速洗涤，进一步提高喷淋效果；活性碳吸附板31为口朝下的喇叭口状结构，提高了有效的吸附面积，增强吸附效果。第三隔箱13内化学溶液为葡萄酚酸溶液，加入量为50克/公斤，葡萄酚酸溶液的使用，对烟雾中的苯基成分的处理更有针对性，处理效果更好；喷淋塔2喷淋液为氢氧化钠溶液；化学溶液处理箱1内化学溶液的液面为箱体高度的80％；喷淋塔2的氢氧化钠溶液浓度8％。第二隔箱12卫生球加入量为50克/公斤，第四隔箱14内为氢氧化钠和氢氧化钙混合液，氢氧根离子浓度为5％。

本实施例的一种纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，基本使用过程同实施例1，不同之处在于，2个挤塑机构72加冷却成型机构75、过滤机构A73、过滤机构B74和过滤机构C76的设置，使流体化的塑料经过2次挤塑、2次过滤和1次冷却后挤出成型。烟雾处理装置的烟雾处理效率也有很大的提高，经测定，整个处理过程烟雾处理效率提高了30％左右。

本实施例的一种纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，推进器721为螺旋式推进器，均匀推进，避免挤出成型时时断时续，给后续处理带来困难；加热器722为蒸汽加热器，初始投资少；2个挤塑机构72设置，有利于塑皮碎片内的杂质分批次去除，提高挤塑的纯度，有利于提高产品质量，并防止金属杂质伤及过滤机构；冷却成型机构75的设置，有利于塑料的由固态化缓冲式进行方便挤出成型，防止塑料流体急剧降温而导致不规则变形；液压换网器的使用，能降低换网难度，提高换网效率，而且实现不间断生产过程；内部滤网目数过滤机构A小于过滤机构B，实现阶段式除杂；冷却水循环管的使用，冷却效率高并能实现根据工艺需要可控式冷却。

实施例3

本实施例的一种纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，基本结构同实施例2，不同之处在于：进料斗71上设置自动捣料杆，避免在进料斗71内因塑皮较轻而不落料；加热器722为电磁加热器；挤塑机构设置和PLC连接的温度检测和监控机构。第一隔箱11的内壁设置冷却水循环装置，以保证进入隔箱的烟雾迅速降低至30℃以下。化学溶液处理箱1内化学溶液的液面为箱体高度的70％；喷淋塔2的氢氧化钠溶液浓度7％。第二隔箱12卫生球加入量为70克/公斤，第三隔箱13葡萄酚酸溶液加入量为70克/公斤。整个装置通过PLC和电脑控制，并在化学溶液处理箱1和喷淋塔2内设置化学溶液浓度抽样点，在排气烟囱进气口处设置气体成分抽样点并和外连的PLC系统连接，以随时监控化学溶液浓度和气体排放是否达标。

本实施例的一种纸塑分离后挤塑成型系统的操作方法，实现了完全自动化生产，电磁加热器还能有效提高加热效率；温度检测和监控机构还能对工艺温度进行有效的监控和调节。经测定，生产效率进一步提高了15％以上。

本发明实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。