专利名称：具有分离剂回收的铝塑复合包装材料立式连续分离系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于物料分离技术，特别是涉及一种可对铝塑复合包装材料进行工业化连续分离处理的具有分离剂回收的铝塑复合包装材料立式连续分离系统。
背景技术：
纸塑铝复合包装材料是一种常见的包装材料，广泛应用于牛奶和软饮料等包装中。随着人们环保意识的提高以及原料的匮乏，纸塑复合包装的再生利用变得非常必要，在对纸塑复合包装进行再生利用时，通常是将其中的纸基分离后，再将剩余的由铝箔和塑料形成的材料再进行分离。其中，纸塑铝复合包装废物的再生利用技术主要包括两类，一类是直接再生技术，即将纸塑铝复合包装整体破碎处理后再生成新的原材料；另一类是分离再生技术，即将纸塑铝复合包装中的三种材料分离后分别回收利用。相对分离再生技术而言，直接再生技术主要以生产挤塑塑木和彩乐板为主，其无法有效地回收纸浆、塑料和铝，没有体现纸纤维、铝箔和塑料的自身价值。分离再生技术根据其分离过程可以分为两个部分，首先是纸与铝塑的分离，即纸浆分离技术；其次是铝箔和塑料的分离，即铝塑分离技术。纸与铝塑的分离，通过水力碎浆的方法即可实现，该技术目前比较成熟，应用较广泛。去除了纸浆后的铝塑复合包装材料的铝箔和塑料的分离是是分离再生技术的关键和难点。目前，在对铝箔和塑料复合形成的铝塑复合包装材料进行分离时，通常采用湿法分离技术，即将铝塑复合包装材料浸泡于分离剂中，通过溶解或溶胀作用破坏各层之间的黏合力从而使铝、塑分开，实现铝塑的化学分离，这个过程也可称为铝塑的化学分离反应；然后再进行甩干、分离等实现铝塑的物理分离。为此，现有技术提出了一种实现铝塑复合包装材料连续分离系统，包括浸泡分离器、离心甩干机和滚筒离心筛分机，其中，浸泡分离器内设置有有轴螺旋来传送物料，其分离过程包括以下步骤(1)将铝塑复合包装材料投入盛装有分离剂的该浸泡分离器中，经过进行化学分离，并通过有轴螺旋传输至离心甩干机；
(2)离心甩干机可将送入的经过化学分离的物料进行甩干处理，脱除其中的分离剂，将甩干后的物料传送至离心筛分机；(3)离心筛分机利用高速转动的中心转子作用下，将铝箔和塑料分离，并分别排出至塑料造粒机和涡流分选器，且涡流分选器可与铝熔炼装置连接得到铝。但是，现有连续分离系统中，采用有轴螺旋进行物料传输的浸泡分离器中，由于有轴螺旋自身结构的限制，导致有轴螺旋直径和长度均不能做的过大，从而大大限制了分离器对物料的分离处理能力，使得整个分离系统的物料处理能力较差；且有轴螺旋的柔韧性较差，容易发生物料堵塞，影响整个分离系统的物料分离处理效果；此外，现有分离系统中，离心筛分等物理分离过程中的分离剂通常作为废水排出，导致分离剂被浪费，分离剂的利用率不高，分离剂消耗量大。总体上而言，现有连续分离工艺不易实现对铝塑复合包装材料进行工业化的大规模连续分离处理。
实用新型内容本实用新型提供一种具有分离剂回收的铝塑复合包装材料立式连续分离系统，可克服现有分离系统存在的物料处理能力差以及容易发生物料堵塞、废水处理成本高的缺陷，可有效提闻物料处理能力，减少废水的广生量。本实用新型提供一种具有分离剂回收的铝塑复合包装材料立式连续分离系统，包括对铝塑复合包装材料进行化学分离处理的分离反应装置，以及对经过化学分离后的铝塑复合包装材料进行物理分离处理的立式分离甩干装置，其中所述分离反应装置包括具有腔体的分离器，以及设置在所述分离器的腔体内的反应螺旋和出料螺旋；所述分离器包括反应段和出料段，所述反应段上远离所述出料段的进料端设置有进料口，所述出料段上远离所述反应段的出料端设置有出料口，所述出料端的高度高于进料端的高度；所述反应螺旋设置在所述反应段的腔体内，所述出料螺旋设置在所述出料段的腔体内，且所述出料螺旋相对所述反应螺旋垂直设置；所述反应螺旋和出料螺旋均为无轴螺旋结构，所述出料螺旋和反应螺旋的一端分别设置有电机；所述立式分离甩干装置包括垂直设置的筒体，所述筒体包括间隙设置的内筒体和外筒体，所述内筒体的筒壁上设置有筛孔，且所述筒体的下端设置有进料仓，所述进料仓处设置有第一进料口，所述第一进料口与所述分离反应装置上的出料口连接；所述外筒体上靠近所述筒体的下端的位置开设有第一排料口，所述筒体上靠近所述筒体的上端的位置开设有贯穿所述外筒体和内筒体的第二排料口，所述第一排料口用于将经过物理分离处理后的铝箔和分离剂混合物排出，所述第二排料口用于将经过物理分离处理后的塑料排出；所述内筒体内设置有转轴，所述转轴上间断设置有多个镰刀型叶片，且所述多个镰刀型叶片呈螺旋状分布；所述转轴的下端深入所述进料仓，且所述转轴上深入所述进料仓的转轴部分设置有连续螺旋叶片；所述筒体的上端设置有与所述转轴连接的电机；所述系统还包括沉降离心机和分离剂缓冲池，所述沉降离心机的进料口与所述立式分离甩干装置的第一排料口连接，用于对所述立式分离甩干装置排出的铝箔和分离剂混合物进行分离处理；所述分离剂缓冲池与所述沉降离心机的液相出口连接，用于存储所述沉降离心机排出的分离剂，且所述分离缓冲池通过液体泵和管道连接到所述分离反应装置的进料口。本实用新型提供的具有分离剂回收的铝塑复合包装材料立式连续分离系统，通过采用无轴螺旋的分离反应装置对铝塑复合包装材料进行化学分离处理，以及通过设置有镰刀型叶片的立式分离甩干装置对经过化学分离的铝塑复合包装材料进行甩干和分离处理，可有效提高铝塑复合包装材料分离处理能力，在对铝塑复合包装材料处理过程中，可有效避免物料堵塞的问题，减少废水的产生量；同时，通过设置分离缓冲池和液体泵，可有效将分离处理中的分离剂回收利用，降低分离剂的消耗。本实用新型提供的分离系统具有较强的物料处理能力，同时可降低分离剂的消耗量，具有较好的工业实用性，便于分离系统的推广和应用。
图1为本实用新型实施例提供的具有分离剂回收的铝塑复合包装材料立式连续分离系统的结构示意图；图2A为图1中分离反应装置的结构示意图；图2B为图2A中A-A向的剖视图；图2C为图2A中B-B向的剖视图；图3A为图1中立式分离甩干装置的结构示意图；图3B为图3A中A处的局部放大示意图；图3C为图3A中转轴和镰刀型叶片的截面放大示意图；图4为本实用新型实施例具体应用的结构示意图。
具体实施方式
鉴于现有技术分离系统存在的物料分离处理能力较差、容易产生物料堵塞和废水产生量大的问题，本实用新型提供一种具有分离剂回收的铝塑复合包装材料立式连续分离系统，通过采用无轴螺旋结构的分离反应装置，以及采用可同时对经过化学分离后的铝塑复合包装材料进行甩干和分离处理的立式分离甩干装置，可有效提高铝塑复合包装材料处理的连续性，减少分离剂以及铝屑的损耗，减少废水的产生量，提高铝塑复合包装材料分离处理能力；同时，通过设置分离剂缓冲池以及液体泵，可对物理分离处理过程中的分离剂进行回收利用，提高分离剂的利用率，减少分离剂的消耗量。下面将以具体实例对本实用新型技术方案做详细的说明。图1为本实用新型实施例提供的具有分离剂回收的铝塑复合包装材料立式连续分离系统的结构示意图；图2A为图1中分离反应装置的结构示意图；图2B为图2A中A-A向的剖视图；图2C为图2A中B-B向的剖视图；图3A为图1中立式分离甩干装置的结构示意图；图3B为图3A中A处的局部放大示意图；图3C为图3A中转轴和镰刀型叶片的截面放大示意图。如图1所示，本实施例分离系统包括分离反应装置10、立式分离甩干装置20和沉降离心机30，其中，分离反应装置10用于对铝塑复合包装材料进行化学分离处理，可将铝塑复合包装材料浸泡在分离剂中进行化学分离反应，将其中的铝、塑分离；立式分离甩干装置20可用于对经过分离反应装置10处理后的化学分离的铝塑复合包装材料进行甩干和物理分离处理，将其中的铝箔和塑料物理分离，同时对塑料进行脱酸处理；从立式分离甩干装置20排出的塑料可直接制成塑料产品，排出的铝箔和分离剂可进入沉降离心机30，沉降离心机30可对铝箔和分离剂进行离心处理，将铝箔脱酸，脱酸后的铝箔可从固相出口排出，分离剂可从液相出口排出，并进入到与沉降离心机30的液相出口连接的分离剂缓冲池801 ;同时，通过液体泵802可将分离剂缓冲池801内的分离剂抽回至分离反应装置10，以对分离剂进行再利用。为便于对本实用新型实施例技术方案的理解，下面将分别对本实施例中的分离反应装置10和立式分离甩干装置20进行说明。[0031]分离反应装置10本实施例中，如图2A-图2C所示，分离反应装置10具体可包括分离器101、反应螺旋102和出料螺旋103，其中，该分离器101具有中空的腔体，且该分离器101包括反应段1011和出料段1012，反应段1011上远离出料段1012的进料端Al处设置有进料口 10111，出料段1012上远离反应段1011的出料端A2处设置有出料口 10121 (请见图2C所示)，该出料端A2的高度高于进料端Al的高度；反应螺旋102设置在反应段1011的腔体内，出料螺旋103设置在出料段1012的腔体内，且出料螺旋103相对反应螺旋102垂直设置；反应螺旋102和出料螺旋103均为如图2A所示的无轴螺旋结构，分别安装在反应段1011和出料段1012的两端，其具体安装结构与传统无轴螺旋结构的安装类似，在此不再赘述；出料螺旋103和反应螺旋102的一端分别设置有驱动螺旋结构旋转工作的电机104。本实施例中，分离反应装置10的反应段1011的腔体内可充满分离剂，以对铝塑复合包装材料进行化学分离处理，具体地，可利用反应螺旋102在反应段内的旋转运动，将从进料口 10111投入的铝塑复合包装材料传送至出料螺旋103，在该传送过程中，铝塑复合包装材料可在反应段1011内充满的分离剂作用下进行化学分离，经过化学分离处理后的铝塑复合包装材料可通过出料螺旋103由出料口 10121排出。本实施例中，在对铝塑复合包装材料进行分离处理时，可事先在分离器101的反应段1011内充满有分离剂；经过纸基分离且未经破碎的整片铝塑复合包装材料，可从反应段1011的进料口 10111连续不断的投入到分离器101中；投入到分离器101中的整片铝塑复合包装材料可在反应段1011内，随反应螺旋102的转动，一边向反应段1011的出料端即靠近出料螺旋103的一端运动，一边与反应段1011内的分离剂进行化学分离反应，而分离剂不与铝塑复合包装材料一起运动始终存在于反应段1011内；经过化学分离后的铝塑复合包装材料，进入到出料段1012后，可随出料段1012内设置的出料螺旋103的转动，向设置在出料段1012端部的出料口 10121运动，并从出料口 10121排出，与此同时，铝塑复合包装材料夹带的分离剂从出料螺旋103和出料段1012腔体之间的间隙返流回反应段1011内；从出料口 10121排出的经过化学分离的铝塑复合包装材料，可进入如图1所示的立式分离甩干装置20中，并由立式分离甩干装置20对经过化学分离后的铝塑复合包装材料进行甩干和分离处理，得到物理分离的铝箔和塑料，其具体实现过程将在下面做详细说明。本实施例的分离反应装置10中，用于传送物料的反应螺旋102和出料螺旋103均为无轴螺旋结构，这样，无轴螺旋在制作时，可具有更好的柔韧度，对螺旋同轴性要求不高，使得无轴螺旋的长度和直径均可做的较大，特别是对于反应螺旋102而言，由于反应螺旋102可做的足够长和直径足够大，其传送的物料就越多，且不会产生物料堵塞，可有效提高物料处理能力。可以看出，相对于现有分离系统中采用有轴螺旋的分离器而言，由于有轴螺旋结构的限制，导致有轴螺旋韧性较差，对螺旋同轴性要求极高，使得有轴螺旋的直径和长度均不能做的较大，严重影响物料分离处理能力，且容易发生堵塞现象，而本实施例分离系统通过采用无轴螺旋结构进行物料的传送，可有效提高物料分离处理能力，且不易产生物料堵塞，从而可提高整个分离系统的物料分离处理能力。本实施例中，为确保铝塑复合包装材料在反应段1011内的化学分离效果，反应段1011的外壳可为双层结构的外壳,该双层结构的外壳之间具有空隙,且靠近反应段1011的腔体的内层为导热壳体层，这样，在对铝塑复合包装材料进行分离时，可在该双层结构的外壳的空隙内通水蒸汽，以确保反应段1011内的分离剂的温度可保持在一定的温度范围，提高铝塑复合包装材料的化学分离效果。实际应用中，整个分离器101可一体成型，外壳可采用不锈钢双层夹套结构，这样，在对铝塑复合包装材料进行分离时，就可以通过在夹套中通水蒸汽方式来确保分离器101的腔体内的温度，确保铝塑复合包装材料的分离效果。本领域技术人员可以理解，双层结构的外壳除了可以采用不锈钢制作以外，也可采用其他材料制作而成，例如外层可为非耐磨耐腐蚀隔热材料，内层为耐磨耐腐蚀导热材料的双层结构的外壳，这样，可避免因分离器外壳内通有水蒸汽而对外界环境，特别是操作人员带来危害，提高分离装置工作的安全性，也可减少分离器外壳的材料成本。本领域技术人员可以理解，上述双层结构的外壳中，除了可以通水蒸汽以确保反应段内分离剂的温度外，也可通有其他高温液体或气体，本实施例并不做特别限制。本实施例的分离反应装置10中，如图2A-图2C所示,反应段1011内设置有2个反应螺旋102，出料段1012内同样设置有2个出料螺旋103，且出料螺旋103和反应螺旋102相对设置。具体地,如图2A-图2C所示,本实施例中，2个反应螺旋102平行设置在反应段1011的腔体内，2个出料螺旋103分别相对该2个反应螺旋102设置，且反应螺旋102与出料螺旋103的旋转轴之间的夹角为90°，2个出料螺旋103的旋转轴之间的夹角设置为120°，且与铅垂线的夹角均为60°。反应螺旋和出料螺旋这样设置，可以确保从反应段1011传送过来的经过化学分离的物料，能更好的随出料段1012内的出料螺旋103排出，并方便反应驱动电机和出料驱动电机的设置；同时，分离反应装置10工作时，只需要将反应螺旋102浸泡在反应段1011内充满的分离剂中，而出料螺旋103则不需要浸泡在分离剂中，从而避免由出料口排出的物料携带大量的分离剂，从而节省分离剂的使用量。可以看出，通过对出料螺旋103和反应螺旋102相对位置的设置，可有效提高出料螺旋103对反应螺旋102传送过来的物料进行及时处理，避免物料在出料螺旋103的端部堆积。本实施例中，反应段1011的腔体可包括2个U型凹槽10112，且2个U型凹槽侧面彼此连通无中间腔体壁；2个反应螺旋102可分别设置在该2个U型凹槽10112内。可以看出，2个U型凹槽10112的设置，可使得2个反应螺旋102分别在各凹槽内工作，减少2个反应螺旋102之间的相互干扰，提高反应螺旋102安装的便利性，以及工作的可靠性和稳定性；同时，在提高物料处理能力的情况下，也可减少分离装置的材料消耗，减少分离装置的占地空间。本实施例中，如图2A和图2C所示，出料段1012可包括相互独立设置的第一出料段10122和第二出料段10123，第一出料段10122和第二出料段10123分别相对反应段1011垂直设置，2个出料螺旋103分别设置在第一出料段10122的腔体内和第二出料段10123的腔体内，出料螺旋103会相对反应螺旋102垂直设置。本领域技术人员可以理解，第一出料段10122和第二出料段10123远离反应螺旋102的端部分别设置有出料口，以便随出料螺旋103排出的物料可分别从各出料段的出料口排出，这样，各出料口排出的经过化学分离的铝塑复合包装材料，可分别送入立式分离甩干装置而进行物理分离处理，从而提高分离反应装置10化学处理效率。本实施例中，为提高无轴螺旋工作的稳定性，以及物料可更好地随螺旋运动，可在反应螺旋102远离进料口的一端，即靠近出料螺旋103的一端，设置反应驱动电机；可在出料螺旋103靠近出料口的一端，即远离反应螺旋102的一端，设置出料驱动电机。这样，反应驱动电机就设置在反应螺旋的出料端，而出料驱动电机就设置在出料螺旋的出料端，可有效提高无轴螺旋传输物料的能力。立式分离甩干装置20本实施例中，立式分离甩干装置20可对经过化学分离处理后的铝塑复合包装材料进行甩干和分离处理，具体地，如图3A-图3C所示，本实施例分离系统中的立式分离甩干装置20具体可为立式结构，包括垂直设置的筒体201、转轴202、进料仓203和电机204，其中，筒体201包括内筒体2011和外筒体2012，该内筒体2011和外筒体2012之间具有间隙，且内筒体2011的筒壁上设置有筛孔(图中未示出)，即内筒体2011的外壁可为筛网组成；内筒体2011的腔体内设置有转轴202，转轴202上间断设置有多个镰刀型叶片2021，该多个镰刀型叶片2021从下到上呈螺旋状分布；筒体201的下端设置有进料仓203，转轴202的下端深入该进料仓203，且转轴202深入进料仓203的转轴部分设置有连续螺旋叶片2022 ；外筒体2012上，靠近筒体201的下端的位置开设有第一排料口 2013，筒体201上，靠近筒体201的上端的位置开设有贯穿外筒体2012和内筒体2011的第二排料口 2014，且进料仓203上设置有第一进料口 2031，该第一进料口 2031与图1-图2C中的分离反应装置10上的出料口 10121连接，且它们之间可通过传送带连接；电机204安装在筒体201的上端，与转轴202连接，用于驱动转轴202工作。本实施例中，经过分离反应装置10处理后的铝塑复合包装材料可直接被传送至立式分离甩干装置20，并由立式分离甩干装置20上独立设置的进料仓203进入立式分离甩干装置20内；通过控制电机204带动转轴202旋转，可将进入进料仓203内的物料吸入连续螺旋叶片2022之间，并随着连续螺旋叶片2022传送到内筒体2011内；在内筒体2011内，物料中的铝箔会在间断设置的镰刀型叶片2021的打击作用下而破碎剥离，此时，被击打出的铝屑就会从内筒体2011筒壁上的筛孔中进入内筒体2011和外筒体2012之间的间隙，并最终落到第一排料口 2013，由第一排料口 2013排出，而塑料一般都还为整片或体积较大的形状，这些塑料会从筒体201上部设置的第二排料口 2014排出，从而实现铝塑的物理分离。在铝塑物理分离的过程中，转轴202旋转产生的离心力同时可除去塑料上的分离剂，对塑料进行除酸处理，而脱出的分离剂可随铝屑一起从第一排料口 2013排出，这些分离剂可重新被回收利用，以减少分离剂的消耗和废水处理。本实施例中，为达到较好的铝塑物理分离效果，如图3A和图3C所示，镰刀型叶片2021的长度d可为10cm-15cm，而镰刀型叶片2021的高度h可为5cm，此外，镰刀型叶片2021与转轴202的轴向夹角a为75°，使得间隔设置的多个镰刀型叶片2021在转轴202上整体呈螺旋状分布。通过试验，上述镰刀型叶片2021的设置，可使得化学分离后的铝塑复合包装材料的铝塑物理分离率达到99. 3%，塑料的甩干度可达到95. 5%，使得分离后的塑料可直接进行塑料造粒，制成塑料产品出售或使用。本实施例中，为使得铝塑物理分离后的铝屑品质，即铝屑的纯度更高，内筒体2011的筒壁上筛孔的直径可设置为3mm-5mm，经过试验，立式分离甩干装置工作时，甩干过程中产生的塑料的直径一般会大于5_，因此，当筛孔直径在该尺寸范围时，可有效避免塑料混入铝屑，并可确保铝屑全部从筛孔排出。本实施例中，由于进入立式分离甩干装置20内的铝塑复合包装材料通常为大面积的形状，因此，为避免铝塑复合包装材料在立式分离甩干装置20内缠绕转轴202，该转轴202的直径dl可设置为等于或大于20cm。这样，在对物料甩干、分离过程中，避免整片物料对转轴202的缠绕。本实施例中，上述的进料仓203与筒体201可一体成型，也可分体成型并组装在一起，具体地，如图3A所示，本实施例进料仓203与筒体201 —体成型，此时镰刀型叶片2021和连续螺旋叶片2022的转换点位于进料仓203的进料口处；同时，进料仓203与转轴202靠近的侧壁上也可包括外筒体，通过改变外筒体深入进料仓的距离可调节立式分离甩干装置的分离和甩干处理能力。本实施例中，立式分离甩干装置20在对铝塑分离时，可进行连续、高效的分离，对铝屑和塑料分别回收，同时，在分离的过程中可对塑料进行甩干和脱酸处理，去除塑料中的分离剂，使得脱出的分离剂可随铝屑一起排出，并可回收利用，从而减少了分离剂的浪费。本实施例中，如图1-图3C所示，为对经过物理分离处理后的铝屑进行处理，分离系统还可设置有沉降离心机30和涡流分选器40，其中，沉降离心机30的进料口可与立式分离甩干装置20的第一排料口 2013连接，用于对从立式分离甩干装置20排出的铝箔进行脱酸处理，即将其中的分离剂脱除；涡流分选器40与沉降离心机30的固相出口连接，用于去除铝箔中可能存在的纸浆。本实施例中所述的沉降离心机30和涡流分选器40均可采用传统的设备，其具体实现在此不再赘述。本实施例中，如图1-图3C所示，从分离反应装置10的进料口 10111进入的铝塑复合包装材料，可在分离反应装置10内通过无轴螺旋传送到出料口 10121，并在传送过程中完成与其中充满分离剂的化学分离反应，将铝箔从塑料中分离，完成铝塑复合包装材料的化学分离；经过化学分离的铝塑复合包装材料会从出料口 10121直接排入立式分离甩干装置20的第一进料口 2031，并在立式分离甩干装置20内设置的镰刀型叶片的转轴带动下，实现铝塑的物理分离，分离后的铝屑和塑料分别从立式分离甩干装置20的第一排料口 2013和第二排料口 2014排出，同时，在铝塑物理分离过程中，铝塑复合包装材料中的分离剂也会随铝屑一起从第一排料口 2013排出，从而实现对塑料的脱酸处理；从第二排料口 2014排出的塑料，已经过脱酸处理，可直接进行打包处理，或者也可进行简单的漂洗处理后进行打包处理，得到最终的塑料产品；从第一排料口 2013排出的铝屑和分离剂可重新进行脱酸处理，以将分离剂从铝屑中脱离，得到所需的铝屑，同时，脱除的分离剂可重新利用。本实施例中，分离反应装置10内通过设置无轴螺旋对铝塑复合包装材料进行传送，可有效提高铝塑复合包装材料进行化学分离处理的能力；同时，经过化学分离的铝塑复合包装材料可通过立式分离甩干装置20直接进行甩干和分离，可避免现有分别单独采用离心甩干机进行甩干和采用离心筛分机进行物料分离所存在的甩干率、分离率、处理能力较低及废水产生量大的问题，可有效减少铝屑和分离剂的损失，并降低处理能耗。本实施例中，如图1所示，立式分离甩干装置20的第一排料口与沉降离心机30的进料口连接，该沉降离心机30可对从第一排料口排入的铝箔和分离剂混合物进行分离处理，该沉降离心机30具体可为传统结构的沉降离心装置，通过离心作用将分离剂从铝箔上分离，使得铝箔可从固相出口排出，分离的分离剂可从液相出口排出。本实施例中，如图1所示，沉降离心机30的液相出口连接有分离剂缓冲池801，该分离剂缓冲池801可暂存从沉降离心机30排出的分离剂；同时，该分离剂缓冲池801通过管道连接到分离反应装置10的进料口，且管道上安装有液体泵802，通过液体泵802可将分离剂缓冲池801内的分离剂抽送至分离反应装置10，以对分离剂进行回收利用，可提高分离剂的利用率，降低分离系统的分离剂消耗量。为便于对本实用新型实施例技术方案有更好的了解，下面对本实用新型实施例的具体应用进行说明。图4为本实用新型实施例具体应用的结构示意图。本实施例中，如图4所示，该分离系统中设置有2个分离反应装置10和2个立式分离甩干装置20，并通过共用离心甩干机30和涡流分选器40，以及其他辅助设备实现对铝塑复合包装材料进行连续的分离处理，具有较好的工业实用性。具体地，如图4所示，分离反应装置10进料口连接有甲酸储存罐501和硝酸存储罐502，并与铝塑传送带60连接；2个立式分离甩干装置20分别与2个分离反应装置10连接，且2个立式分离甩干装置20的第一排料口均与沉降离心机30连接，立式分离甩干装置20的第二排料口通过传送带701可将排出的塑料送入漂洗机702和塑料打包机703，以对塑料做进一步的处理；沉降离心机30的固相出口连接到涡流分选器40，液相出口连接到分离剂缓存池801，且分离剂缓存池801通过液体泵802连接到分离反应装置10的进料口。下面将对本实施例分离系统对铝塑复合包装材料的整个分离过程进行说明。(I)在对铝塑复合包装材料进行处理前，先为分离反应装置10注入分离剂，具体地，可通过甲酸存储罐501和硝酸储存罐502，向分离反应装置10内注入甲酸和硝酸溶液，作为分离剂，并充满分离反应装置10中反应段的腔体。其中的硝酸是作为PH调节剂来使用，且甲酸的浓度为2-4mol/L，硝酸浓度为0. 010-0. 025mol/L。(2)从铝塑传送带60将未经破碎的整片铝塑复合包装材料连续送入分离反应装置10的进料口，同时控制铝塑传送带60的传送速度以及分离反应装置10中反应螺旋的旋转速度，确保分离反应装置10中分离剂与铝塑复合包装材料之间的液固比为30:1-15:1 ;同时，可向分离反应装置10的分离器外壳的间隙内通入水蒸汽，以确保其中的分离剂的温度维持在40°C -75°C。(3)进入分离反应装置10的招塑复合包装材料会在反应段内的反应螺旋的带动下一边与分离剂发生分离反应，一边向出料段运动，在此过程中可实现铝塑复合包装材料的化学分离；进入出料段的铝塑复合包装材料会在出料螺旋的带动下，从分离反应装置10的出料口排出，并从立式分离甩干装置20的料口进入立式分离甩干装置20。在此过程中，为确保铝塑复合包装材料化学分离的效果，可适当控制反应螺旋的旋转速度，使得铝塑复合包装材料进入出料段时刚好完成铝塑的化学分离，具体地，本实施例系统中可控制反应螺旋的转速使铝塑复合包装材料在分离剂中的时间为30分钟-40分钟。(4)进入立式分离甩干装置20且经过化学分离的铝塑复合包装材料，在立式分离甩干装置20中的转轴高速旋转作用下，可将铝屑从塑料薄膜上打落，实现铝塑的物理分离，同时对塑料薄膜进行脱酸甩干处理，且物理分离后的塑料薄膜从第二排料口排出，铝屑、分离剂以及少量的塑料和纸浆从第一排料口排出。(5)从第二排料口排出的塑料薄膜可经过传送带701传送到塑料打包机703，对塑料薄膜进行打包处理，得到处理后的塑料，且在此过程中可经过漂洗机702对塑料薄膜中少许的分离剂进行脱洗后再进行打包处理。(6)从第一排料口排出的铝屑、分离剂以及少量的纸浆和塑料可进入沉降离心机30，进行脱酸处理，脱除的酸液即分离剂和少量的塑料会从沉降离心机30的液相出口排出，而脱酸处理后的铝屑和少量的纸浆则会从沉降离心机30的固相出口排出；(7)从沉降离心机30排出的铝屑和少量纸浆进入涡流分选器40进行除纸浆处理，铝屑或纸浆与循环水被泵入涡流分选器，纸浆以及少量铝屑随部分循环水从涡流分选器40的上部排出，大部分铝屑随循环水从涡流分选器40下部排出；(8)从涡流分选器40下部排出的铝屑随循环水进入螺旋离心机901进行脱水处理，为进一步降低铝屑含水率，从螺旋离心机901排出的铝屑还需进入烘干机902进行烘干处理，烘干后的铝屑即是最终的物理分离后的铝屑产品。(9 )从涡流分选器40上部排出的纸浆和少量铝屑可进入湿式滚筒筛111进行纸塑分离，纸浆与循环水通过湿式滚筒筛111的筛孔排至湿式滚筒筛111下部的斜筛112，从斜筛112上筛出的少量的纸浆后可返回再生纸生产工艺；从湿式滚筒筛111末端排出的少量的铝屑可再次进入涡流分选器40进行循环分离处理。(10)从沉降离心机30排出的分离剂和少量碎塑料经过筛网803滤出碎塑料后，进入分离剂缓存池801，并通过液体泵802返回分离反应装置10进行循环利用，筛网803滤出的少量碎塑料可重新返回立式分离甩干装置20进行循环处理。可以看出，本实施例分离系统可有效对铝塑复合包装材料进行分离处理，可实现铝塑复合包装材料处理的连续分离工艺，可有效节省加料、出料的时间消耗，分离反应时间可缩短至35min，可有效提高分离处理效率。本实施例中，分离系统可设置有一控制装置，用于对分离反应装置10、立式分离甩干装置20、沉降离心机30以及各传送带、泵等进行控制，以确保各设备运转后，可连续对铝塑复合包装材料进行分离处理。最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
权利要求1.一种具有分离剂回收的铝塑复合包装材料立式连续分离系统，其特征在于，包括对铝塑复合包装材料进行化学分离处理的分离反应装置，以及对经过化学分离后的铝塑复合包装材料进行物理分离处理的立式分离甩干装置，其中所述分离反应装置包括具有腔体的分离器，以及设置在所述分离器的腔体内的反应螺旋和出料螺旋；所述分离器包括反应段和出料段，所述反应段上远离所述出料段的进料端设置有进料口，所述出料段上远离所述反应段的出料端设置有出料口，所述出料端的高度高于进料端的高度；所述反应螺旋设置在所述反应段的腔体内，所述出料螺旋设置在所述出料段的腔体内，且所述出料螺旋相对所述反应螺旋垂直设置；所述反应螺旋和出料螺旋均为无轴螺旋结构，所述出料螺旋和反应螺旋的一端分别设置有电机；所述立式分离甩干装置包括垂直设置的筒体，所述筒体包括间隙设置的内筒体和外筒体，所述内筒体的筒壁上设置有筛孔，且所述筒体的下端设置有进料仓，所述进料仓处设置有第一进料口，所述第一进料口与所述分离反应装置上的出料口连接；所述外筒体上靠近所述筒体的下端的位置开设有第一排料口，所述筒体上靠近所述筒体的上端的位置开设有贯穿所述外筒体和内筒体的第二排料口，所述第一排料口用于将经过物理分离处理后的铝箔和分离剂混合物排出，所述第二排料口用于将经过物理分离处理后的塑料排出；所述内筒体内设置有转轴，所述转轴上间断设置有多个镰刀型叶片，且所述多个镰刀型叶片呈螺旋状分布；所述转轴的下端深入所述进料仓，且所述转轴上深入所述进料仓的转轴部分设置有连续螺旋叶片；所述筒体的上端设置有与所述转轴连接的电机；所述系统还包括沉降离心机和分离剂缓冲池，所述沉降离心机的进料口与所述立式分离甩干装置的第一排料口连接，用于对所述立式分离甩干装置排出的铝箔和分离剂混合物进行分离处理；所述分离剂缓冲池与所述沉降离心机的液相出口连接，用于存储所述沉降离心机排出的分离剂，且所述分离缓冲池通过液体泵和管道连接到所述分离反应装置的进料口。
2.根据权利要求1所述的具有分离剂回收的铝塑复合包装材料立式连续分离系统，其特征在于，所述反应段的外壳为双层结构的外壳；所述双层结构之间具有空隙，且靠近所述反应段的腔体的内层为导热壳体层。
3.根据权利要求1所述的具有分离剂回收的铝塑复合包装材料立式连续分离系统，其特征在于，所述反应螺旋和出料螺旋的数量均为2个；2个所述反应螺旋平行设置在所述反应段的腔体内，2个所述出料螺旋分别相对2个所述反应螺旋设置，且所述反应螺旋与出料螺旋的旋转轴之间的夹角为90。;2个所述出料螺旋的旋转轴之间的夹角为120°，与铅垂线的夹角均为60°。
4.根据权利要求3所述的具有分离剂回收的铝塑复合包装材料立式连续分离系统，其特征在于，所述反应段的腔体包括2个U型凹槽，且所述2个U型凹槽侧面彼此连通无中间腔体壁；2个所述反应螺旋分别设置在所述2个U型凹槽内。
5.根据权利要求1所述的具有分离剂回收的铝塑复合包装材料立式连续分离系统，其特征在于，所述镰刀型叶片的长度为10cm-15cm，所述镰刀型叶片的高度为5cm ；所述镰刀型叶片与所述转轴的轴向夹角为75°。
6.根据权利要求1所述的具有分离剂回收的铝塑复合包装材料立式连续分离系统，其特征在于，所述转轴的直径大于或等于20cm。
7.根据权利要求1所述的具有分离剂回收的铝塑复合包装材料立式连续分离系统，其特征在于，还包括涡流分选器，与所述沉降离心机的固相出料口连接，用于去除铝箔中的纸浆。
专利摘要本实用新型提供一种具有分离剂回收的铝塑复合包装材料立式连续分离系统。该系统包括对铝塑复合包装材料进行化学分离处理的分离反应装置，以及对经过化学分离后的铝塑复合包装材料进行物理分离处理的立式分离甩干装置，其中该分离反应装置中设置的反应螺旋和出料螺旋均为无轴螺旋结构；该立式分离甩干装置的内筒体内设置有转轴，且转轴上间断设置有多个镰刀型叶片，立式分离甩干装置连接有沉降离心机，沉降离心机连接有分离剂缓冲池。本实用新型提供的具有分离剂回收的铝塑复合包装材料立式连续分离系统可有效实现对铝塑复合包装材料的连续分离处理，具有较高的铝塑分离处理能力。
文档编号F26B17/34GK202824096SQ201220362969
公开日2013年3月27日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者闫大海, 刘玉强, 李丽, 黄泽春, 羊军, 王琪 申请人:中国环境科学研究院, 杭州富伦生态科技有限公司