废旧混合塑料回收分离装置及方法
【专利摘要】废旧混合塑料回收分离装置及方法，属于废旧混合塑料资源化再利用领域，其包括破碎装置和熔融分选回收装置，破碎装置的破碎箱体中设置有入料机构、破碎机构以及出料机构，熔融分选回收装置的熔融箱体中设置有使破碎后颗粒状物料被阶段式加热至熔融态的加热机构、使熔融态物料与未熔融颗粒状物料相分离的筛分机构以及置于熔融箱体底部并将分离后的熔融态物料回收再利用的塑料成型机构。回收分离装置能够有效地将日常生活以及工业生产上产生的废旧混合塑料分类，将不同的塑料分离出来并制成相对纯净的单一塑料，从而实现其资源化的利用，省去了后期加工的过程，节省了能源。操作简单自动化程度高，分选程度高，分选范围广阔。
【专利说明】废旧混合塑料回收分离装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于废旧混合塑料资源化再利用领域，具体涉及一种废旧混合塑料回收分离装置及方法。
【背景技术】
[0002]塑料制品改变了我们的生产和生活方式，而随之出现的问题是大量产生的废旧塑料污染了环境和带来巨大资源的浪费。而这些废弃物一般都成为生活垃圾和工业垃圾的一部分，如工业研磨产生的颗粒状混合物、多种塑料混合的废弃物、废弃的电器及电子混合物、这些混合物处理不当造成散落，一是对资源的浪费，二是对环境造成了严重的危害。据统计，我国年产生废弃塑料约100万多吨，约占塑料产量的70%。废弃塑料产生量如此之大，而目前我国年废弃塑料回收利用率却很低，几乎不到塑料总量的20%。大量的废弃塑料散落对环境造成了严重的危害。
[0003]目前对生活垃圾分类已不是难题，我们走访过多家生活垃圾分类厂都能分类，除非是存在分类率高低的问题，但没有一家能做到把已分类的生活垃圾资源化回收利用的后期处理。例如；分类后的塑料垃圾，其由多种塑料混合构成，没法将其分选，或人工分选纯度不高，只能将较大块的分选出，提取效率低。这就是生活垃圾分类很难资源化处理的关键所在。
[0004]因此，提供一种废旧混合塑料的加工装置，既能够有效地将日常生活以及工业生产上产生的废旧混合塑料分类，又可以将不同的塑料分离出来并制成相对纯净的单一塑料，从而实现其资源化的利用，是本领域技术人员丞待解决的问题。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的之一是提供一种废旧混合塑料回收分离装置；本发明的另一目的是提供一种废旧混合塑料回收分离方法。
[0006]为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:一种废旧混合塑料回收分离装置，包括破碎装置和熔融分选回收装置；
[0007]所述破碎装置包括有破碎箱体，所述破碎箱体中设置有使废旧混合塑料进入该破碎箱体的入料机构、使废旧混合塑料破碎至颗粒状物料的破碎机构以及使破碎后颗粒状物料排出至熔融分选回收装置的出料机构；
[0008]所述熔融分选回收装置包括有熔融箱体，所述熔融箱体中设置有使破碎后颗粒状物料被阶段式加热至熔融态的加热机构、使熔融态物料与未熔融颗粒状物料相分离的筛分机构以及置于熔融箱体底部并将分离后的熔融态物料回收再利用的塑料成型机构。
[0009]本发明还可以通过以下技术方案进一步实施:
[0010]所述熔融箱体的上部设置有颗粒状物料入料口，在熔融箱体内颗粒状物料入料口的下部设置有具有陶瓷内胆的熔融炉，所述熔融炉的内壁设置有微波发生器，通过控制微波发生器的功率以将置于该熔融炉中的颗粒状物料阶段式加热至熔融态。[0011]所述熔融炉中设置有便于颗粒状物料混合均匀的搅拌叶片以及控制该搅拌叶片运行的动力机构；所述筛分机构包括设置在熔融炉中搅拌叶片的下部的陶瓷过滤网，所述陶瓷过滤网的两侧通过插拔式安装在设置于熔融炉内底部两侧的U形安装槽中。
[0012]所述熔融箱体的下部设置有连通熔融炉底端的陶瓷漏斗，所述陶瓷漏斗的出口端与塑料成型机构相连接；进入熔融炉内的部分颗粒状物料经微波发生器控温加热形成熔融态物料，熔融态物料经过陶瓷过滤网过滤后自陶瓷漏斗进入塑料成型机构中被成型为塑料制品。
[0013]所述熔融分选回收装置还包括使熔融箱体内部形成密闭式负压状态的引风系统，所述引风系统包括设置在颗粒状物料入料口中的锁闭机构以及设置在熔融箱体外部的引风管道，所述引风管道中设置有引风机，所述引风管道的顶端和底端分别与开设在熔融箱体顶部和底部的上换气孔、下换气孔相连通，气流在熔融箱体内的熔融炉中向下行进，依次经过陶瓷过滤网、陶瓷漏斗和下换气孔进入引风管道，然后在引风机的作用下自上换气孔进入熔融炉中形成气流循环。
[0014]所述破碎装置的入料机构包括置于破碎箱体侧壁的、便于废旧混合塑料进入破碎箱体的旋转式箱门；所述破碎装置的破碎机构包括置于破碎箱体下部并通过旋转机构控制转动的旋转平台和置于破碎箱体上部并通过伸缩机构控制其向旋转平台一侧移动的挤压平台，所述旋转平台的上侧和挤压平台的下侧分别设置有彼此之间呈错位排布关系的下切割刀和上切割刀。
[0015]所述旋转机构包括置于破碎箱体内底部的旋转电机，所述旋转电机的旋转轴与旋转平台的下侧面固接；所述伸缩机构包括置于破碎箱体内顶部的伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸缩杆与挤压平台的上侧面固接。
[0016]所述破碎装置的出料机构包括设置在破碎箱体底部并与熔融箱体的颗粒状物料入料口相连通的出料口、设置在破碎箱体底部使破碎后的颗粒状物料经该出料口进入熔融箱体中的翻转机构，所述翻转机构包括设置在破碎箱体底部的翻转电机和置于翻转电机与旋转电机之间的翻转平台。
[0017]为实现上述另一目的，本发明采用了以下技术方案:废旧混合塑料回收分离方法，步骤如下:
[0018]①、打开旋转式箱门，废旧混合塑料自旋转式箱门进入破碎箱体中，关闭该旋转式箱门；
[0019]②、通过伸缩气缸工作，使挤压平台向旋转平台一侧行进，使废旧混合塑料挤压破碎，再通过旋转电机工作，使物料进一步粉碎，形成颗粒状物料；
[0020]③、颗粒状物料经过旋转式箱门处排出，经过搬运或管道输送，再自颗粒状物料入料口进入熔融箱体中；或者，颗粒状物料在翻转机构工作下直接自出料口进入置于破碎箱体下部的熔融箱体中；
[0021]④、在搅拌叶片搅拌下，进入熔融箱体中的颗粒状物料被微波发生器加热，根据混合塑料中不同组分的物理性质的不同来调节微波发生器的加热温度，使颗粒状物料部分被加热成熔融态，熔融态物料经过陶瓷过滤网过滤分离后，自陶瓷漏斗进入塑料成型机构中被成型为塑料制品；
[0022]⑤、针对未熔融的颗粒状物料，再通过控制微波发生器以提高加热温度，使其被加热成熔融态，再自陶瓷过滤网、陶瓷漏斗进入新的塑料成型机构中被成型为另一种塑料制
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[0023]本发明的废旧混合塑料回收分离装置，能够有效地将日常生活以及工业生产上产生的废旧混合塑料分类，将不同的塑料分离出来并制成相对纯净的单一塑料，从而实现其资源化的利用，并省去了后期加工的过程，节省了能源。
[0024]本发明的废旧混合塑料回收分离方法，操作简单自动化程度高，分选程度高，分选范围广阔。工艺简单，升温速度快，回收分离效率高，可有效降低生产成本和能源消耗，适于规模化生产，在废旧混合塑料的回收分离领域有着广阔的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是本发明废旧混合塑料回收分离装置第一实施例的破碎装置的结构示意图。
[0026]图2是本发明废旧混合塑料回收分离装置第一实施例的熔融分选回收装置的结构示意图。
[0027]图3是本发明废旧混合塑料回收分离装置第二实施例的结构示意图。
[0028]图中附图标记含义如下:
[0029]10-破碎箱体 11-旋转式箱门
[0030]20-挤压平台 21-上切割刀
[0031]22-伸缩杆 23-伸缩气缸
[0032]30-旋转平台 31-下切割刀
[0033]32-旋转轴 33-旋转电机
[0034]40-翻转平台 41-翻转电机
[0035]50-熔融箱体 51-颗粒状物料入料口
[0036]52-搅拌叶片 53-微波发生器
[0037]54-陶瓷过滤网55-U形安装槽
[0038]56-陶瓷漏斗 57-塑料成型机构
[0039]58-锁闭机构 59-熔融炉
[0040]60-引风管道 61-引风机
[0041]62-上换气孔 63-下换气孔
【具体实施方式】
[0042]废旧混合塑料回收分离装置，包括破碎装置和熔融分选回收装置。作为本发明的第一实施例，请参阅图1，破碎装置包括有破碎箱体10，破碎箱体10中设置有使废旧混合塑料进入该破碎箱体10的入料机构、使废旧混合塑料破碎至颗粒状物料的破碎机构以及使破碎后颗粒状物料排出至熔融分选回收装置的出料机构。入料机构包括置于破碎箱体10侧壁的、便于废旧混合塑料进入破碎箱体10的旋转式箱门11。
[0043]破碎机构包括置于破碎箱体10下部并通过旋转机构控制转动的旋转平台30和置于破碎箱体10上部并通过伸缩机构控制其向旋转平台30 —侧移动的挤压平台20，旋转平台30的上侧和挤压平台20的下侧分别设置有彼此之间呈错位排布关系的下切割刀31和上切割刀21。[0044]两个平台的切割刀相互错开，挤压平台20不断地向旋转平台30挤压塑料，当到达一定程度时候，下方的旋转平台30旋转，从而形成一个旋转式的切割系统。同时，破碎处理在密闭的破碎箱体中进行，可以使得混合废旧塑料有秩序地进行破碎，不会出现塑料颗粒乱飞溅的现象。
[0045]旋转机构包括置于破碎箱体10内底部的旋转电机33，旋转电机33的旋转轴32与旋转平台30的下侧面固接。伸缩机构包括置于破碎箱体10内顶部的伸缩气缸23，伸缩气缸23的伸缩杆22与挤压平台20的上侧面固接。
[0046]请参阅图2，熔融分选回收装置包括有熔融箱体50，熔融箱体50中设置有使破碎后颗粒状物料被阶段式加热至熔融态的加热机构、使熔融态物料与未熔融颗粒状物料相分离的筛分机构以及置于熔融箱体50底部并将分离后的熔融态物料回收再利用的塑料成型机构57。
[0047]熔融箱体50的上部设置有颗粒状物料入料口 51，在熔融箱体50内颗粒状物料入料口 51的下部设置有具有陶瓷内胆的熔融炉59，熔融炉59的内壁设置有微波发生器53，通过控制微波发生器53的功率以将置于该熔融炉59中的颗粒状物料阶段式加热至熔融态。采用微波加热，污染少，加热快，同等温度下消耗的电能更加少，同时在达到高温时更加容易控制，更加安全。由于混合废旧塑料的各组分因熔点不同，因此在不同的温度段内，分别以熔融状态流出至塑料成型机构57中，从而达到分离不同塑料的目的。
[0048]熔融炉59的陶瓷内胆外包有一层保温材料，既具有保温重新利用热量的作用，同时防止微波辐射对操作人员的危害。
[0049]熔融炉59中设置有便于颗粒状物料混合均匀的搅拌叶片52以及控制该搅拌叶片52运行的动力机构，在搅拌叶片的作用下，可是颗粒状物料的受热更加均匀。
[0050]筛分机构包括设置在熔融炉59中搅拌叶片52的下部的陶瓷过滤网54，陶瓷过滤网54的两侧通过插拔式安装在设置于熔融炉59内底部两侧的U形安装槽55中，从而方便了陶瓷过滤网54的更换、维护等处理，在陶瓷过滤网发生堵塞时，可以及时对其进行更换，保证了生产效率。
[0051]熔融箱体50的下部设置有连通熔融炉59底端的陶瓷漏斗56，陶瓷漏斗56的出口端与塑料成型机构57相连接。进入熔融炉59内的部分颗粒状物料经微波发生器53控温加热形成熔融态物料，熔融态物料经过陶瓷过滤网54过滤后自陶瓷漏斗56进入塑料成型机构57中被成型为塑料制品，实现回收分离的塑料成型加工。
[0052]熔融分选回收装置还包括使熔融箱体50内部形成密闭式负压状态的引风系统，引风系统包括设置在颗粒状物料入料口 51中的锁闭机构58以及设置在熔融箱体50外部的引风管道60，引风管道60中设置有引风机61，引风管道60的顶端和底端分别与开设在熔融箱体50顶部和底部的上换气孔62、下换气孔63相连通，气流在熔融箱体50内的熔融炉59中向下行进，依次经过陶瓷过滤网54、陶瓷漏斗56和下换气孔63进入引风管道60，然后在引风机61的作用下自上换气孔62进入熔融炉59中形成气流循环。在引风系统的工作下，加快了熔融态物料的流通速度，使得混合塑料得到有效、快速的分离，防止熔融态物料在温度降低时重新凝固成固体，而造成的陶瓷过滤网、陶瓷漏斗被堵塞等现象出现。
[0053]作为本发明的第二实施例，请参阅图3，熔融箱体50直接安装在破碎箱体10的下部，与第一实施例的区别仅在于:破碎装置的出料机构包括设置在破碎箱体10底部并与熔融箱体50的颗粒状物料入料口 51相连通的出料口、设置在破碎箱体10底部使破碎后的颗粒状物料经该出料口进入熔融箱体50中的翻转机构，翻转机构包括设置在破碎箱体10底部的翻转电机41和置于翻转电机41与旋转电机33之间的翻转平台40。
[0054]废旧混合塑料回收分离方法，步骤如下:
[0055]①、打开旋转式箱门11，废旧混合塑料自旋转式箱门11进入破碎箱体10中，关闭该旋转式箱门11。
[0056]②、通过伸缩气缸23工作，使挤压平台20向旋转平台30—侧行进，使废旧混合塑料挤压破碎，再通过旋转电机33工作，使物料进一步粉碎，形成颗粒状物料。
[0057]③、颗粒状物料经过旋转式箱门11处排出(图1所示)，经过搬运或管道输送，再自颗粒状物料入料口 51进入熔融箱体50中。或者，颗粒状物料在翻转机构工作下直接自出料口进入置于破碎箱体10下部的熔融箱体50中(图3所示)。
[0058]④、在搅拌叶片52搅拌下，进入熔融箱体50中的颗粒状物料被微波发生器53加热，根据混合塑料中不同组分的物理性质的不同来调节微波发生器53的加热温度，使颗粒状物料部分被加热成熔融态，熔融态物料经过陶瓷过滤网54过滤分离后，自陶瓷漏斗56进入塑料成型机构57中被成型为塑料制品。
[0059]⑤、针对未熔融的颗粒状物料，再通过控制微波发生器53以提高加热温度，使其被加热成熔融态，再自陶瓷过滤网54、陶瓷漏斗56进入新的塑料成型机构57中被成型为另一种塑料制品。
[0060]本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。同时，其仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种废旧混合塑料回收分离装置，其特征在于:本回收分离装置包括破碎装置和熔融分选回收装置； 所述破碎装置包括有破碎箱体(10)，所述破碎箱体(10)中设置有使废旧混合塑料进入该破碎箱体(10)的入料机构、使废旧混合塑料破碎至颗粒状物料的破碎机构以及使破碎后颗粒状物料排出至熔融分选回收装置的出料机构； 所述熔融分选回收装置包括有熔融箱体(50)，所述熔融箱体(50)中设置有使破碎后颗粒状物料被阶段式加热至熔融态的加热机构、使熔融态物料与未熔融颗粒状物料相分离的筛分机构以及置于熔融箱体(50)底部并将分离后的熔融态物料回收再利用的塑料成型机构(57)。
2.根据权利要求1所述的废旧混合塑料回收分离装置，其特征在于:所述熔融箱体(50)的上部设置有颗粒状物料入料口(51)，在熔融箱体(50)内颗粒状物料入料口(51)的下部设置有具有陶瓷内胆的熔融炉(59)，所述熔融炉(59)的内壁设置有微波发生器(53)，通过控制微波发生器(53)的功率以将置于该熔融炉(59)中的颗粒状物料阶段式加热至熔融态。
3.根据权利要求2所述的废旧混合塑料回收分离装置，其特征在于:所述熔融炉(59)中设置有便于颗粒状物料混合均匀的搅拌叶片(52)以及控制该搅拌叶片(52)运行的动力机构；所述筛分机构包括设置在熔融炉(59)中搅拌叶片(52)的下部的陶瓷过滤网(54)，所述陶瓷过滤网(54)的两侧通过插拔式安装在设置于熔融炉(59)内底部两侧的U形安装槽(55)中。
4.根据权利要求3所述的废旧混合塑料回收分离装置，其特征在于:所述熔融箱体(50)的下部设置有连通熔融炉(59)底端的陶瓷漏斗(56)，所述陶瓷漏斗(56)的出口端与塑料成型机构(57)相连接；进入熔融炉(59)内的部分颗粒状物料经微波发生器(53)控温加热形成熔融态物料，熔融态物料经过陶瓷过滤网(54)过滤后自陶瓷漏斗(56)进入塑料成型机构(57)中被成型为塑料制品。
5.根据权利要求4所述的废旧混合塑料回收分离装置，其特征在于:所述熔融分选回收装置还包括使熔融箱体(50)内部形成密闭式负压状态的引风系统，所述引风系统包括设置在颗粒状物料入料口(51)中的锁闭机构(58)以及设置在熔融箱体(50)外部的引风管道(60)，所述引风管道(60)中设置有引风机(61)，所述引风管道(60)的顶端和底端分别与开设在熔融箱体(50)顶部和底部的上换气孔(62)、下换气孔(63)相连通，气流在熔融箱体(50)内的熔融炉(59)中向下行进，依次经过陶瓷过滤网(54)、陶瓷漏斗(56)和下换气孔(63)进入引风管道(60)，然后在引风机(61)的作用下自上换气孔(62)进入熔融炉(59)中形成气流循环。
6.根据权利要求5所述的废旧混合塑料回收分离装置，其特征在于:所述破碎装置的入料机构包括置于破碎箱体(10)侧壁的、便于废旧混合塑料进入破碎箱体(10)的旋转式箱门(11);所述破碎装置的破碎机构包括置于破碎箱体(10)下部并通过旋转机构控制转动的旋转平台(30)和置于破碎箱体(10)上部并通过伸缩机构控制其向旋转平台(30) —侧移动的挤压平台(20)，所述旋转平台(30)的上侧和挤压平台(20)的下侧分别设置有彼此之间呈错位排布关系的下切割刀(31)和上切割刀(21)。
7.根据权利要求6所述的废旧混合塑料回收分离装置，其特征在于:所述旋转机构包括置于破碎箱体(10)内底部的旋转电机(33)，所述旋转电机(33)的旋转轴(32)与旋转平台(30)的下侧面固接；所述伸缩机构包括置于破碎箱体(10)内顶部的伸缩气缸(23)，所述伸缩气缸(23)的伸缩杆(22)与挤压平台(20)的上侧面固接。
8.根据权利要求7所述的废旧混合塑料回收分离装置，其特征在于:所述破碎装置的出料机构包括设置在破碎箱体(10)底部并与熔融箱体(50)的颗粒状物料入料口(51)相连通的出料口、设置在破碎箱体(10)底部使破碎后的颗粒状物料经该出料口进入熔融箱体(50)中的翻转机构，所述翻转机构包括设置在破碎箱体(10)底部的翻转电机(41)和置于翻转电机(41)与旋转电机(33)之间的翻转平台(40)。
9.一种利用如权利要求8所述装置对废旧混合塑料进行回收分离的方法，其特征是步骤如下: ①、打开旋转式箱门(11)，废旧混合塑料自旋转式箱门(11)进入破碎箱体(10)中，关闭该旋转式箱门(11); ②、通过伸缩气缸(23)工作，使挤压平台(20)向旋转平台(30)—侧行进，使废旧混合塑料挤压破碎，再通过旋转电机(33)工作，使物料进一步粉碎，形成颗粒状物料； ③、颗粒状物料经过旋转式箱门(11)处排出，经过搬运或管道输送，再自颗粒状物料入料口(51)进入熔融箱体(50)中；或者，颗粒状物料在翻转机构工作下直接自出料口进入置于破碎箱体(10)下部的熔融箱体(50)中； ④、在搅拌叶片(52)搅拌下，进入熔融箱体(50)中的颗粒状物料被微波发生器(53)加热，根据混合塑料中不同组分的物理性质的不同来调节微波发生器(53)的加热温度，使颗粒状物料部分被加热成熔融态，熔融态物料经过陶瓷过滤网(54)过滤分离后，自陶瓷漏斗(56)进入塑料成型机构(57)中被成型为塑料制品； ⑤、针对未熔融的颗粒状物料，再通过控制微波发生器(53)以提高加热温度，使其被加热成熔融态，再自陶瓷过滤网(54)、陶瓷漏斗(56)进入新的塑料成型机构(57)中被成型为另一种塑料制品。
【文档编号】B29B17/04GK103934923SQ201410172334
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】刘银, 黄关火, 于冲, 石冰 申请人:安徽理工大学