集自动喂料、破碎和清洗功能于一体的系统及其实现方法
【专利摘要】本发明公开一种集自动喂料、破碎和清洗功能于一体的系统及其实现方法，解决现有的清洗设备不能批量清洗废旧塑料、并且杂质去除率低的问题。本发明包括进料口连接有自动吨袋喂料机构的破碎机，与破碎机出料口连接、并装有由氯化钠、氯化钙和水混合组成且盐度为15～25度的漂洗液的第一漂洗池，与第一漂洗池连通的脱盐水循环装置，与第一漂洗池连通并装有由氯化钠、氯化钙和水混合组成且盐度为7～8度的漂洗液的第二漂洗池，以及均与第二漂洗池连通的环保料处理系统和沉料处理系统。本发明设计合理、操作便捷、自动化程度高，能够批量、稳定地清洗PS或ABS废旧塑料，不仅杂质去除率高，而且可以同时清洗出环保料与非环保料。
【专利说明】集自动喂料、破碎和清洗功能于一体的系统及其实现方法
[0001]
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种清洗系统，具体涉及的是一种集自动喂料、破碎和清洗功能于一 体的系统及其实现方法。
【背景技术】
[0003] 随着塑料制品消费量的不断增大，废弃塑料也呈逐年增多的趋势(例如PS和 ABS)。目前，我国废弃塑料主要为塑料薄膜、塑料丝及编织品、泡沫塑料、塑料包装箱及容 器、日用塑料制品、塑料袋和农用地膜等。另外，我国汽车用塑料年消费量也已达到40万吨 左右，电子电器及家电配套用塑料年消费量已达1〇〇多万吨，这些产品报废后成了废塑料 的重要来源之一。
[0004] 据了解，2012年我国废塑料产生量约为2800万吨，2013年为3413万吨。这些废 塑料的存放、运输以及加工处理若不得当，势必会污染环境，危害百姓健康。
[0005] 而废旧塑料加工作为新兴产业，行业规模正在不断发展壮大，品种和产量也在不 断增多。目前，全国各大中心城市周边，如北京、上海、天津、重庆、广州、武汉、南京、西安、太 原、成都、沈阳等周边地区均有大量类似的塑料加工地和交易场所。总体上看，国内从事废 弃塑料回收及加工的企业越来越多，不过仍以个体企业为主。
[0006] 废旧回收后的清洗是废旧塑料再生利用中非常关键的步骤。由于废旧塑料的种类 很多（主要有？￡、？？、？￥(：、？5385)，所用到的设备和清洗用溶剂会有不同。因此，为了使企 业的利益最大化，对废旧塑料做到批量、稳定、杂质去除干净、且能自动化清洗的效果，提高 废旧塑料的回收利用率，便逐渐成为了一种必然的发展趋势。但由于设备结构和工艺方面 的诸多限制，目前市面上很多的废旧塑料清洗设备还难以满足这个需求。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种集自动喂料、破碎和清洗功能于一体的系统及其实现 方法，主要解决现有的清洗设备不能批量清洗废旧塑料、并且杂质去除率低的问题。本发明 主要针对PS和ABS废旧塑料进行清洗。
[0008] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 集自动喂料、破碎和清洗功能于一体的系统，包括进料口连接有自动吨袋喂料机构的 破碎机，与该破碎机出料口连接、并装有由氯化钠、氯化钙和水混合组成且盐度为15?25 度的漂洗液的第一漂洗池，与该第一漂洗池连通的脱盐水循环装置，与该第一漂洗池连通 并装有由氯化钠、氯化钙和水混合组成且盐度为7?8度的漂洗液的第二漂洗池，以及均与 该第二漂洗池连通的环保料处理系统和沉料处理系统。
[0009] 具体地说，所述自动吨袋喂料机构包括支撑框架，设置在该支撑框架中的吨袋放 置出料架，设置在该吨袋放置出料架下方并与破碎机进料口连接并且倾斜设置的喂料通 道，以及固定在该喂料通道底部的振动器。
[0010] 进一步地，所述脱盐水循环装置包括与第一漂洗池连接的第一脱水机，设置在该 第一脱水机底部的集水槽，以及分别与该集水槽和第一漂洗池连通的水泵。
[0011] 具体地说，所述环保料处理系统包括依次连接的第一喷淋池、第二脱水机、第一除 尘机以及第一均化罐；所述第一喷淋池与第二漂洗池连通。
[0012] 具体地说，所述沉料处理系统包括依次连接的第二喷淋池、第三脱水机、第二除尘 机以及第二均化罐；所述第二喷淋池与第二漂洗池底部连通。
[0013] 再进一步地，所述第一清洗池、第一脱水机、第二漂洗池、第一喷淋池、第二脱水 机、第一除尘机、第一均化罐、第二喷淋池、第三脱水机、第二除尘机以及第二均化罐之间均 通过上料螺杆连接。
[0014] 基于上述设备基础，本发明还提供了该集自动喂料、破碎和清洗功能于一体的系 统的实现方法，包括以下步骤： (1) 分别调配出第一漂洗池和第二漂洗池中的漂洗液； (2) 将废旧塑料料片装袋，并放入到吨袋放置出料架上，使料片落入到喂料通道中； (3) 启动振动器，利用振动器震动喂料通道，使料片从喂料通道中滑落到破碎机中进行 破碎； (4) 将破碎后的废旧塑料通入到第一漂洗池中进行初步清洗，使废旧塑料中的金属、硅 胶弹性体及其他非PS、ABS料下沉，而可循环利用的料片则浮起； (5) 将浮起的料片通入到第一脱水机中脱除盐水； (6) 脱除盐水后的料片通入到第二漂洗池中进行二次清洗，使非环保料下沉，环保料则 浮起； (7) 将非环保料通入到沉料处理系统进行喷淋、脱水、除尘和均化处理，得到再生的非 环保破碎料；同时，将环保料通入到环保料处理系统进行喷淋、脱水、除尘和均化处理，得到 再生的环保破碎料；即完成对废旧塑料的清洗。
[0015] 具体地说，所述步骤（1)包括以下步骤： (la) 将氯化钠、氯化钙和水混合调配成盐度为15?25度的漂洗液，并加入到第一漂洗 池中； (lb) 将氯化钠、氯化钙和水混合调配成盐度为7?8度的漂洗液，并加入到第二漂洗池 中。
[0016] 进一步地，所述步骤（5)中，第一脱水机脱出的盐水进入到集水槽中，并由水泵泵 回到第一漂洗池中。
[0017] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： (1)本发明通过自动进料、破碎、初步清洗、脱水、二次清洗、喷淋、脱水、除尘、均化的方 式，实现了对PS或ABS废旧塑料的破碎和批量、多层次清洗，不仅自动化程度高，而且清洗 效果俱佳，利用本发明清洗后的废旧塑料，在回收制作环保类产品时，其ROHS检测结果非 常良好。
[0018] (2)本发明利用自动吨袋喂料机构来实现废旧塑料的自动进料，结构设计巧妙、自 动化程度高，相比需要采用人工进料的方式，自动吨袋喂料机构的设置具有如下四点好处， 艮P :1、减少劳动力；2、喂料通道可以与破碎机密封起来，减少粉尘对环境的污染，以及对人 体造成健康危害；3、可以实现均匀进料的效果，控制度高，能够防止人工喂料时因为时快时 慢的缘故而导致破碎机堵塞或空腹运转，造成破碎刀片被严重磨损，进而缩短破碎机的使 用寿命；4、缩短工艺时间，提高生产效率和生产产量。
[0019] (3 )由于PS或ABS废旧塑料密度均大于水，在清洗该类型废旧塑料时，不可直接采 用水清洗，因而本发明采用不同比例的氯化钠、氯化钙和水配制盐度不同的漂洗液，在初步 清洗和二次清洗的过程中分别将密度不同的杂质与PS或ABS环保料以及PS或ABS非环保 料分离，不仅大幅提高了废旧塑料的杂质去除率，减少废旧塑料中的有害物质以及其他杂 质，而且使本发明具有了一体两用的特点，可以同时清洗出环保料与非环保料，从而满足企 业不同的生产需要，并提高企业的经济利益。
[0020] (4)本申请发明人在基于对废旧塑料成分特性的深入研究和理解的基础上，在结 合实际情况后，合理选用了氯化钠和氯化钙来增加水的比重，并分别调至成盐度为15?25 度和7?8度的漂洗液来对PS或ABS废旧塑料进行分层次的清洗，确保了废旧塑料的高效 清洗，提高了整个废旧塑料回收利用的生产效率，本发明整个设备结构以及清洗工艺的各 个步骤之间紧密配合，环环相扣，具有严格的因果关系，因此也在最大程度上实现了技术与 成本之间的相对平衡。
[0021] (5)本发明在第一漂洗池与第二漂洗池之间设置了第一脱水机，由于第一漂洗池 中的漂洗液盐度为15?25度，盐度较大，因而在经第一漂洗池初步清洗后的料片如果直接 进入到第二漂洗池，则会导致第二漂洗池中的盐度难以控制在7?8度之间，如此一来，就 很难确保料片的二次清洗效果，继而影响后续工艺的处理，因此，本发明设置的第一脱水机 可以起到脱除附着在料片表面盐水的作用，从而确保第二漂洗池对料片二次清洗的效果。
[0022] (6)本发明还在第一脱水机底部设置了集水槽，并通过水泵将该集水槽与第一漂 洗池连通，第一脱水机脱除的盐水进入到集水槽中进行收集，然后再由水泵将集水槽中的 盐水泵回到第一漂洗池中，从而实现第一漂洗池中漂洗液的循环利用，进而在确保对废旧 塑料清洗效果的同时，又能节约原料和成本，据统计，采用该种循环方式循环使用漂洗液， 可以节约5%?8%的氯化钠与氯化钙。
[0023] (7)本发明采用上料螺杆来传输物料，不仅传输稳定、传输速度快，而且能耗低，因 而非常适合用于破碎物料的送料方面。
[0024] (8)本发明结构合理、性价比高、实用性强、运行稳定、操作便捷、自动化程度高，随 着人们对废旧塑料回收利用的逐步重视，本发明也具有了广泛的应用前景，非常适合大规 模推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1为本发明破碎清洗系统的结构示意图。
[0026] 图2为本发明中自动吨袋喂料机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于 下列实施例。 实施例
[0028] 如图1所示，本发明主要用于对PS和ABS废旧塑料进行破碎和清洗，使其满足后 续回收制造工艺的要求，实现废旧塑料的再生利用。在系统结构方面，本发明包括自动吨袋 喂料机构、破碎机、第一漂洗池、脱盐水循环装置、第二漂洗池、环保料处理系统以及沉料处 理系统。所述破碎机与第一漂洗池连通，破碎机用于破碎废旧塑料，其进料口与自动吨袋喂 料机构连接，而如图2所示，具体地说，该自动吨袋喂料机构包括支撑框架1，设置在该支撑 框架1中的吨袋放置出料架2,设置在该吨袋放置出料架2下方并与破碎机进料口连接的 喂料通道3,以及固定在该喂料通道3底部的振动器4。自动吨袋喂料机构可以自动控制废 旧塑料料片进入到破碎机中进行破碎，而为了能够进一步地控制料片的进料速度，喂料通 道3的口径可以根据料片大小进行调节，并且该喂料通道3的倾斜度为30?50°，优选为 30。。
[0029] 所述第一漂洗池和第二漂洗池中则均装有漂洗液，用于清洗破碎后的废旧塑料。 具体地说，第一漂洗池用于对破碎料进行初步清洗，其内的漂洗液由氯化钙、氯化钠以及水 组成，配液时，将三种组分混合搅拌即可得到漂洗液，三种组分的配比不做要求，只需确保 漂洗液的盐度为15?25度即可；而第二漂洗池则用于对破碎料进行二次清洗，得到环保料 和非环保料，该第二漂洗池内的漂洗液同样由氯化钙、氯化钠以及水组成，并且配液方式也 与第一漂洗池中的漂洗液相同，所不同的是该第二漂洗池中的漂洗液的盐度需配制为7? 8度。
[0030] 所述脱盐水循环装置用于将初步清洗后的料片进行脱盐水处理，然后再将脱除的 盐水循环返回到第一漂洗池中，具体地说，该脱盐水循环装置包括与第一漂洗池连接的第 一脱水机，设置在该第一脱水机底部的集水槽，以及分别与该集水槽和第一漂洗池连通的 水泵。
[0031] 所述环保料处理系统用于处理第二漂洗池清洗后得到的环保料，其包括依次连接 的第一喷淋池、第二脱水机、第一除尘机以及第一均化罐，其中，第一喷淋池与第二漂洗池 连通。所述沉料处理系统则用于处理第二漂洗池清洗后得到的非环保料，其包括依次连接 的第二喷淋池、第三脱水机、第二除尘机以及第二均化罐，其中，述第二喷淋池与第二漂洗 池底部连通。
[0032] 上述设备之间均通过上料螺杆连接，方便破碎料的处理和传输。
[0033] PS和ABS废旧塑料经本发明上述系统进料、破碎、清洗和处理后，可以将废旧塑料 中混有的杂质及有害物质分离，实现清洗干净的目的，进而便于废旧塑料的回收制造。而为 了体现本发明的有益效果，根据上述设备及其设置方式，下面以一个实施案例及其试验数 据进行说明，其他实施案例与本案例效果相差不大。
[0034] 首先，分别配制出要加入到第一漂洗池和第二漂洗池中的漂洗液。第一漂洗池中 的漂洗液，其由氯化钙、氯化钠以及水混合配制而成，漂洗液的盐度为25度；而第二漂洗池 中的漂洗液的盐度为7度。
[0035] 接着，将PS或ABS废旧塑料料片进行装袋，然后放入到吨袋放置出料架上，放置时 可以将吨袋的开口对准喂料通道，以避免让料片瞬间下落时造成喂料通道堵塞。料片落入 到喂料通道后，接着，开启振动器，使其带动喂料通道振动，继而带动喂料通道中的料片均 匀滑落到破碎机中进行破碎，然后进入到第一漂洗池中进行初步清洗。在第一漂洗池的盐 度环境中，由于分离的临界点不同，因此，废旧塑料中的成分会因为密度的不同而被分离， 艮P :金属、硅胶弹性体及其他非PS、ABS料会下沉，而可以循环使用的料片会上浮。
[0036] 而后，利用上料螺杆将料片通入到第一脱水机中，脱除盐水，然后再通入到第二漂 洗池中，进行二次清洗，本次清洗的目的在于将料片中的环保料与非环保料分离。本次清 洗同样也是利用密度不同的原则，在第二漂洗池的盐度环境中，将环保料与非环保料分离， 而分离后，非环保料会下沉，并由上料螺杆控制通入到第一喷淋池中进行喷淋；环保料则上 浮，并通入到第二喷淋池中进行喷淋。同时，第一脱水机脱除的盐水被收集到其底部的集水 槽中，然后开启水泵，将集水槽中的盐水泵回到第一漂洗池中。
[0037] 最后，非环保料和环保料都分别经由脱水机脱水、除尘机除尘以及均化罐均化处 理后，即可完成对废旧塑料的整个破碎和清洗的处理。
[0038] 采用现有的清洗设备和工艺清洗废旧塑料，然后制作环保产品（例如家电类产 品)，并对其进行ROHS检测，得到的测试结果如表1所示：
【权利要求】
1. 集自动喂料、破碎和清洗功能于一体的系统，其特征在于，包括进料口连接有自动吨 袋喂料机构的破碎机，与该破碎机出料口连接、并装有由氯化钠、氯化钙和水混合组成且盐 度为15?25度的漂洗液的第一漂洗池，与该第一漂洗池连通的脱盐水循环装置，与该第一 漂洗池连通并装有由氯化钠、氯化钙和水混合组成且盐度为7?8度的漂洗液的第二漂洗 池，以及均与该第二漂洗池连通的环保料处理系统和沉料处理系统。
2. 根据权利要求1所述的集自动喂料、破碎和清洗功能于一体的系统，其特征在于，所 述自动吨袋喂料机构包括支撑框架（1)，设置在该支撑框架（1)中的吨袋放置出料架（2)， 设置在该吨袋放置出料架（2)下方并与破碎机进料口连接并且倾斜设置的喂料通道（3)， 以及固定在该喂料通道（3)底部的振动器（4)。
3. 根据权利要求2所述的集自动喂料、破碎和清洗功能于一体的系统，其特征在于，所 述脱盐水循环装置包括与第一漂洗池连接的第一脱水机，设置在该第一脱水机底部的集水 槽，以及分别与该集水槽和第一漂洗池连通的水泵。
4. 根据权利要求3所述的集自动喂料、破碎和清洗功能于一体的系统，其特征在于，所 述环保料处理系统包括依次连接的第一喷淋池、第二脱水机、第一除尘机以及第一均化罐； 所述第一喷淋池与第二漂洗池连通。
5. 根据权利要求4所述的集自动喂料、破碎和清洗功能于一体的系统，其特征在于，所 述沉料处理系统包括依次连接的第二喷淋池、第三脱水机、第二除尘机以及第二均化罐；所 述第二喷淋池与第二漂洗池底部连通。
6. 根据权利要求5所述的集自动喂料、破碎和清洗功能于一体的系统，其特征在于，所 述第一清洗池、第一脱水机、第二漂洗池、第一喷淋池、第二脱水机、第一除尘机、第一均化 罐、第二喷淋池、第三脱水机、第二除尘机以及第二均化罐之间均通过上料螺杆连接。
7. 集自动喂料、破碎和清洗功能于一体的系统的实现方法，其特征在于，包括以下步 骤： (1) 分别调配出第一漂洗池和第二漂洗池中的漂洗液； (2) 将废旧塑料料片装袋，并放入到吨袋放置出料架上，使料片落入到喂料通道中； (3) 启动振动器，利用振动器震动喂料通道，使料片从喂料通道中滑落到破碎机中进行 破碎； (4) 将破碎后的废旧塑料通入到第一漂洗池中进行初步清洗，使废旧塑料中的金属、硅 胶弹性体及其他非PS、ABS料下沉，而可循环利用的料片则浮起； (5) 将浮起的料片通入到第一脱水机中脱除盐水； (6) 脱除盐水后的料片通入到第二漂洗池中进行二次清洗，使非环保料下沉，环保料则 浮起； (7) 将非环保料通入到沉料处理系统进行喷淋、脱水、除尘和均化处理，得到再生的非 环保破碎料；同时，将环保料通入到环保料处理系统进行喷淋、脱水、除尘和均化处理，得到 再生的环保破碎料；即完成对废旧塑料的清洗。
8. 根据权利要求7所述的集自动喂料、破碎和清洗功能于一体的系统的实现方法，其 特征在于，所述步骤（1)包括以下步骤： (la)将氯化钠、氯化钙和水混合调配成盐度为15?25度的漂洗液，并加入到第一漂洗 池中； (lb)将氯化钠、氯化钙和水混合调配成盐度为7?8度的漂洗液，并加入到第二漂洗池 中。
9.根据权利要求8所述的集自动喂料、破碎和清洗功能于一体的系统的实现方法，其 特征在于，所述步骤（5)中，第一脱水机脱出的盐水进入到集水槽中，并由水泵泵回到第一 漂洗池中。
【文档编号】B29B17/04GK104309027SQ201410522007
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月8日 优先权日:2014年10月8日
【发明者】吴永刚, 陈道明 申请人:四川塑金科技有限公司