專利名稱：廢紙回收生產(chǎn)中的固體廢棄物再回收工藝與裝備的制作方法
廢紙回收生產(chǎn)中的固體廢棄物再回收工藝與裝備
背景技術(shù)：
紙是國民生產(chǎn)生活中的必需品，隨著社會的發(fā)展，人民消費(fèi)水平的提高，人均耗紙量不能增加，僅靠木材或竹子制漿遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足日益增長的需求，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排的要求的廢紙回收再利用已經(jīng)成為制漿工藝的主要原料漿來源，估計每年進(jìn)口與回收的廢紙?jiān)偕鷿{已接近5千萬噸。為保證外觀、防水和印刷效果，許多回收的包裝紙或包裝箱大量采用BOPP等塑料進(jìn)行表面覆膜。然而，在現(xiàn)有的破碎成漿條件下，這些結(jié)合致密的塑料薄膜形成大塊的、未被破碎、無法成漿的固體廢棄物，約占廢紙總量的10%，其中的塑料與纖維各占一半。目前尚未見有效的回收利用方法，不得已實(shí)施的焚燒、填埋等處理方法仍存在嚴(yán)重的廢氣、廢水和無法降解的固體廢棄物的二次污染，這種大規(guī)模廢紙回收工藝中因固體廢棄物既不清潔、也不環(huán)保、更不經(jīng)濟(jì)，浪費(fèi)資源。如此大量的固體廢棄物循環(huán)再利用是一個業(yè)界難題，這便是本發(fā)明者一直努力攻關(guān)的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
我們通過反復(fù)的研究發(fā)現(xiàn)，紙制品的覆膜，特別是雙面覆膜嚴(yán)重影響了水的滲透， 在現(xiàn)有的大刀片、慢轉(zhuǎn)速的破碎成漿設(shè)備中，無法充分實(shí)現(xiàn)塑料與紙漿的分離，影響了纖維的提取率，通過高速刀片在水中對這種固體廢棄物的再粉碎，進(jìn)一步借助水中的摩擦、擠壓組合作用，可以很好實(shí)現(xiàn)水的充分滲透和潤濕，并在強(qiáng)力機(jī)械作用幫助下實(shí)現(xiàn)一定尺寸的小塑料碎片與紙漿纖維的水中分離?？刂扑槠拇笮∈潜ＷC紙漿完全洗脫并最終能與紙漿完全分離的關(guān)鍵，顯然，較大的碎片并不利于連續(xù)水相中的流動和收集，而且，容易造成紙漿剝落不完全；碎片太小會導(dǎo)致紙漿與塑料無法分離，增加能耗，影響分離產(chǎn)品的質(zhì)量和使用效果。通過大量反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和摸索，我們發(fā)現(xiàn)將大塊塑料切割成10 5cm的長條碎片效果理想，在此基礎(chǔ)上開發(fā)成功了專用破碎機(jī)。經(jīng)破碎、摩擦、擠壓、搓揉后的物料，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了塑料與紙漿的完全分離，可利用紙漿在水中的充分分散性和塑料與水的密度差異，進(jìn)行連續(xù)水中浮選與初分離， 從上下不同部位可以流出纖維漿和密度塑料薄膜碎片的固 水混合物，再進(jìn)一步通過3 6mm篩網(wǎng)的離心機(jī)，可以過濾出塑料，濾液為含2%左右的合格紙漿，可泵入造紙生產(chǎn)線中造紙或制漿板，塑料碎片經(jīng)洗滌、烘干后可用于制作塑料制品或其他深加工產(chǎn)品的原料，工作液體可以直接利用車間的制漿水或再生水。本發(fā)明用最簡單的機(jī)械物理方法，很好地解決了 10%的回收廢紙固體廢棄物的資源化再利用問題，使其中的纖維和塑料得到回收，可實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，不產(chǎn)生二次污染，無三廢排放，具有投資省、能耗低、操作簡便、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。不但消除了三廢，避免了二次污染，而且可以大量節(jié)省資源，將產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益。


附圖1為本工藝技術(shù)的工藝流程框圖。
紙廠的固體廢棄物通過人工初選后，通過傳送帶1連續(xù)傳送到內(nèi)嵌式薄膜破碎機(jī) 2(在內(nèi)桶上和軸上嵌有若干定刀和動刀)，破碎機(jī)中同時噴入大量的水輔助切割、沖刷和浸潤；破碎后的碎片與水的混合物流進(jìn)入搓揉機(jī)3中進(jìn)行物料的磨揉，使纖維與塑料在水中充分剝離，物料被連續(xù)輸送到漂洗漕4 (底部為連續(xù)的螺旋送料)，并不斷補(bǔ)充漂洗水使不同比重的纖維塑料分離，上下分別連續(xù)出料；下部出料部分經(jīng)螺旋提升機(jī)13提升后，入傳送帶14，經(jīng)過人工挑選高密度塑料后循環(huán)回到傳送帶1，上部出料部分通過螺旋上料機(jī)5 進(jìn)入離心分離機(jī)6進(jìn)一步分離紙漿和塑料碎片，從離心分離機(jī)6分離出的含漿量為2 %的合格的不含塑料成份的漿料進(jìn)入紙漿調(diào)節(jié)池，調(diào)整合格濃度后直接送造紙車間直接造紙或制作槳板，塑料碎片由螺旋上料機(jī)7提升進(jìn)入離心脫水機(jī)8脫水后經(jīng)高壓風(fēng)機(jī)9進(jìn)入蒸汽干燥器10干燥，最后經(jīng)高壓風(fēng)機(jī)11后進(jìn)入氣流干燥器12 二次干燥得到含水量和純度符合要求的再生塑料原料。
附圖2為實(shí)施工廠工藝技術(shù)流程框圖。
具體實(shí)施例方式我們已將本發(fā)明在福建某造紙廠建成了并運(yùn)行成功了一套日處理30噸的固體廢棄物處理系統(tǒng)，取得了成功。這是一家年生產(chǎn)紙制品10萬噸，基本原材料為回收廢紙，每日產(chǎn)生30噸固體廢棄物的中型造紙廠。新建裝置以該廠廢棄物為原料，連續(xù)運(yùn)行的結(jié)果表明，系統(tǒng)穩(wěn)定，分離出的塑料和紙漿產(chǎn)品質(zhì)量良好，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。實(shí)施工廠工藝技術(shù)流程框圖見附圖2，具體技術(shù)參數(shù)如下一、傳送帶I.用途本機(jī)主要用于固體廢棄物傳送。I I.主要技術(shù)參數(shù)1.輸送皮帶尺寸(長X 寬)8000 X 800mm2.輸送能力l300Kg/h3.轉(zhuǎn)速41r/min4.電機(jī)功率2. 2kwIII.結(jié)構(gòu)這輸送帶設(shè)備主要組成由機(jī)架，軸承座，滾輪，橡膠腳輪等構(gòu)成，為常規(guī)設(shè)備。二、破碎機(jī)I.用途本機(jī)主要用于固體廢棄物粉碎。II.主要技術(shù)參數(shù)1.直徑Φ 560mm2.旋轉(zhuǎn)刀片數(shù)量8個(刀形狀為弧形，刀片長度為485mm、寬度為100mm、厚度為 22mm)3.固定刀片數(shù)量4個(刀形狀為條狀，刀片長度為495mm、寬度為110mm、厚度為 25mm)
4.破碎能力1200Kg/h5.電機(jī)功率55kw6、轉(zhuǎn)速960r/minIII.結(jié)構(gòu)本機(jī)采用了先進(jìn)的技術(shù)和完美的設(shè)計，它有破碎進(jìn)料室，篩網(wǎng)是分開安裝，可方便地組裝，緩沖室可避免喂料時的潑撒，機(jī)器噪音低，安全可靠。這是專門為破碎大塊塑料薄膜所研發(fā)的專用設(shè)備，為本發(fā)明的關(guān)鍵設(shè)備之一。三、搓揉機(jī)I.用途本機(jī)主要用于清洗塑料膜。II.主要技術(shù)參數(shù)1.轉(zhuǎn)子直徑500mm2.清洗能力l200Kg/h3.轉(zhuǎn)速:800r/h4.電機(jī)功率22kwIII.結(jié)構(gòu)本機(jī)是由機(jī)架，轉(zhuǎn)子，過濾網(wǎng)，軸承座，電機(jī)機(jī)械，為常見通用設(shè)備，是本發(fā)明的重要輔助設(shè)備之一。四、漂洗槽I.用途本機(jī)主要用于清洗塑料膜。II.主要技術(shù)參數(shù)
1.清洗能力l500Kg/h
2.拉輪旋轉(zhuǎn)速度8r/min
3.拔輪電機(jī)功率2. 2kw
4.拔叉旋轉(zhuǎn)速度12r/min
5.牽引叉電機(jī)功率:2. 2kw
6.旋轉(zhuǎn)的廢渣收集速度20r/min
7.廢渣收集電機(jī)功率2. 2kw
III.結(jié)構(gòu)本機(jī)是由機(jī)架、水槽、撥叉、電機(jī)等構(gòu)成，為常見通用設(shè)備，是本發(fā)明的重要輔助分離設(shè)備之一。五、螺旋上料機(jī)I.用途上料機(jī)主要用含一定比例紙漿的塑料薄膜傳送，機(jī)器有固定數(shù)量的物料輸送能力，傳送準(zhǔn)確，方便操作。II.主要技術(shù)參數(shù)1.螺桿直徑Φ320_2.生產(chǎn)能力1000Kg/h
3.轉(zhuǎn)速:115r/min4.電機(jī)功率:3kwIII.結(jié)構(gòu)本機(jī)主要由圓筒組成，進(jìn)料ロ，進(jìn)料螺桿，出料ロ，減速機(jī)，軸承座，網(wǎng)和其他部件。 為常見通用設(shè)備，是本發(fā)明的重要輔助設(shè)備之一。六、離心分離機(jī)I.用途離心分離機(jī)主要用于薄膜和紙漿的分離。II.主要技術(shù)參數(shù)1.轉(zhuǎn)子直徑由900mm2.篩網(wǎng)孔徑3 6mm3.生產(chǎn)能力800Kg/h4.轉(zhuǎn)速1200r/min5.電機(jī)功率55kwIII.結(jié)構(gòu)離心脫水機(jī)主要由機(jī)架，軸承座，轉(zhuǎn)子，篩網(wǎng)，殼體，蓋子，持水盤，進(jìn)料孔，出口料 孔等，是本發(fā)明的重要輔助設(shè)備之ー。七、脫水機(jī)I.用途離心脫水機(jī)主要用于塑料薄膜的脫水。II.主要技術(shù)參數(shù)1.轉(zhuǎn)子直徑(i> 890mm2.生產(chǎn)能力500Kg/h3.轉(zhuǎn)速1200r/min4.電機(jī)功率55kw5.篩網(wǎng)孔徑:3mmIII.結(jié)構(gòu)離心脫水機(jī)主要由機(jī)架，軸承座，轉(zhuǎn)子，篩網(wǎng)，殼體，蓋子，持水盤，進(jìn)料孔，出口料 孔等。為常見通用設(shè)備，是本發(fā)明的重要輔助設(shè)備之一。ノ V、蒸汽干燥機(jī)I.用途主要用于薄膜的干燥。II.主要技術(shù)參數(shù)1.容量500Kg/h2.風(fēng)機(jī)功率15kw3.轉(zhuǎn)速2800r/min4.蒸汽用量200kg/h5.主管直徑219腿III.結(jié)構(gòu)
本機(jī)主要由風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)子，構(gòu)架，熱箱，管道，儲存料斗組成。為常見通用設(shè)備，是本發(fā)明的重要輔助設(shè)備之一。九、氣流干燥機(jī)I.用途主要用于薄膜的干燥。II.主要技術(shù)參數(shù)1.容量500Kg/h2.風(fēng)機(jī)功率Ilkw3.轉(zhuǎn)速2800r/min4.主管直徑Φ 219mmIII.結(jié)構(gòu)本機(jī)主要由風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)子，構(gòu)架，熱箱，管道，儲存料斗組成。為常見通用設(shè)備，是本發(fā)明的重要輔助設(shè)備之一。
權(quán)利要求
1.廢紙回收生產(chǎn)中的固體廢棄物再回收工藝與裝備，包括如下工藝和裝備將物料通過皮帶輸送機(jī)送入內(nèi)裝高速刀片的破碎機(jī)，通過傳送帶1連續(xù)傳送到破碎機(jī) 2粉碎機(jī)中，同時噴入大量的水輔助切割、沖刷和浸潤；破碎后的碎片與水的混合物不斷進(jìn)入搓揉機(jī)3中進(jìn)行物料的磨揉，然后進(jìn)入漂洗漕4，漂洗槽底部為連續(xù)的螺旋送料，并不斷補(bǔ)充漂洗水使不同比重的纖維塑料分離，上下分別連續(xù)出料；下部出料部分經(jīng)螺旋提升機(jī) 13提升后，入傳送帶14，經(jīng)過人工挑選高密度塑料后循環(huán)回到傳送帶1，上部出料部分通過螺旋上料機(jī)5進(jìn)入離心分離機(jī)6進(jìn)一步分離紙漿和塑料碎片，從離心分離機(jī)6分離出的合格的不含塑料成份的漿水混合物料進(jìn)入紙漿調(diào)節(jié)池，調(diào)整到合格濃度后直接送造紙車間直接造紙或制作槳板，塑料碎片由螺旋上料機(jī)7提升進(jìn)入離分脫水機(jī)8脫水后經(jīng)高壓風(fēng)機(jī)9 進(jìn)入蒸汽干燥器10干燥，最后經(jīng)高壓風(fēng)機(jī)11進(jìn)入氣流干燥器12 二次干燥得到含水量和純度符合要求的再生塑料原料。
2.如權(quán)利要求1所述方法，粉碎、搓揉、分離是廢棄物回收的關(guān)鍵工藝，因此破碎機(jī)2、 搓揉機(jī)3及與其它輔助設(shè)備的合理組合是本發(fā)明的核心。
3.如權(quán)利要求1所述方法，破碎機(jī)2為關(guān)鍵裝置，采用內(nèi)嵌式設(shè)計，即在內(nèi)桶上和動軸上嵌有若干定刀和動刀，以滿足破碎尺寸要求，保證破碎效果，根據(jù)不同的物料性質(zhì)和回收要求，其轉(zhuǎn)速、形狀、尺寸大小、刀片安裝位置、大小與形狀均可以變化，只要能達(dá)到破碎要求，不局限于實(shí)施例所提供的樣機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述方法，搓揉機(jī)3是保證洗脫效果的關(guān)鍵輔助裝置，根據(jù)不同的物料性質(zhì)和回收要求，其大小形狀，運(yùn)行參數(shù)均可以變化，可不局限于實(shí)施例所提供的樣機(jī)，只要能達(dá)到充分剝離塑料和紙漿的效果即可。
5.如權(quán)利要求2、3所述方法，破碎機(jī)2和搓揉機(jī)3可以設(shè)計為一體。
6.如權(quán)利要求1所述方法，漂洗槽4是進(jìn)一步洗脫和實(shí)現(xiàn)大尺寸物料初步分離的輔助設(shè)備，根據(jù)不同的物料性質(zhì)和回收要求，其大小形狀，運(yùn)行參數(shù)均可以變化，可不局限于實(shí)施例所提供的樣機(jī)；根據(jù)實(shí)際情況，也可以取消。
7.權(quán)利要求1所述方法，離心分離機(jī)6是實(shí)現(xiàn)塑料和紙漿連續(xù)分離的高效分離設(shè)備，其濾網(wǎng)的孔徑大小和離心機(jī)的大小可以調(diào)整和變化，也可以采用其它的分離方法和設(shè)備，只要能滿足分離效果和分離量的要求均可。
8.如權(quán)利要求1所述方法，皮帶輸送機(jī)1和螺旋上料機(jī)5是主要用于塑料薄膜傳送的輔助設(shè)備，具有固定數(shù)量的物料輸送能力，傳送準(zhǔn)確，方便操作，是保證生產(chǎn)穩(wěn)定高效的輔助裝置，其改變和取消并不影響本發(fā)明。
9.如權(quán)利要求1所述方法，塑料碎片再進(jìn)入離分脫水機(jī)8脫水后經(jīng)高壓風(fēng)機(jī)9進(jìn)入蒸汽干燥器10干燥，最后經(jīng)高壓風(fēng)機(jī)11后進(jìn)入氣流干燥器12 二次干燥得到含水量和純度符合要求的再生塑料原料；根據(jù)實(shí)際要求，回收碎片也可以采取融熔分水或蒸水等多種后處理方式，因此，即使取消8、9、10等部分或全部干燥系統(tǒng)，也不影響本發(fā)明。
全文摘要
廢紙回收生產(chǎn)中的固體廢棄物再回收工藝與裝備用通過內(nèi)裝高速刀片的破碎機(jī)在水中對廢紙回收廠的大量固體廢棄物適度粉碎，進(jìn)一步借助搓揉機(jī)在水中對物料的摩擦、擠壓、洗脫作用，可以很好實(shí)現(xiàn)廢塑料薄膜吸附紙漿的充分滲透和潤濕，并在強(qiáng)力機(jī)械作用幫助下實(shí)現(xiàn)一定尺寸的小塑料碎片與紙漿纖維的水中分離這一最簡單的機(jī)械物理方法，很好地解決了回收廢紙固體廢棄物的資源化再利用問題，使其中的纖維和塑料得到完全回收利用，可實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，不產(chǎn)生二次污染，無三廢排放，本發(fā)明裝置具有投資省、能耗低、操作簡便、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。不但消除了三廢，避免了二次污染，而且可以大量節(jié)省資源，將產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益。
文檔編號D21B1/32GK102373636SQ20101026362
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者周健, 鐘奎 申請人:周健