專利名稱：具有分離劑回收的鋁塑復合包裝材料立式連續(xù)分離系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于物料分離技術，特別是涉及一種可對鋁塑復合包裝材料進行工業(yè)化連續(xù)分離處理的具有分離劑回收的鋁塑復合包裝材料立式連續(xù)分離系統(tǒng)。
背景技術：
紙塑鋁復合包裝材料是一種常見的包裝材料，廣泛應用于牛奶和軟飲料等包裝中。隨著人們環(huán)保意識的提高以及原料的匱乏，紙塑復合包裝的再生利用變得非常必要，在對紙塑復合包裝進行再生利用時，通常是將其中的紙基分離后，再將剩余的由鋁箔和塑料形成的材料再進行分離。其中，紙塑鋁復合包裝廢物的再生利用技術主要包括兩類，一類是直接再生技術，即將紙塑鋁復合包裝整體破碎處理后再生成新的原材料；另一類是分離再生技術，即將紙塑鋁復合包裝中的三種材料分離后分別回收利用。相對分離再生技術而言，直接再生技術主要以生產(chǎn)擠塑塑木和彩樂板為主，其無法有效地回收紙漿、塑料和鋁，沒有體現(xiàn)紙纖維、 鋁箔和塑料的自身價值。分離再生技術根據(jù)其分離過程可以分為兩個部分，首先是紙與鋁塑的分離，即紙漿分離技術；其次是鋁箔和塑料的分離，即鋁塑分離技術。紙與鋁塑的分離，通過水力碎漿的方法即可實現(xiàn)，該技術目前比較成熟，應用較廣泛。去除了紙漿后的鋁塑復合包裝材料的鋁箔和塑料的分離是是分離再生技術的關鍵和難點。目前，在對鋁箔和塑料復合形成的鋁塑復合包裝材料進行分離時，通常采用濕法分離技術，即將鋁塑復合包裝材料浸泡于分離劑中，通過溶解或溶脹作用破壞各層之間的黏合力從而使鋁、塑分開，實現(xiàn)鋁塑的化學分離，這個過程也可稱為鋁塑的化學分離反應；然后再進行甩干、分離等實現(xiàn)鋁塑的物理分離。為此，現(xiàn)有技術提出了一種實現(xiàn)鋁塑復合包裝材料連續(xù)分離系統(tǒng)，包括浸泡分離器、離心甩干機和滾筒離心篩分機，其中，浸泡分離器內(nèi)設置有有軸螺旋來傳送物料，其分離過程包括以下步驟(1)將鋁塑復合包裝材料投入盛裝有分離劑的該浸泡分離器中，經(jīng)過進行化學分離，并通過有軸螺旋傳輸至離心甩干機；
(2)離心甩干機可將送入的經(jīng)過化學分離的物料進行甩干處理，脫除其中的分離劑，將甩干后的物料傳送至離心篩分機；(3)離心篩分機利用高速轉(zhuǎn)動的中心轉(zhuǎn)子作用下，將鋁箔和塑料分離，并分別排出至塑料造粒機和渦流分選器，且渦流分選器可與鋁熔煉裝置連接得到鋁。但是，現(xiàn)有連續(xù)分離系統(tǒng)中，采用有軸螺旋進行物料傳輸?shù)慕莘蛛x器中，由于有軸螺旋自身結(jié)構(gòu)的限制，導致有軸螺旋直徑和長度均不能做的過大，從而大大限制了分離器對物料的分離處理能力，使得整個分離系統(tǒng)的物料處理能力較差；且有軸螺旋的柔韌性較差，容易發(fā)生物料堵塞，影響整個分離系統(tǒng)的物料分離處理效果；此外，現(xiàn)有分離系統(tǒng)中，離心篩分等物理分離過程中的分離劑通常作為廢水排出，導致分離劑被浪費，分離劑的利用率不高，分離劑消耗量大?？傮w上而言，現(xiàn)有連續(xù)分離工藝不易實現(xiàn)對鋁塑復合包裝材料進行工業(yè)化的大規(guī)模連續(xù)分離處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有分離劑回收的鋁塑復合包裝材料立式連續(xù)分離系統(tǒng)，可克服現(xiàn)有分離系統(tǒng)存在的物料處理能力差以及容易發(fā)生物料堵塞、廢水處理成本高的缺陷，可有效提聞物料處理能力，減少廢水的廣生量。本發(fā)明提供一種具有分離劑回收的鋁塑復合包裝材料立式連續(xù)分離系統(tǒng)，包括對鋁塑復合包裝材料進行化學分離處理的分離反應裝置，以及對經(jīng)過化學分離后的鋁塑復合包裝材料進行物理分離處理的立式分離甩干裝置，其中所述分離反應裝置包括具有腔體的分離器，以及設置在所述分離器的腔體內(nèi)的反應螺旋和出料螺旋；所述分離器包括反應段和出料段，所述反應段上遠離所述出料段的進料端設置有進料口，所述出料段上遠離所述反應段的出料端設置有出料口，所述出料端的高度高于進料端的高度；所述反應螺旋設置在所述反應段的腔體內(nèi)，所述出料螺旋設置在所述出料段的腔 體內(nèi)，且所述出料螺旋相對所述反應螺旋垂直設置；所述反應螺旋和出料螺旋均為無軸螺旋結(jié)構(gòu)，所述出料螺旋和反應螺旋的一端分別設置有電機；所述立式分離甩干裝置包括垂直設置的筒體，所述筒體包括間隙設置的內(nèi)筒體和外筒體，所述內(nèi)筒體的筒壁上設置有篩孔，且所述筒體的下端設置有進料倉，所述進料倉處設置有第一進料口，所述第一進料口與所述分離反應裝置上的出料口連接；所述外筒體上靠近所述筒體的下端的位置開設有第一排料口，所述筒體上靠近所述筒體的上端的位置開設有貫穿所述外筒體和內(nèi)筒體的第二排料口，所述第一排料口用于將經(jīng)過物理分離處理后的鋁箔和分離劑混合物排出，所述第二排料口用于將經(jīng)過物理分離處理后的塑料排出；所述內(nèi)筒體內(nèi)設置有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上間斷設置有多個鐮刀型葉片，且所述多個鐮刀型葉片呈螺旋狀分布；所述轉(zhuǎn)軸的下端深入所述進料倉，且所述轉(zhuǎn)軸上深入所述進料倉的轉(zhuǎn)軸部分設置有連續(xù)螺旋葉片；所述筒體的上端設置有與所述轉(zhuǎn)軸連接的電機；所述系統(tǒng)還包括沉降離心機和分離劑緩沖池，所述沉降離心機的進料口與所述立式分離甩干裝置的第一排料口連接，用于對所述立式分離甩干裝置排出的鋁箔和分離劑混合物進行分離處理；所述分離劑緩沖池與所述沉降離心機的液相出口連接，用于存儲所述沉降離心機排出的分離劑，且所述分離緩沖池通過液體泵和管道連接到所述分離反應裝置的進料口。本發(fā)明提供的具有分離劑回收的鋁塑復合包裝材料立式連續(xù)分離系統(tǒng)，通過采用無軸螺旋的分離反應裝置對鋁塑復合包裝材料進行化學分離處理，以及通過設置有鐮刀型葉片的立式分離甩干裝置對經(jīng)過化學分離的鋁塑復合包裝材料進行甩干和分離處理，可有效提高鋁塑復合包裝材料分離處理能力，在對鋁塑復合包裝材料處理過程中，可有效避免物料堵塞的問題，減少廢水的產(chǎn)生量；同時，通過設置分離緩沖池和液體泵，可有效將分離處理中的分離劑回收利用，降低分離劑的消耗。本發(fā)明提供的分離系統(tǒng)具有較強的物料處理能力，同時可降低分離劑的消耗量，具有較好的工業(yè)實用性，便于分離系統(tǒng)的推廣和應用。


圖I為本發(fā)明實施例提供的具有分離劑回收的鋁塑復合包裝材料立式連續(xù)分離系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2A為圖I中分離反應裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2B為圖2A中A-A向的剖視圖；圖2C為圖2A中B-B向的剖視圖；圖3A為圖I中立式分離甩干裝置的結(jié)構(gòu)示意
圖3B為圖3A中A處的局部放大示意圖；圖3C為圖3A中轉(zhuǎn)軸和鐮刀型葉片的截面放大示意圖；圖4為本發(fā)明實施例具體應用的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式鑒于現(xiàn)有技術分離系統(tǒng)存在的物料分離處理能力較差、容易產(chǎn)生物料堵塞和廢水產(chǎn)生量大的問題，本發(fā)明提供一種具有分離劑回收的鋁塑復合包裝材料立式連續(xù)分離系統(tǒng)，通過采用無軸螺旋結(jié)構(gòu)的分離反應裝置，以及采用可同時對經(jīng)過化學分離后的鋁塑復合包裝材料進行甩干和分離處理的立式分離甩干裝置，可有效提高鋁塑復合包裝材料處理的連續(xù)性，減少分離劑以及鋁屑的損耗，減少廢水的產(chǎn)生量，提高鋁塑復合包裝材料分離處理能力；同時，通過設置分離劑緩沖池以及液體泵，可對物理分離處理過程中的分離劑進行回收利用，提高分離劑的利用率，減少分離劑的消耗量。下面將以具體實例對本發(fā)明技術方案做詳細的說明。圖I為本發(fā)明實施例提供的具有分離劑回收的鋁塑復合包裝材料立式連續(xù)分離系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2八為圖I中分離反應裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖28為圖2A中A-A向的剖視圖；圖2C為圖2A中B-B向的剖視圖；圖3八為圖I中立式分離甩干裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3B為圖3A中A處的局部放大不意圖；圖3C為圖3A中轉(zhuǎn)軸和鍵刀型葉片的截面放大不意圖。如圖I所示，本實施例分離系統(tǒng)包括分離反應裝置10、立式分離甩干裝置20和沉降離心機30，其中，分離反應裝置10用于對鋁塑復合包裝材料進行化學分離處理，可將鋁塑復合包裝材料浸泡在分離劑中進行化學分離反應，將其中的鋁、塑分離；立式分離甩干裝置20可用于對經(jīng)過分離反應裝置10處理后的化學分離的鋁塑復合包裝材料進行甩干和物理分離處理，將其中的鋁箔和塑料物理分離，同時對塑料進行脫酸處理；從立式分離甩干裝置20排出的塑料可直接制成塑料產(chǎn)品，排出的鋁箔和分離劑可進入沉降離心機30，沉降離心機30可對鋁箔和分離劑進行離心處理，將鋁箔脫酸，脫酸后的鋁箔可從固相出口排出，分離劑可從液相出口排出，并進入到與沉降離心機30的液相出口連接的分離劑緩沖池801 ；同時，通過液體泵802可將分離劑緩沖池801內(nèi)的分離劑抽回至分離反應裝置10，以對分離劑進行再利用。為便于對本發(fā)明實施例技術方案的理解，下面將分別對本實施例中的分離反應裝置10和立式分離甩干裝置20進行說明。
分離反應裝置10本實施例中，如圖2A-圖2C所示，分離反應裝置10具體可包括分離器101、反應螺旋102和出料螺旋103，其中，該分離器101具有中空的腔體，且該分離器101包括反應段1011和出料段1012，反應段1011上遠離出料段1012的進料端Al處設置有進料口 10111，出料段1012上遠離反應段1011的出料端A2處設置有出料口 10121 (請見圖2C所示)，該出料端A2的高度高于進料端Al的高度；反應螺旋102設置在反應段1011的腔體內(nèi)，出料螺旋103設置在出料段1012的腔體內(nèi)，且出料螺旋103相對反應螺旋102垂直設置；反應螺旋102和出料螺旋103均為如圖2A所示的無軸螺旋結(jié)構(gòu)，分別安裝在反應段1011和出料段1012的兩端，其具體安裝結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)無軸螺旋結(jié)構(gòu)的安裝類似，在此不再贅述；出料螺旋103和反應螺旋102的一端分別設置有驅(qū)動螺旋結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)工作的電機104。本實施例中，分離反應裝置10的反應段1011的腔體內(nèi)可充滿分離劑，以對鋁塑復合包裝材料進行化學分離處理，具體地，可利用反應螺旋102在反應段內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運動，將從進料口 10111投入的鋁塑復合包裝材料傳送至出料螺旋103，在該傳送過程中，鋁塑復合包裝材料可在反應段1011內(nèi)充滿的分離劑作用下進行化學分離，經(jīng)過化學分離處理后的鋁塑復合包裝材料可通過出料螺旋103由出料口 10121排出。

本實施例中，在對鋁塑復合包裝材料進行分離處理時，可事先在分離器101的反應段1011內(nèi)充滿有分離劑；經(jīng)過紙基分離且未經(jīng)破碎的整片鋁塑復合包裝材料，可從反應段1011的進料口 10111連續(xù)不斷的投入到分離器101中；投入到分離器101中的整片鋁塑復合包裝材料可在反應段1011內(nèi)，隨反應螺旋102的轉(zhuǎn)動，一邊向反應段1011的出料端即靠近出料螺旋103的一端運動，一邊與反應段1011內(nèi)的分離劑進行化學分離反應，而分離劑不與鋁塑復合包裝材料一起運動始終存在于反應段1011內(nèi)；經(jīng)過化學分離后的鋁塑復合包裝材料，進入到出料段1012后，可隨出料段1012內(nèi)設置的出料螺旋103的轉(zhuǎn)動，向設置在出料段1012端部的出料口 10121運動，并從出料口 10121排出，與此同時，鋁塑復合包裝材料夾帶的分離劑從出料螺旋103和出料段1012腔體之間的間隙返流回反應段1011內(nèi)；從出料口 10121排出的經(jīng)過化學分離的鋁塑復合包裝材料，可進入如圖I所示的立式分離甩干裝置20中，并由立式分離甩干裝置20對經(jīng)過化學分離后的鋁塑復合包裝材料進行甩干和分離處理，得到物理分離的鋁箔和塑料，其具體實現(xiàn)過程將在下面做詳細說明。本實施例的分離反應裝置10中，用于傳送物料的反應螺旋102和出料螺旋103均為無軸螺旋結(jié)構(gòu)，這樣，無軸螺旋在制作時，可具有更好的柔韌度，對螺旋同軸性要求不高，使得無軸螺旋的長度和直徑均可做的較大，特別是對于反應螺旋102而言，由于反應螺旋102可做的足夠長和直徑足夠大，其傳送的物料就越多，且不會產(chǎn)生物料堵塞，可有效提高物料處理能力?？梢钥闯?，相對于現(xiàn)有分離系統(tǒng)中采用有軸螺旋的分離器而言，由于有軸螺旋結(jié)構(gòu)的限制，導致有軸螺旋韌性較差，對螺旋同軸性要求極高，使得有軸螺旋的直徑和長度均不能做的較大，嚴重影響物料分離處理能力，且容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，而本實施例分離系統(tǒng)通過采用無軸螺旋結(jié)構(gòu)進行物料的傳送，可有效提高物料分離處理能力，且不易產(chǎn)生物料堵塞，從而可提高整個分離系統(tǒng)的物料分離處理能力。本實施例中，為確保鋁塑復合包裝材料在反應段1011內(nèi)的化學分離效果，反應段1011的外殼可為雙層結(jié)構(gòu)的外殼,該雙層結(jié)構(gòu)的外殼之間具有空隙,且靠近反應段1011的腔體的內(nèi)層為導熱殼體層，這樣，在對鋁塑復合包裝材料進行分離時，可在該雙層結(jié)構(gòu)的外殼的空隙內(nèi)通水蒸汽，以確保反應段1011內(nèi)的分離劑的溫度可保持在一定的溫度范圍，提高鋁塑復合包裝材料的化學分離效果。實際應用中，整個分離器101可一體成型，外殼可采用不銹鋼雙層夾套結(jié)構(gòu)，這樣，在對鋁塑復合包裝材料進行分離時，就可以通過在夾套中通水蒸汽方式來確保分離器101的腔體內(nèi)的溫度，確保鋁塑復合包裝材料的分離效果。本領域技術人員可以理解，雙層結(jié)構(gòu)的外殼除了可以采用不銹鋼制作以外，也可采用其他材料制作而成，例如外層可為非耐磨耐腐蝕隔熱材料，內(nèi)層為耐磨耐腐蝕導熱材料的雙層結(jié)構(gòu)的外殼，這樣，可避免因分離器外殼內(nèi)通有水蒸汽而對外界環(huán)境，特別是操作人員帶來危害，提高分離裝置工作的安全性，也可減少分離器外殼的材料成本。本領域技術人員可以理解，上述雙層結(jié)構(gòu)的外殼中，除了可以通水蒸汽以確保反應段內(nèi)分離劑的溫度外，也可通有其他高溫液體或氣體，本實施例并不做特別限制。本實施例的分離反應裝置10中，如圖2A-圖2C所示,反應段1011內(nèi)設置有2個反應螺旋102，出料段1012內(nèi)同樣設置有2個出料螺旋103，且出料螺旋103和反應螺旋102相對設置。具體地,如圖2A-圖2C所示,本實施例中，2個反應螺旋102平行設置在反應段1011的腔體內(nèi)，2個出料螺旋103分別相對該2個反應螺旋102設置，且反應螺旋102與 出料螺旋103的旋轉(zhuǎn)軸之間的夾角為90°，2個出料螺旋103的旋轉(zhuǎn)軸之間的夾角設置為120°，且與鉛垂線的夾角均為60°。反應螺旋和出料螺旋這樣設置，可以確保從反應段1011傳送過來的經(jīng)過化學分離的物料，能更好的隨出料段1012內(nèi)的出料螺旋103排出，并方便反應驅(qū)動電機和出料驅(qū)動電機的設置；同時，分離反應裝置10工作時，只需要將反應螺旋102浸泡在反應段1011內(nèi)充滿的分離劑中，而出料螺旋103則不需要浸泡在分離劑中，從而避免由出料口排出的物料攜帶大量的分離劑，從而節(jié)省分離劑的使用量。可以看出，通過對出料螺旋103和反應螺旋102相對位置的設置，可有效提高出料螺旋103對反應螺旋102傳送過來的物料進行及時處理，避免物料在出料螺旋103的端部堆積。本實施例中，反應段1011的腔體可包括2個U型凹槽10112，且2個U型凹槽側(cè)面彼此連通無中間腔體壁；2個反應螺旋102可分別設置在該2個U型凹槽10112內(nèi)?？梢钥闯觯?個U型凹槽10112的設置，可使得2個反應螺旋102分別在各凹槽內(nèi)工作，減少2個反應螺旋102之間的相互干擾，提高反應螺旋102安裝的便利性，以及工作的可靠性和穩(wěn)定性；同時，在提高物料處理能力的情況下，也可減少分離裝置的材料消耗，減少分離裝置的占地空間。本實施例中，如圖2A和圖2C所示，出料段1012可包括相互獨立設置的第一出料段10122和第二出料段10123，第一出料段10122和第二出料段10123分別相對反應段1011垂直設置，2個出料螺旋103分別設置在第一出料段10122的腔體內(nèi)和第二出料段10123的腔體內(nèi)，出料螺旋103會相對反應螺旋102垂直設置。本領域技術人員可以理解，第一出料段10122和第二出料段10123遠離反應螺旋102的端部分別設置有出料口，以便隨出料螺旋103排出的物料可分別從各出料段的出料口排出，這樣，各出料口排出的經(jīng)過化學分離的鋁塑復合包裝材料，可分別送入立式分離甩干裝置而進行物理分離處理，從而提高分離反應裝置10化學處理效率。本實施例中，為提高無軸螺旋工作的穩(wěn)定性，以及物料可更好地隨螺旋運動，可在反應螺旋102遠離進料口的一端，即靠近出料螺旋103的一端，設置反應驅(qū)動電機；可在出料螺旋103靠近出料口的一端，即遠離反應螺旋102的一端，設置出料驅(qū)動電機。這樣，反應驅(qū)動電機就設置在反應螺旋的出料端，而出料驅(qū)動電機就設置在出料螺旋的出料端，可有效提高無軸螺旋傳輸物料的能力。立式分離甩干裝置20本實施例中，立式分離甩干裝置20可對經(jīng)過化學分離處理后的鋁塑復合包裝材料進行甩干和分離處理，具體地，如圖3A-圖3C所示，本實施例分離系統(tǒng)中的立式分離甩干裝置20具體可為立式結(jié)構(gòu)，包括垂直設置的筒體201、轉(zhuǎn)軸202、進料倉203和電機204，其中，筒體201包括內(nèi)筒體2011和外筒體2012，該內(nèi)筒體2011和外筒體2012之間具有間隙，且內(nèi)筒體2011的筒壁上設置有篩孔(圖中未示出)，即內(nèi)筒體2011的外壁可為篩網(wǎng)組成；內(nèi)筒體2011的腔體內(nèi)設置有轉(zhuǎn)軸202，轉(zhuǎn)軸202上間斷設置有多個鐮刀型葉片2021，該多個鐮刀型葉片2021從下到上呈螺旋狀分布；筒體201的下端設置有進料倉203，轉(zhuǎn)軸202的下端深入該進料倉203，且轉(zhuǎn)軸202深入進料倉203的轉(zhuǎn)軸部分設置有連續(xù)螺旋葉片2022 ；外筒體2012上，靠近筒體201的下端的位置開設有第一排料口 2013，筒體201上，靠近筒體201的上端的位置開設有貫穿外筒體2012和內(nèi)筒體2011的第二排料口 2014，且進料倉203上設置有第一進料口 2031，該第一進料口 2031與圖I-圖2C中的分離反應裝置10上 的出料口 10121連接，且它們之間可通過傳送帶連接；電機204安裝在筒體201的上端，與轉(zhuǎn)軸202連接，用于驅(qū)動轉(zhuǎn)軸202工作。本實施例中，經(jīng)過分離反應裝置10處理后的鋁塑復合包裝材料可直接被傳送至立式分離甩干裝置20，并由立式分離甩干裝置20上獨立設置的進料倉203進入立式分離甩干裝置20內(nèi)；通過控制電機204帶動轉(zhuǎn)軸202旋轉(zhuǎn)，可將進入進料倉203內(nèi)的物料吸入連續(xù)螺旋葉片2022之間，并隨著連續(xù)螺旋葉片2022傳送到內(nèi)筒體2011內(nèi)；在內(nèi)筒體2011內(nèi)，物料中的鋁箔會在間斷設置的鐮刀型葉片2021的打擊作用下而破碎剝離，此時，被擊打出的鋁屑就會從內(nèi)筒體2011筒壁上的篩孔中進入內(nèi)筒體2011和外筒體2012之間的間隙，并最終落到第一排料口 2013，由第一排料口 2013排出，而塑料一般都還為整片或體積較大的形狀，這些塑料會從筒體201上部設置的第二排料口 2014排出，從而實現(xiàn)鋁塑的物理分離。在鋁塑物理分離的過程中，轉(zhuǎn)軸202旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力同時可除去塑料上的分離劑，對塑料進行除酸處理，而脫出的分離劑可隨鋁屑一起從第一排料口 2013排出，這些分離劑可重新被回收利用，以減少分離劑的消耗和廢水處理。本實施例中，為達到較好的鋁塑物理分離效果，如圖3A和圖3C所示，鐮刀型葉片2021的長度d可為10cm-15cm，而鐮刀型葉片2021的高度h可為5cm，此外，鐮刀型葉片2021與轉(zhuǎn)軸202的軸向夾角a為75°，使得間隔設置的多個鐮刀型葉片2021在轉(zhuǎn)軸202上整體呈螺旋狀分布。通過試驗，上述鐮刀型葉片2021的設置，可使得化學分離后的鋁塑復合包裝材料的鋁塑物理分離率達到99. 3%，塑料的甩干度可達到95. 5%，使得分離后的塑料可直接進行塑料造粒，制成塑料產(chǎn)品出售或使用。本實施例中，為使得鋁塑物理分離后的鋁屑品質(zhì)，即鋁屑的純度更高，內(nèi)筒體2011的筒壁上篩孔的直徑可設置為3mm-5mm，經(jīng)過試驗，立式分離甩干裝置工作時，甩干過程中產(chǎn)生的塑料的直徑一般會大于5_，因此，當篩孔直徑在該尺寸范圍時，可有效避免塑料混入鋁屑，并可確保鋁屑全部從篩孔排出。本實施例中，由于進入立式分離甩干裝置20內(nèi)的鋁塑復合包裝材料通常為大面積的形狀，因此，為避免鋁塑復合包裝材料在立式分離甩干裝置20內(nèi)纏繞轉(zhuǎn)軸202，該轉(zhuǎn)軸202的直徑dl可設置為等于或大于20cm。這樣，在對物料甩干、分離過程中，避免整片物料對轉(zhuǎn)軸202的纏繞。本實施例中，上述的進料倉203與筒體201可一體成型，也可分體成型并組裝在一起，具體地，如圖3A所示，本實施例進料倉203與筒體201 —體成型，此時鐮刀型葉片2021和連續(xù)螺旋葉片2022的轉(zhuǎn)換點位于進料倉203的進料口處；同時，進料倉203與轉(zhuǎn)軸202靠近的側(cè)壁上也可包括外筒體，通過改變外筒體深入進料倉的距離可調(diào)節(jié)立式分離甩干裝置的分離和甩干處理能力。本實施例中，立式分離甩干裝置20在對鋁塑分離時，可進行連續(xù)、高效的分離，對鋁屑和塑料分別回收，同時，在分離的過程中可對塑料進行甩干和脫酸處理，去除塑料中的分離劑，使得脫出的分離劑可隨鋁屑一起排出，并可回收利用，從而減少了分離劑的浪費。本實施例中，如圖I-圖3C所示，為對經(jīng)過物理分離處理后的鋁屑進行處理，分離系統(tǒng)還可設置有沉降離心機30和渦流分選器40，其中，沉降離心機30的進料口可與立式分 離甩干裝置20的第一排料口 2013連接，用于對從立式分離甩干裝置20排出的鋁箔進行脫酸處理，即將其中的分離劑脫除；渦流分選器40與沉降離心機30的固相出口連接，用于去除鋁箔中可能存在的紙漿。本實施例中所述的沉降離心機30和渦流分選器40均可采用傳統(tǒng)的設備，其具體實現(xiàn)在此不再贅述。本實施例中，如圖I-圖3C所示，從分離反應裝置10的進料口 10111進入的鋁塑復合包裝材料，可在分離反應裝置10內(nèi)通過無軸螺旋傳送到出料口 10121，并在傳送過程中完成與其中充滿分離劑的化學分離反應，將鋁箔從塑料中分離，完成鋁塑復合包裝材料的化學分離；經(jīng)過化學分離的鋁塑復合包裝材料會從出料口 10121直接排入立式分離甩干裝置20的第一進料口 2031，并在立式分離甩干裝置20內(nèi)設置的鐮刀型葉片的轉(zhuǎn)軸帶動下，實現(xiàn)鋁塑的物理分離，分離后的鋁屑和塑料分別從立式分離甩干裝置20的第一排料口 2013和第二排料口 2014排出，同時，在鋁塑物理分離過程中，鋁塑復合包裝材料中的分離劑也會隨鋁屑一起從第一排料口 2013排出，從而實現(xiàn)對塑料的脫酸處理；從第二排料口 2014排出的塑料，已經(jīng)過脫酸處理，可直接進行打包處理，或者也可進行簡單的漂洗處理后進行打包處理，得到最終的塑料產(chǎn)品；從第一排料口 2013排出的鋁屑和分離劑可重新進行脫酸處理，以將分離劑從鋁屑中脫離，得到所需的鋁屑，同時，脫除的分離劑可重新利用。本實施例中，分離反應裝置10內(nèi)通過設置無軸螺旋對鋁塑復合包裝材料進行傳送，可有效提高鋁塑復合包裝材料進行化學分離處理的能力；同時，經(jīng)過化學分離的鋁塑復合包裝材料可通過立式分離甩干裝置20直接進行甩干和分離，可避免現(xiàn)有分別單獨采用離心甩干機進行甩干和采用離心篩分機進行物料分離所存在的甩干率、分離率、處理能力較低及廢水產(chǎn)生量大的問題，可有效減少鋁屑和分離劑的損失，并降低處理能耗。本實施例中，如圖I所示，立式分離甩干裝置20的第一排料口與沉降離心機30的進料口連接，該沉降離心機30可對從第一排料口排入的鋁箔和分離劑混合物進行分離處理，該沉降離心機30具體可為傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的沉降離心裝置，通過離心作用將分離劑從鋁箔上分離，使得鋁箔可從固相出口排出，分離的分離劑可從液相出口排出。本實施例中，如圖I所示，沉降離心機30的液相出口連接有分離劑緩沖池801，該分離劑緩沖池801可暫存從沉降離心機30排出的分離劑；同時，該分離劑緩沖池801通過管道連接到分離反應裝置10的進料口，且管道上安裝有液體泵802，通過液體泵802可將分離劑緩沖池801內(nèi)的分離劑抽送至分離反應裝置10，以對分離劑進行回收利用，可提高分離劑的利用率，降低分離系統(tǒng)的分離劑消耗量。為便于對本發(fā)明實施例技術方案有更好的了解，下面對本發(fā)明實施例的具體應用進行說明。圖4為本發(fā)明實施例具體應用的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例中，如圖4所示，該分離系統(tǒng)中設置有2個分離反應裝置10和2個立式分離甩干裝置20，并通過共用離心甩干機30和渦流分選器40，以及其他輔助設備實現(xiàn)對鋁塑復合包裝材料進行連續(xù)的分離處理，具有較好的工業(yè)實用性。具體地，如圖4所示，分離反應裝置10進料口連接有甲酸儲存罐501和硝酸存儲罐502，并與鋁塑傳送帶60連接；2個立式分離甩干裝置20分別與2個分離反應裝置10連接，且2個立式分離甩干裝置20的第一排料口均與沉降離心機30連接，立式分離甩干裝置20的第二排料口通過傳送帶701可將排出的塑料送入漂洗機702和塑料打包機703，以對塑料做進一步的處理；沉降離心機30的固相出口連接到渦流分選器40，液相出口連接到分離劑緩存池801，且分離劑緩存池801通過液體泵802連接到分離反應裝置10的進料口。下面將對本實施例分離系統(tǒng)對鋁塑復合包裝材料的整個分離過程進行說明。 (I)在對鋁塑復合包裝材料進行處理前，先為分離反應裝置10注入分離劑，具體地，可通過甲酸存儲罐501和硝酸儲存罐502，向分離反應裝置10內(nèi)注入甲酸和硝酸溶液，作為分離劑，并充滿分離反應裝置10中反應段的腔體。其中的硝酸是作為PH調(diào)節(jié)劑來使用，且甲酸的濃度為2-4mol/L，硝酸濃度為O. 010-0. 025mol/L。(2)從鋁塑傳送帶60將未經(jīng)破碎的整片鋁塑復合包裝材料連續(xù)送入分離反應裝置10的進料口，同時控制鋁塑傳送帶60的傳送速度以及分離反應裝置10中反應螺旋的旋轉(zhuǎn)速度，確保分離反應裝置10中分離劑與鋁塑復合包裝材料之間的液固比為30:1-15:1 ;同時，可向分離反應裝置10的分離器外殼的間隙內(nèi)通入水蒸汽，以確保其中的分離劑的溫度維持在40°C -75°C。(3)進入分離反應裝置10的鋁塑復合包裝材料會在反應段內(nèi)的反應螺旋的帶動下一邊與分離劑發(fā)生分離反應，一邊向出料段運動，在此過程中可實現(xiàn)鋁塑復合包裝材料的化學分離；進入出料段的鋁塑復合包裝材料會在出料螺旋的帶動下，從分離反應裝置10的出料口排出，并從立式分離甩干裝置20的料口進入立式分離甩干裝置20。在此過程中，為確保鋁塑復合包裝材料化學分離的效果，可適當控制反應螺旋的旋轉(zhuǎn)速度，使得鋁塑復合包裝材料進入出料段時剛好完成鋁塑的化學分離，具體地，本實施例系統(tǒng)中可控制反應螺旋的轉(zhuǎn)速使鋁塑復合包裝材料在分離劑中的時間為30分鐘-40分鐘。(4)進入立式分離甩干裝置20且經(jīng)過化學分離的鋁塑復合包裝材料，在立式分離甩干裝置20中的轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)作用下，可將鋁屑從塑料薄膜上打落，實現(xiàn)鋁塑的物理分離，同時對塑料薄膜進行脫酸甩干處理，且物理分離后的塑料薄膜從第二排料口排出，鋁屑、分離劑以及少量的塑料和紙漿從第一排料口排出。(5)從第二排料口排出的塑料薄膜可經(jīng)過傳送帶701傳送到塑料打包機703，對塑料薄膜進行打包處理，得到處理后的塑料，且在此過程中可經(jīng)過漂洗機702對塑料薄膜中少許的分離劑進行脫洗后再進行打包處理。(6)從第一排料口排出的鋁屑、分離劑以及少量的紙漿和塑料可進入沉降離心機30，進行脫酸處理，脫除的酸液即分離劑和少量的塑料會從沉降離心機30的液相出口排出，而脫酸處理后的鋁屑和少量的紙漿則會從沉降離心機30的固相出口排出；(7)從沉降離心機30排出的鋁屑和少量紙漿進入渦流分選器40進行除紙漿處理，鋁屑或紙漿與循環(huán)水被泵入渦流分選器，紙漿以及少量鋁屑隨部分循環(huán)水從渦流分選器40的上部排出，大部分鋁屑隨循環(huán)水從渦流分選器40下部排出；(8)從渦流分選器40下部排出的鋁屑隨循環(huán)水進入螺旋離心機901進行脫水處理，為進一步降低鋁屑含水率，從螺旋離心機901排出的鋁屑還需進入烘干機902進行烘干處理，烘干后的鋁屑即是最終的物理分離后的鋁屑產(chǎn)品。(9 )從渦流分選器40上部排出的紙漿和少量鋁屑可進入濕式滾筒篩111進行紙塑分離，紙漿與循環(huán)水通過濕式滾筒篩111的篩孔排至濕式滾筒篩111下部的斜篩112，從斜篩112上篩出的少量的紙漿后可返回再生紙生產(chǎn)工藝；從濕式滾筒篩111末端排出的少量的鋁屑可再次進入渦流分選器40進行循環(huán)分離處理。(10)從沉降離心機30排出的分離劑和少量碎塑料經(jīng)過篩網(wǎng)803濾出碎塑料后，進 入分離劑緩存池801，并通過液體泵802返回分離反應裝置10進行循環(huán)利用，篩網(wǎng)803濾出的少量碎塑料可重新返回立式分離甩干裝置20進行循環(huán)處理?？梢钥闯?，本實施例分離系統(tǒng)可有效對鋁塑復合包裝材料進行分離處理，可實現(xiàn)鋁塑復合包裝材料處理的連續(xù)分離工藝，可有效節(jié)省加料、出料的時間消耗，分離反應時間可縮短至35min，可有效提高分離處理效率。本實施例中，分離系統(tǒng)可設置有一控制裝置，用于對分離反應裝置10、立式分離甩干裝置20、沉降離心機30以及各傳送帶、泵等進行控制，以確保各設備運轉(zhuǎn)后，可連續(xù)對鋁塑復合包裝材料進行分離處理。最后應說明的是以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有分離劑回收的鋁塑復合包裝材料立式連續(xù)分離系統(tǒng)，其特征在于，包括對鋁塑復合包裝材料進行化學分離處理的分離反應裝置，以及對經(jīng)過化學分離后的鋁塑復合包裝材料進行物理分離處理的立式分離甩干裝置，其中 所述分離反應裝置包括具有腔體的分離器，以及設置在所述分離器的腔體內(nèi)的反應螺旋和出料螺旋； 所述分離器包括反應段和出料段，所述反應段上遠離所述出料段的進料端設置有進料口，所述出料段上遠離所述反應段的出料端設置有出料口，所述出料端的高度高于進料端的高度； 所述反應螺旋設置在所述反應段的腔體內(nèi)，所述出料螺旋設置在所述出料段的腔體內(nèi)，且所述出料螺旋相對所述反應螺旋垂直設置； 所述反應螺旋和出料螺旋均為無軸螺旋結(jié)構(gòu)，所述出料螺旋和反應螺旋的一端分別設置有電機； 所述立式分離甩干裝置包括 垂直設置的筒體，所述筒體包括間隙設置的內(nèi)筒體和外筒體，所述內(nèi)筒體的筒壁上設置有篩孔，且所述筒體的下端設置有進料倉，所述進料倉處設置有第一進料口，所述第一進料口與所述分離反應裝置上的出料口連接； 所述外筒體上靠近所述筒體的下端的位置開設有第一排料口，所述筒體上靠近所述筒體的上端的位置開設有貫穿所述外筒體和內(nèi)筒體的第二排料口，所述第一排料口用于將經(jīng)過物理分離處理后的鋁箔和分離劑混合物排出，所述第二排料口用于將經(jīng)過物理分離處理后的塑料排出； 所述內(nèi)筒體內(nèi)設置有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上間斷設置有多個鐮刀型葉片，且所述多個鐮刀型葉片呈螺旋狀分布；所述轉(zhuǎn)軸的下端深入所述進料倉，且所述轉(zhuǎn)軸上深入所述進料倉的轉(zhuǎn)軸部分設置有連續(xù)螺旋葉片；所述筒體的上端設置有與所述轉(zhuǎn)軸連接的電機； 所述系統(tǒng)還包括沉降離心機和分離劑緩沖池，所述沉降離心機的進料口與所述立式分離甩干裝置的第一排料口連接，用于對所述立式分離甩干裝置排出的鋁箔和分離劑混合物進行分離處理； 所述分離劑緩沖池與所述沉降離心機的液相出口連接，用于存儲所述沉降離心機排出的分離劑，且所述分離緩沖池通過液體泵和管道連接到所述分離反應裝置的進料口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有分離劑回收的鋁塑復合包裝材料立式連續(xù)分離系統(tǒng)，其特征在于，所述反應段的外殼為雙層結(jié)構(gòu)的外殼； 所述雙層結(jié)構(gòu)之間具有空隙，且靠近所述反應段的腔體的內(nèi)層為導熱殼體層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有分離劑回收的鋁塑復合包裝材料立式連續(xù)分離系統(tǒng)，其特征在于，所述反應螺旋和出料螺旋的數(shù)量均為2個； 2個所述反應螺旋平行設置在所述反應段的腔體內(nèi)，2個所述出料螺旋分別相對2個所述反應螺旋設置，且所述反應螺旋與出料螺旋的旋轉(zhuǎn)軸之間的夾角為90。; 2個所述出料螺旋的旋轉(zhuǎn)軸之間的夾角為120°，與鉛垂線的夾角均為60°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有分離劑回收的鋁塑復合包裝材料立式連續(xù)分離系統(tǒng)，其特征在于，所述反應段的腔體包括2個U型凹槽，且所述2個U型凹槽側(cè)面彼此連通無中間腔體壁；2個所述反應螺旋分別設置在所述2個U型凹槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有分離劑回收的鋁塑復合包裝材料立式連續(xù)分離系統(tǒng)，其特征在于，所述錸刀型葉片的長度為10cm-15cm，所述錸刀型葉片的高度為5cm ； 所述錸刀型葉片與所述轉(zhuǎn)軸的軸向夾角為75°。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有分離劑回收的鋁塑復合包裝材料立式連續(xù)分離系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸的直徑大于或等于20cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有分離劑回收的鋁塑復合包裝材料立式連續(xù)分離系統(tǒng)，其特征在于，還包括 渦流分選器，與所述沉降離心機的固相出料ロ連接，用于去除鋁箔中的紙漿。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有分離劑回收的鋁塑復合包裝材料立式連續(xù)分離系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括對鋁塑復合包裝材料進行化學分離處理的分離反應裝置，以及對經(jīng)過化學分離后的鋁塑復合包裝材料進行物理分離處理的立式分離甩干裝置，其中該分離反應裝置中設置的反應螺旋和出料螺旋均為無軸螺旋結(jié)構(gòu)；該立式分離甩干裝置的內(nèi)筒體內(nèi)設置有轉(zhuǎn)軸，且轉(zhuǎn)軸上間斷設置有多個鐮刀型葉片，立式分離甩干裝置連接有沉降離心機，沉降離心機連接有分離劑緩沖池。本發(fā)明提供的具有分離劑回收的鋁塑復合包裝材料立式連續(xù)分離系統(tǒng)可有效實現(xiàn)對鋁塑復合包裝材料的連續(xù)分離處理，具有較高的鋁塑分離處理能力。
文檔編號B07B1/24GK102764753SQ201210259670
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者劉玉強, 李麗, 王琪, 羊軍, 閆大海, 黃澤春 申請人:中國環(huán)境科學研究院, 杭州富倫生態(tài)科技有限公司