6.8 Технологическая схема получения вторичного гранулята из отходов пэт:
1 – ëмкость запаса; 2 – ворошитель; 3 – кристализатор; 4 – сушилка; 5 – воронка загрузочная; 6 – экструдер; 7 – литьевая ванна; 8 – гранулятор; 9 – бункер готовой продукции;
10 – контейнер «биг-бэг»
Полимерные отходы поступают в дробильную камеру, внутри которой вращается ротор, на котором закреплены несколько массивных поперечных ножей. Измельченный материал пневмотранспортом загружается в емкость запаса 1. В случае одновременного использования двух и более типов сырья, компоненты смеси подаются в емкость из бункеров хранения в заданном массовом соотношении. Материалы перемешиваются и непрерывно шнеком наклонной подачи, установленным под углом 45º в закрытой шахте, транспортируются в ворошитель 2, который представляет собой закрытый бункер, оснащенный двумя валами перемешивания и питающим шнеком. Пыль ПЭТ, образующаяся при дроблении отходов, транспортировке и загрузке материалов, отделяется в циклоне. Гидравлическая передача ворошителя предотвращает зависание материала, с ее помощью также можно производить уплотнение материала с низкой насыпной массой.
Из ворошителя материал подается в кристаллизатор 3. Кристаллизатор – горизонтальный реактор с «рубашкой» для органического теплоносителя, предназначенный для формирования кристаллической структуры в полимере под воздействием температуры. Оснащен мешалкой с лопастями.
Непрерывно выгружаемый из кристаллизатора материал с помощью шнека наклонной подачи поступает в вертикальную сушилку 4. Материал подаётся в верхнюю часть сушилки, активно перемешивается при помощи мешалки, оснащённой ножевидными лопастями. Нижняя часть сушилки с воздухораспределительными крышками служит для сушки материала контактным способом. Сушильный агент – воздух, нагретый до температуры 130-140ºС – подается в нижнюю часть сушилки. Воздух для сушки всасывается из помещения через фильтр, подаётся в газодувку через калорифер.
Высушенный материал выгружным шнеком непрерывно поступает в уплотнительную воронку 5, смонтированную над экструдером 6. Отработанный воздух с температурой не более 90ºC выходит из верхней части сушилки через выпускной патрубок и повторно направляется в кристаллизатор. Вертикально установленный в воронке шнек специальной конструкции уплотняет размельченный полимер низкой насыпной массы, чтобы обеспечить производительность экструдера, и транспортирует его в загрузочную зону экструдера.
Для термостабилизации, модификации вторичного ПЭТ или ввода красителей в составе установки может быть предусмотрена система дозирования добавок, которая состоит из бункеров, дозирующего шнека, загрузочной воронки.
Перемешивание, плавление и гомогенизация полимерного сырья и добавок осуществляется в одношнековом электрообогреваемом экструдере. Производительность экструдера зависит от состава исходных компонентов, их насыпной массы. Для удаления низкомолекулярных продуктов, выделяющихся из расплава, в одной из зон экструдера устроен вентиляционный канал (купол), соединённый с жидкостным кольцевым вакуумным насосом и ёмкостью – сепаратором для сбора удаляемых продуктов.
На линии предусмотрена непрерывная фильтрация расплава посредством автоматизированного роторного самоочищающегося фильтра.
Давлением, создаваемым шнеком экструдера, расплав полимера продавливается через отверстия фильеры с образованием стренг, поступающих на орошаемый водой тянущий транспортер литьевой ванны 7 и далее в гранулятор 8. Пройдя вибросито, гранулы вторичного ПЭТ пневмотранспортом направляются в установленный на взвешивающем устройстве 9 контейнер «биг-бэг». Контейнеры отгружаются потребителям.
Переработка отходов ПЭТ способом частичного гликолиза. В промышленных условиях реализован способ рециклинга отходов ПЭТ с использованием приема их частичного гликолиза.
Сырье в виде смолистых слитков или волокнистой путанки предварительно измельчается в специальной дробилке до заданного размера. Металлические включения улавливаются металлодетектором. Измельченный материал при помощи пневматической системы транспортирования подается на узел загрузки в контейнеры типа «биг-бэг» для транспортирования к линии рециклинга.
Образующийся при измельчении материал мелкой фракции подается на установку пласткомпактирования, где под воздействием тепла от трения преобразуется в агломерат. Затем агломерат направляется в дробилку для измельчения до состояния, обеспечивающего его беспроблемную переработку в экструдере.
Из узла загрузки сырья 1 (рис.6.9) измельченный материал через металлоотделитель 2 подается в бункер-накопитель 3 , откуда самотеком поступает в приемную часть экструдера 4. Частичный гликолиз измельченных отходов осуществляется в экструдере, снабженном двухступенчатой вакуумной системой 5 для удаления из расплава влаги и легколетучих продуктов разложения полимера, что позволяет исключить стадию сушки отходов.
Рис. 6.9. Технологическая схема деполимеризации полиэфирных отходов:
1 – узел загрузки сырья, 2 – металлоотделитель, 3 –бункер-питатель экструдера,
4 – экструдер, 5 – узел вакуумирования, 6 – узел дозирования этиленгликоля,
7 – повысительный насос, 8 – фильтр расплава, 9 – статический смеситель,
10 – линия подачи продукта на дополиконденсацию
В экструдере материал расплавляется и деструктируется в среде этиленгликоля. Необходимая вязкость расплава, выходящего из экструдера, достигается вводом в экструдер нужного количества этиленгликоля, поступающего из узла дозирования этиленгликоля 6.
Посредством повысительного насоса 7 низковязкий расплав – предполимер – подается в автоматизированную самоочищающуюся ротационную систему фильтрации 8, где очищается от посторонних включений размером до 20 мкм.
Затем расплав предполимера через статический смеситель 9 направляется в систему поликонденсаторов производственной технологической линии, где, перемешиваясь с предполимером основного потока, он подвергается поликонденсации с ростом вязкости, необходимой для получения волокна.
Финишный расплав полимера поступает на машины формования полиэфирного волокна.