一种纸塑分离机、造纸废渣分离系统及工艺 |
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| 申请号 | CN202410302247.2 | 申请日 | 2024-03-18 | 公开(公告)号 | CN117884455A | 公开(公告)日 | 2024-04-16 |
| 申请人 | 烟台大为环保科技有限公司; | 发明人 | 郑冰; 丁延莉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于固废回收技术领域，涉及一种纸塑分离机、造纸废渣分离系统及工艺。本发明的纸塑分离机包括壳体和 转子 ；所述的转子包括穿过壳体内腔的 主轴 ，所述的主轴上围绕其均匀设置数个立刀，所述的立刀在壳体内自轴的一端至另一端周向旋转；所述的壳体的一端设置进料口；所述的壳体底部开设出 水 口；所述的壳体内，在转子的下方设置筛板，所述的筛板远离进料口的一端设置出料口；所述的壳体与所述的主轴均沿出料端向下倾斜。本发明的造纸废渣分离系统在纸塑分离机前端设置沉淀槽，先将物料中的重质物料快速沉底并排出，避免这些物料对后续撕碎机刀片的损坏。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种纸塑分离机，其特征在于，包括壳体和转子； |
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| 说明书全文 | 一种纸塑分离机、造纸废渣分离系统及工艺技术领域[0001] 本发明属于固废回收技术领域，具体涉及一种纸塑分离机、造纸废渣分离系统及工艺。 背景技术[0002] 目前造纸固废洗料线处理的目的是将固废原料中的塑料、纸浆、金属、砂石等成分分类处理回收，轻质塑料经过漂洗漂浮回收。现有技术中，利用造纸固废回收废旧塑料其流程一般如图1所示。造纸固废经过皮带机输送至撕碎机撕碎，在皮带机上安装有磁选机，磁选机可以吸出原料中的部分铁质成分，经过撕碎机撕碎后物料进入纸塑分离机，纸塑分离机在水和转子的作用下分离出游离的纸浆，物料进入漂洗分离机漂洗，轻质塑料在漂洗分离机液面漂浮从一端分离出来进入甩干机脱水后可以生产再生塑料颗粒；漂洗分离机沉入水底的物料形成沉底渣从另一端排出。 [0003] 纸塑分离机是造纸固废回收工艺中的核心设备。现有技术中常规纸塑分离机的结构如图2所示，在壳体内设置转子，转子设置多组延其均匀分布的叶片。造纸固废和冲洗水通过进料口进入壳体内部，随着转子的旋转，造纸固废经叶片揉搓和冲洗水淘洗；纸浆和水从底部的筛板流出，轻质塑料从上端出料口出料，再进入漂洗分离机。现有技术中的纸塑分离机分离纸浆效果差，纸浆混在塑料皮中不能完全分离，在后续生产再生塑料颗粒中就会造成烟气过大，加重烟气处理负荷。 发明内容[0005] 本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种纸塑分离机、造纸废渣分离装置及工艺。本发明的纸塑分离机能够提高纸浆与轻质塑料的分离效率；本发明的造纸废渣分离装置及工艺解决了造纸固废中的金属对设备造成损坏的问题。 [0006] 具体技术方案如下：本发明的目的之一是提供一种纸塑分离机，其包括壳体和转子； 所述的转子包括穿过壳体内腔的主轴，所述的主轴上围绕其均匀设置数个立刀， 所述的立刀在壳体内自轴的一端至另一端周向旋转； 所述的壳体的一端设置进料口； 所述的壳体底部开设出水口； 所述的壳体内，在转子的下方设置筛板，所述的筛板远离进料口的一端设置出料 口； 所述的壳体与所述的主轴均沿出料端向下倾斜。 [0007] 使用本发明的装置时，造纸固废和冲洗水从进料口进入壳体，并在其内部被强力揉搓，在高速离心作用下，纸浆通过筛板流出，脱水、脱浆后的物料（塑料皮）从出料口出料。本发明的装置立刀连续，有效作用距离长，相比传统纸塑分离机脱水、脱浆效果更佳，纸浆与塑料皮的分离效率显著提高，可防止纸浆混于塑料皮中。与传统的纸塑分离机相比，本发明塑料皮的纸浆脱除率由原来的60%提高到90%以上。纸浆脱除率=脱除纸浆干重量/（脱除纸浆干重量+混于塑料皮中纸浆干重量）×100%。本发明将纸塑分离机的转子设置为数个自主轴起点到终点周向旋转的结构，相比传统的直线排列的多组叶片，物料分散效果更好，能更有效地将纸浆与塑料皮分离；且可避免电机负荷集中，使设备运行更平稳，工作电流低。 机体呈前高后低形式，在转子及水流作用下便于物料顺利下行。 [0008] 进一步，所述的立刀优选自轴的一端至另一端周向旋转60 120°，最优选为旋转~90°。立刀的旋转角度是影响物料分离效果的重要因素。 [0009] 进一步，所述的立刀的数量优选为3 4个，最优选为3个。~ [0010] 进一步，所述的立刀优选为合金钢材质。 [0011] 进一步，所述的立刀的高度优选为60 120mm，顶部刀口端厚度优选20 35mm。~ ~ [0012] 进一步，所述的立刀刀口端堆焊有耐磨材料，延长了转子使用寿命。所述的耐磨材料优选为司太立6合金或高铬焊条。 [0013] 进一步，所述的筛板的截面为开口向上的半圆形。 [0014] 更进一步，所述的主轴的中心低于半圆形的筛板的中心。将转子与半圆形筛板设置成不同心结构，使转子中心低于筛板半圆中心，转子立刀旋转到底部时与筛板间隙为最小点，转子上立刀与筛板的底部最小间隙优选为15 25 mm，这样既保证了转子底部物料的~揉搓效果，也保证了物料在转子两侧有较大空间被反复抛起。 [0015] 进一步，所述的壳体与所述的主轴优选向下倾斜5 7°，最优选为6°。~ [0016] 进一步，所述的壳体包括上壳体和下壳体，所述的进料口设置于上壳体，所述的出水口开设于下壳体。 [0017] 进一步，本发明的纸塑分离机还包括驱动转子旋转的电机驱动装置。 [0018] 本发明的目的之二是提供一种包括上述纸塑分离机的造纸废渣分离系统，按照物料运动方向，依次包括绞绳撕碎机、沉淀槽、第一纸塑分离机、撕碎机、漂洗分离机、第二纸塑分离机。 [0019] 使用上述系统时，将造纸固废中的绞绳经绞绳撕碎机破碎后，与圆筒筛废渣和转2 鼓碎浆机尾渣合并，在压力2kg/cm左右冲洗水水流作用下进入沉淀槽，在沉淀槽内重质物料快速下沉，由底部刮渣机排出，避免损坏后续撕碎机刀片。轻质物料在水流作用下快速进入第一纸塑分离机脱浆、脱水。脱浆、脱水后的塑料皮进入撕碎机被进一步撕碎，由于物料中没有重质物料，撕碎机刀片得到保护；撕碎后的塑料皮进入漂洗分离机进一步漂洗，物料中的沉底渣排出后再进入第二纸塑分离机脱浆、脱水，沉底渣脱浆、脱水后打包外运；漂洗分离机漂浮的塑料随水流进入甩干机，脱水后干净塑料皮进入打包机打包外运。脱水、脱浆后获得的纸浆集中进入微滤机过滤，纸浆被回收利用，过滤水进入清洗系统循环使用。 [0020] 进一步，所述的绞绳撕碎机包括第一绞绳撕碎机和第二绞绳撕碎机。第二绞绳撕碎机之后还优选设置磁选机。 [0021] 绞绳经过一次粗破后，再进行二次破碎；二次破碎为细破碎，避免由于物料过长造成后续设备缠绕。 [0022] 本发明的目的之三是提供一种使用上述造纸废渣分离系统的造纸废渣分离方法，其包括如下步骤：将绞绳破碎后，与圆筒筛废渣或/和转鼓碎浆机尾渣合并，在水流作用下进入沉淀槽，脱除重质物料； 脱除重质物料后，轻质物料（漂浮料）进入第一纸塑分离机脱浆、脱水； 脱浆、脱水后的塑料皮进入撕碎机撕碎；然后进入漂洗分离机漂洗，获得漂浮的塑料皮和沉底渣；沉底渣进入第二纸塑分离机脱浆、脱水。 [0023] 进一步，所述的绞绳破碎分为绞绳一次破碎和绞绳二次破碎。 [0024] 再进一步，绞绳二次破碎后使用磁选机除铁。 [0025] 进一步，漂洗分离机获得的漂浮的塑料皮经甩干机进行脱水。 [0026] 进一步，脱水、脱浆后获得的纸浆集中进入微滤机过滤，纸浆被回收利用，过滤水进入造纸废渣分离系统循环使用。 [0027] 进一步，漂洗分离机获得的沉底渣脱浆、脱水后经磁选机除铁。 [0028] 本发明的有益效果如下：本发明的纸塑分离机与传统结构相比物料分散效果好，脱水、脱浆效果更佳，纸浆与塑料皮的分离效率高，可防止纸浆混于塑料皮中。塑料皮的纸浆脱除率由原来的60%提高到90%以上。通过调整转子与筛板的位置，既保证了转子底部物料的揉搓效果，也保证了物料在转子两侧有较大空间被反复抛起。本发明的造纸废渣分离系统在纸塑分离机前端设置沉淀槽，先将物料中的重质物料快速沉底并排出，避免这些物料对后续撕碎机刀片的损坏。 附图说明 [0029] 图1为现有技术中造纸固废回收废旧塑料的流程示意图；图2为现有技术中纸塑分离机的示意图； 图3为本发明实施例1中的纸塑分离机的主视剖面示意图； 图4为图3中A‑A向的剖面示意图； 图5为本发明实施例2中造纸废渣分离系统及方法的流程示意图。 [0030] 图中：1、主轴；2、立刀；3、筛板；4、上壳体；5、下壳体； 6、下支座；7、出料口；8、进料口；9、出水口。 具体实施方式[0031] 以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例1 [0032] 一种纸塑分离机，如图3、图4所示，其包括壳体和转子；所述的转子包括穿过壳体内腔的主轴1，主轴1的外径为Φ325mm，所述的主轴1上 围绕其均匀设置三个立刀2，所述的立刀2在壳体内自轴的一端至另一端周向旋转90°；所述的立刀为合金钢材质，立刀2的高度为80mm，顶部刀口端厚度为30mm；刀口端堆焊有高度为 5mm的司太立6合金； 所述的壳体由上壳体4和下壳体5组成，所述上壳体4一端上部设置进料口8；所述 的下壳体5底部开设出水口9；所述的壳体通过下支座6支撑；壳体内部的长度为5m。 [0033] 所述的壳体内，在转子的下方设置筛板3，所述的筛板3的截面为开口向上的半圆形；半圆形的筛板3的内径为Φ600mm；所述的筛板3远离进料口8的一端设置出料口7；所述的主轴1的中心低于半圆形的筛板3的中心；主轴1的中心与筛板3的中心位于 同一竖直平面；转子上立刀2旋转到底部时与筛板的最小间隙为20 mm； 所述的壳体与所述的主轴1均沿出料端向下倾斜6°； 所述的纸塑分离机还包括驱动转子旋转的电机驱动装置。 [0034] 使用上述装置时，电机驱动装置驱动转子旋转，造纸固废和冲洗水从进料口8进入壳体，并在其内部被强力揉搓，在高速离心作用下，纸浆通过筛板3流出，脱水、脱浆后的物料（塑料皮）从出料口7出料。原料含浆量一般在10 25%，脱水、脱浆后含浆量为1 2%。~ ~ 实施例2 [0035] 参照实施例1，与实施例1的区别在于，立刀2在壳体内自轴的一端至另一端周向旋转30°。实施例3 [0036] 参照实施例1，与实施例1的区别在于，立刀2在壳体内自轴的一端至另一端周向旋转60°。实施例4 [0037] 参照实施例1，与实施例1的区别在于，立刀2在壳体内自轴的一端至另一端周向旋转120°。实施例5 [0038] 参照实施例1，与实施例1的区别在于，立刀2在壳体内自轴的一端至另一端周向旋转180°。实施例6 [0039] 参照实施例1，与实施例1的区别在于，所述的主轴1上围绕其均匀设置二个立刀2。实施例7 [0040] 参照实施例1，与实施例1的区别在于，所述的主轴1上围绕其均匀设置四个立刀2。实施例8 [0041] 参照实施例1，与实施例1的区别在于，所述的主轴1上围绕其均匀设置五个立刀2。 [0042] 测试 [0043] 测试实施例1 8对造纸固废的纸塑分离效果。实验条件为：电机功率90kW，转子转~速700rpm，使用同一批造纸固废进行纸塑分离测试。测试结果见表1。纸浆脱除率=脱除纸浆干重量/（脱除纸浆干重量+混于塑料皮中纸浆干重量）×100%。 [0044] 表1 纸塑分离效果对比立刀数量 立刀旋转角度 运行电流A 物料停留时间s 纸浆脱除率 实施例1 3 90° 145A 25s ≥95% 实施例2 3 30° 180A 30s ≥87% 实施例3 3 60° 165A 28s ≥90% 实施例4 3 120° 125A 22s ≥85% 实施例5 3 180° 100A 20s ≥75% 实施例6 2 90° 100A 30s ≥80% 实施例7 4 90° 165A 20s ≥85% 实施例8 5 90° 180A 15s ≥75% 从表1结果可见，本发明获得了较高的纸浆脱除率。其中，实施例1的纸浆脱除率最高。需要注意的是，实施例2虽然获得了较高的纸浆脱除率，但运行电流较大，且物料停留时间较长。 实施例9 [0045] 一种造纸废渣分离系统，包括实施例1中的纸塑分离机，如图5所示，其按照物料运动方向，依次包括第一绞绳撕碎机、第二绞绳撕碎机、磁选机、匀料辊、沉淀槽、第一纸塑分离机、撕碎机、漂洗分离机、第二纸塑分离机；所述的漂洗分离机连接甩干机。 [0046] 使用上述造纸废渣分离系统进行造纸废渣分离，如图5所示，步骤如下：将造纸固废中的绞绳通过第一绞绳撕碎机进行粗破碎后，再通过皮带输送机输送 到第二绞绳撕碎机，进行细破碎；通过磁选机除铁后，再通过皮带输送机到链板输送机，与 2 圆筒筛废渣和转鼓碎浆机尾渣合并，经过匀料辊混匀后，在压力2kg/cm 冲洗水水流作用下进入沉淀槽，在沉淀槽内重质物料快速下沉，由底部刮渣机排出，避免损坏后续撕碎机刀片。 [0047] 脱除重质物料后，轻质的漂浮料在水流作用下进入第一纸塑分离机脱浆、脱水。 [0048] 脱浆、脱水后的塑料皮进入撕碎机被进一步撕碎；撕碎后的塑料皮进入漂洗分离机进一步漂洗，获得漂浮的塑料皮和沉底渣；沉底渣由底部刮渣装置排出后再进入第二纸塑分离机脱浆、脱水，沉底渣脱浆、脱水后经磁选机除铁后打包外运；漂洗分离机漂浮的塑料皮随水流进入甩干机，脱水后干净塑料皮进入打包机打包外售。 [0049] 脱水、脱浆后获得的纸浆集中进入微滤机过滤，纸浆被回收利用，去制浆车间；过滤水进入造纸废渣分离系统循环使用。 |
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