Cómo ajustar el nivel del agua en el tanque de flotación para una separación óptima

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El nivel del agua en el tanque de flotación es el ajuste más influyente que realiza un operador en una línea de lavado de plásticos, pero también es el más frecuentemente ignorado. En una línea de lavado Polyretec, el tanque de flotación, a veces denominado tanque de aguas y flotación, es donde la separación por densidad hace su trabajo silencioso y decisivo: los polímeros ligeros, como el polietileno y el polipropileno, flotan a la superficie, mientras que los polímeros más pesados, como el PET, el PVC, el PS y el ABS, se hunden hasta el fondo y son arrastrados por una rasqueta o tornillo que gira lentamente. El límite entre una fracción de flotación limpia y una contaminada se define, sobre todo, por el nivel de agua estático en relación con la rejilla de desbordamiento. Logre que el nivel sea el adecuado y sus granos de PET saldrán brillantes y con un bajo contenido de restos de PE; si lo hace mal, ya sea que pierda material valioso por la rejilla o ve cómo la capa que flota se compacta en una masa lenta y que se desliza del tornillo. En esta guía se explican la física, el procedimiento de ajuste, las variables que colaboran, las comprobaciones de pureza, los errores comunes y las configuraciones reales de tanques de flotación Polyretec que puede especificar para su corriente de material.

El siguiente consejo está escrito para los directores de planta, supervisores de línea y ingenieros de procesos que ya están operando o están a punto de poner en funcionamiento una línea de lavado. Supone un tanque de agitación flotante con regulador de desbordamiento, válvula de agua de reposición, instrumento de nivel y sistema de circulación o agitación por aire. Ya sea que su alimentación esté compuesta de remolques de botellas PET recicladas, HDPE rígido y PP mezclados o película agrícola, la misma lógica se aplica: la línea de agua es donde se gana o pierde la separación.

El principio de separación por densidad detrás de los tanques de flotación

La separación por densidad en un tanque flotante se basa en un hecho físico simple: un objeto inmerso en agua experimenta una fuerza de flotabilidad igual al peso del agua que desplaza. Si el objeto es menos denso que el agua, la fuerza de flotabilidad supera su peso y sube. Si es más denso, se hunde. Debido a que la densidad del agua es aproximadamente de 1,0 gramos por centímetro cúbico a las temperaturas habituales en una línea de lavado, ese valor se convierte en la línea divisoria natural entre la fracción de flotación y la de sedimentación.

Los polímeros manejados en una línea de lavado de reciclado abarcan un amplio rango de densidad, y esa dispersión es precisamente lo que hace que la separación por flotación sea tan útil. Las poliolefinas de baja densidad flotan cómodamente porque su densidad se sitúa muy por debajo de 1,0. El polietileno mide normalmente entre 0,91 y 0,96 gramos por centímetro cúbico, mientras que el polipropileno mide entre 0,90 y 0,92 gramos por centímetro cúbico. Ambos flotan en la superficie. El PET, por el contrario, mide entre 1,33 y 1,40 gramos por centímetro cúbico y hunde rápidamente. El PVC se sitúa entre 1,30 y 1,45, el PS entre 1,04 y 1,07, y el ABS entre 1,04 y 1,07, por lo que los tres se hunden, aunque el PS y el ABS se ubican lo suficiente cerca de la línea del agua como para que los desechos, la atrapamiento de aire o la espuma de surfactante ocasionalmente pueda mantenerlos flotando.

Una regla práctica indica que la separación por densidad es fiable solo cuando el intervalo de densidad entre los dos materiales supera unos 0,05 gramos por centímetro cúbico. El PE a 0,93 y el PP a 0,91 difieren solo en 0,02, por lo que no pueden separarse por flotación con agua pura; permanecen juntos en la fracción flotante. El PET a 1,35 y el PE a 0,93 difieren en más de 0,40, por lo que la separación es nítida y estable. Es por eso que un solo tanque de flotación separa limpiamente la capa flotante de poliolefinas de la capa de sedimentación de PET o PVC, pero no puede, por sí solo, separar el PE del PP o el PET del PVC. Para esas separaciones más ajustadas se necesitan tanques secuenciales con medios de ajuste de la densidad, una etapa de hidrocilindro o un clasificador óptico más adelante en la línea.

En el siguiente cuadro se enumeran los plásticos comunes encontrados en una línea de lavado, su densidad típica y el veredicto de flotación o hundimiento en agua corriente. Úsalo como el primer punto de control cuando sospechas un problema de separación: si dos polímeros en tu corriente están separados por 0,05 gramos por centímetro cúbico el uno del otro, no esperes que un tanque único los separe.

Referencia común de la densidad plástica y veredicto de flotación o hundimiento

Polímero Densidad típica (g/cm3) Veredicto en agua (1,0 g/cm3). Fuente típica en la corriente de reciclaje
Polipropileno (PP)0,90 a 0,92FloaterTapones, cajas, recipientes rígidos, no tejidos.
Polietileno de baja densidad (PELD)0,91 a 0,93FloaterFilm, bolsas, film agrícola, embalaje.
Polietileno de alta densidad (HDPE)0,94 a 0,96FloaterBotellas, barrizales, tubos, artículos domésticos rígidos
Expandir el uso del poliestireno expandido (EPS)0,015 a 0,05Floater (fuertemente)Envases de espuma, trozos de aislamiento.
Polistireno (PS sólido)1.04 aCaída (marginal)Vasos para yogur, desechables rígidos
Acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS)1.04 aCaída (marginal)Cajas de aparatos, tuberías, automoción
Cloruro de polivinilo (PVC, rígido)1,30 a 1,45 horasLavaboSecador de aire caliente en tuberías + separador ciclónico
Tereftalato de polietileno (PET)1,33 a 1,40 horasLavaboBotellas, bandejas, estropajos, fibras
Policarbonato (PC)1,20 a 1,22LavaboDiscos compactos, acristalamiento, carcasas electrónicas
Poliamida (PA, nylon)1.13 a 1.15LavaboPolímero carbonizado y suciedad que cubre las aberturas.
Polioximetileno (POM)1.41 aLavaboEngranajes de precisión, accesorios, piezas industriales
Contaminantes de vidrio, arena, metal2,2 a 7,8.Lavabo (fuertemente)Egipto, relleno mineral, forros de tapas.

Note que la densidad del agua de 1,0 gramo por centímetro cúbico no es una propiedad fija que se pueda cambiar bajando o elevando el nivel del agua. El agua sigue siendo agua. Lo que cambia al ajustar el nivel no es la flotabilidad en sí, sino la geometría de la zona de separación: cuán profundo se encuentra la capa flotante, cuán rápido se lleva al rebosamiento, cuánto tiempo tienen que sedimentarse las partículas de sedimentación y cuánta turbulencia proveniente del imnulso y del agitador llega al rebosadero. Aquellos factores, no la física de la flotabilidad, son los que el operador puede controlar ajustando el nivel.

¿Por qué el nivel de agua es la variable fundamental en un tanque de flotación?

El nivel del agua en un tanque de flotación se define por el intervalo vertical entre la superficie estática del agua y el borde superior del canal de rebose. En un tanque bien diseñado, este intervalo es pequeño, normalmente de 20 a 60 milímetros, pero dentro de ese intervalo estrecho, la diferencia entre una operación rentable y una contaminada está decidida. El canal de rebose es el borde por encima del cual la fracción flotante se vierte hacia el embocadero de la descarga de flotación. La altura de ese canal suele ajustarse mediante una puerta o una placa deflectora extraíble, y la válvula de agua de relleno determina cuán alto está la superficie estática sobre él.

Cuando el nivel del agua es demasiado alto en relación con el retén, la capa flotante es profunda y la fuga transporta una capa gruesa y rápida de material hacia la descarga. Esto suena bien para la capacidad de procesamiento, pero un nivel elevado también significa que las partículas inestables o marginalmente flotantes cerca de la superficie son arrastradas antes de que puedan hundirse. El resultado es la contaminación de la fracción flotante por flaquillos grandes, especialmente restos de PVC o PET que nunca se desprendieron por completo de las etiquetas o que fueron retenidos por el aire atrapado. La pureza de la fracción flotante disminuye aunque la planta parezca estar ocupada y ser productiva.

Cuando el nivel del agua es demasiado bajo, se produce el fallo contrario. La capa flotante se vuelve superficial y, debido a que la tanque sigue recibiendo agua, los cristales se acumulan en la superficie más rápido de lo que puede eliminarlos el desbordamiento. Se compactan entre sí y contra la drenante, formando un colchón denso. El tornillo de descarga o el raspador empiezan a resbalar debido a que no hay una capa que fluya libremente para transportarla; en su lugar, se desliza contra un lecho compactado. El caudal disminuye, la carga del motor aumenta y los operarios responden acelerando el raspador, lo que solo agrava la compactación. Al mismo tiempo, las partículas que deberían asentarse calmadamente son agitadas por la turbulencia sobrecogedora de la superficie.

El nivel del agua no cambia qué polímero flota. Cambia, en cambio, el grado de limpieza, la velocidad y la completa eliminación de las fracciones flotantes y que se hunden una vez que la capacidad de flotación ha cumplido con su función.

La relación entre la altura del embalse, el nivel del agua y el rendimiento se interpreta mejor como un acto de equilibrio. Un borde del embalse más bajo con el mismo nivel estático implica un mayor espacio y una salida más espesa del flotador; un borde del embalse más alto con el mismo nivel estático implica un espacio más pequeño y una salida más delgada y controlada. Los operadores ajustan tanto la posición del embalse como el caudal de reposición de forma conjunta. La tabla siguiente relaciona las configuraciones típicas con los resultados que se pueden esperar, para que pueda diagnosticar un tanque mal configurado a partir de sus síntomas en lugar de adivinar.

Nivel de agua y altura del muro frente a la pureza de la separación y la capacidad de producción.

Nivel estático por encima del paso de drenaje. Comportamiento de la capa flotante Pureza de la flotación (PE/PP) Recuperación de la caída (PET/PVC) Caudal
Menos de 20 mm.Delgada, compacta fácilmente en el diqueAltoAltoDeslizamiento de tornillos
De 20 a 35 milímetrosDescarga estable y de flujo libreAltoAltoBuena
De 35 a 60 mm.Descarga con desviación más profunda y más rápida.Medio a alto.BuenaAlto
60 a 90 mm.Laminas gruesas, turbulencia de la superficieMedio, incremento en la proporción de PVCPérdida ligera a través del desborde.000 veces
Más de 90 grados CelsiusLimpieza pesada, transporte inestable.Bajo, contaminación pesadaNotable pérdida de enchufeLos picos se derrumban

El resumen es que la banda óptima es deliberadamente estrecha. La mayoría de los tanques de flotación de Polyretec se ponen en marcha con el umbral ajustado de modo que el nivel estático se sitúa de 30 a 45 milímetros por encima del borde, y luego se ajusta durante la prueba de aceptación con respecto a la aportación real del cliente. No existe un número universal, ya que el tamaño, la forma y la tensión superficial de las partículas contaminantes residenciales, y la velocidad de suministro alteran el equilibrio. El procedimiento del apartado siguiente muestra cómo encontrar un número reproducible.

Paso a paso: Cómo ajustar el nivel de agua del depósito de flotación

Ajustar el nivel del agua no es una solución instantánea; es una rutina de puesta en funcionamiento breve que debe repetirse siempre que el material de alimentación cambie considerablemente. Siga la secuencia a continuación y anote el ajuste para que el turno siguiente pueda comenzar desde un punto conocido que funcione correctamente.

Preparación antes de tocar el embalse

Confirmar que el tanque está lleno y que la bomba de circulación o el sistema de agitación por aire están funcionando al punto de operación que pretendes usar. Verificar que la alimentación es constante y representativa, no un aumento inicial de agua y partículas finas. Verificar que el instrumento de nivel está leyendo y, si tienes un vaso de inspección, que su lectura coincide con la del transmisor. Una lectura de nivel que no puedes confiar es peor que ninguna lectura.

Paso 1: Configurar el dique para el nivel medio

Comience con la compuerta de embalse ajustable en su medio viaje. Esto le da margen para moverse en cualquiera de las direcciones durante el ajuste. En los tanques con un deflector quíntuplo removible, elija la placa de altura intermedia. Marque la posición para poder volver a ella.

Paso 2: Establecer un nivel estático estable.

Abra la válvula del agua de mezcla hasta que la superficie estática se ubique claramente por encima del arrecife y se derrame una delgada hoja continua de material flotante en el estrato de descarga. No se preocupe aún por la perfección; está descubriendo el rango de control. Deje que el tank funcione hasta que el transmisor del nivel indique que la superficie se mantiene estable.

Paso 3: Aplicar el criterio de equilibrio estable

El tanque estálisto para juzgar únicamente cuando está verdaderamente estable. La regla de aceptación utilizada en las líneas Polyretec es que el nivel estático debe oscilar dentro de más o menos 5 milímetros durante un período de 20 a 30 minutos mientras la velocidad de alimentación y el flujo de reposición permanecen constantes. Si el nivel se altera más de eso, el flujo de entrada, la bomba de circulación o el balance del drenaje están equivocados y ninguna configuración del campamento salvará la separación. Repara primero el balance.

Paso 4: Efectuar la muestreo de ambas fracciones en la presa mediana.

Recopile una muestra de 500 gramos de la descarga del flotador y una muestra de 500 gramos de la descarga del basurero utilizando el método de recolección de tres puntos descrito en la sección de pureza. Analice para detectar contaminación cruzada: PVC o PET en el flotador, PE o PP en el basurero. Esto es su punto de partida en el dique medio.

Paso 5: Levantar la presa y volver a efectuar el muestreo.

Elevar la cinta para que el nivel estático baje hasta 20 a 25 milímetros por encima del borde. Restablecer el estado estable, luego volver a realizar la toma de muestras. Debe observarse que aumenta la pureza del flotador y, si la rueda estaba resbalando antes, se recupera el caudal. Si la pureza del flotador ya era alta, se obtiene un pequeño beneficio y se puede perder la recuperación del andamio, por lo que tome nota del equilibrio entre ambos.

Paso 6: reducir el Weir y volver a realizar muestreo

Bajar la rejilla para que el nivel estático suba hacia los 50 o 60 milímetros. Restablecer el estado estable y reextraer la muestra. Debería notar un aumento del rendimiento, pero una sutileza en la pureza del floto a medida que las partículas marginales comienzan a deslizarse. Esto le indica el límite superior de su rango.

Paso 7: bloquear el punto de ajuste entre los extremos

Elegir la altura del presostato que proporcionó la mayor pureza del flotador, manteniendo al mismo tiempo los objetivos de producción, normalmente un nivel de 30 a 45 milímetros por encima de la rebosadora para alimentos mixtos postconsumo. Registrar el marcado de presostato, la posición de la válvula de relleno y la lectura del nivel objetivo. Colgarlos en el panel.

Paso 8: verificar con una tanda de producción

Ejecute la configuración bloqueada durante al menos un turno completo y realice un seguimiento de la pureza y el rendimiento. Un pequeño desplazamiento es normal; si la pureza se mantiene dentro de los límites especificados, la configuración está validada. Si la composición de la alimentación varía según la temporada, repita los pasos 4 a 7 en lugar de comprobar el nivel diariamente.

Todo el procedimiento lleva varias horas, pero se recupera cada semana con la reducción del reenvasado y con menos quejas de los clientes relacionadas con la contaminación. Trate la regulación del nivel como un parámetro controlado, no como una estimación diaria.

Variables cooperativas que debe ajustar conjuntamente

El nivel del agua nunca trabaja solo. Un tanque de flotación es un sistema acoplado, y el cambio del nivel sin tener en cuenta las otras variables produce resultados confusos e irrepetibles. Las variables abajo señaladas deben establecerse en un orden razonable: primero los aspectos mecánicos y de flujo, luego el nivel, después la configuración del agitador fino y la composición química.

Velocidad del agitador y del rastrillador

El alerón de agitación o de transporte normalmente gira a 15 a 45 revoluciones por minuto. Demasiado lento, y las partículas no se mantienen en suspensión lo suficiente como para viajar hasta el raco superior; demasiado rápido, y todo el tanque se vuelve turbulento, arrastrando los flotadores hasta el fondo y haciendo que los sedimentos suban. En una línea de PET, el agitador suele ser más lento porque el PET flota fácilmente; en una línea de película, la velocidad es mayor para evitar que la película flexible se aglomere. Ajuste la velocidad al material y establezca el nivel.

Tiempo de permanencia

El tiempo que un grumo permanece en el tanque, por lo general de 30 a 120 segundos, se establece según el volumen del tanque y la velocidad de alimentación. Si se acorta el tiempo de permanencia a través del exceso de alimentación, ni siquiera un nivel perfecto puede separar lo que no tiene tiempo para sedimentarse. Calcule el tiempo de permanencia a partir del volumen efectivo y del flujo de masa; si este cae por debajo de unos 30 segundos, reduzca la alimentación o agregue un segundo tanque en serie en lugar de luchar con el nivel.

Carga de alimentación

Alimentación express en kilogramos por hora por metro cuadrado de la superficie del tanque, porque el área superficial determina la velocidad a la que se puede eliminar la capa flotante. El sobrecargar la superficie es la causa más común de compactación y deslizamiento de las hélices. Mantén la carga dentro del envoltorio de diseño del tanque; la tabla de selección presente más adelante en esta guía muestra los envoltores típicos por configuración.

Temperatura del agua

El rango de funcionamiento es de 20 a 45 grados Celsius. El agua tibia reduce la viscosidad de la grasa residual y ayuda a liberar el pegamento de las etiquetas y la suciedad alimentaria, lo cual mejora la separación efectiva. También permite la fijación de burbujas de agitación por aire, que pueden levantar los flotadores ligeramente contaminados. Por encima de aproximadamente 45 grados Celsius, el costo de energía aumenta y la comodidad del operador disminuye, mientras que por debajo de 20 grados Celsius en el invierno, la liberación de la contaminación se ralentiza y la separación se deteriora. Si el agua de entrada es fría, considere una línea de reabastecimiento de calor o acepte un rendimiento más lento.

Dosificación de agente tensioactivo

Una pequeña dosis de surfactante reduce la tensión superficial y ayuda a separar las películas hidrofóbicas y los residuos de etiquetas, pero un exceso de dosis produce espuma persistente que mantiene las partículas marginales en la superficie y engaña la lectura del nivel. Aplique la dosis a una concentración medida, no visualmente, y observe la capa de espuma como señal de retroalimentación.

Agitación de aire y asistencia de burbujas

Algunos tanques utilizan agitación por aire, una corriente de burbujas finas procedente del fondo del tanque, para mantener el material en movimiento y ayudar a que las piezas flotantes ligeramente ensuciadas se desprenden y suben. La velocidad de las burbujas es un elemento regulable: si es demasiado baja, el lecho se detiene, mientras que si es demasiado alta, la superficie se agita. La agitación por aire es muy valiosa en diapositivas y en alimentación rígida ensuciada, donde el riega mecánico solo deja restos.

Velocidad del raspador o de descarga.

La velocidad del rastrillo o el tornillo de descarga por flotación debe coincidir con la tasa de generación de flotación. Si se establece el nivel bien pero el rastrillo es demasiado lento, la capa se compacta de todos modos. Ajuste la velocidad del rastrillo a partir de la carga de flotación observada al nivel elegido, no a partir de un valor predeterminado fijo.

Estas variables interaccionan. Un modelo mental útil es que el nivel del agua determina el destino de cada fracción, mientras que la velocidad del agitador, el tiempo de residencia, la carga de alimentación, la temperatura, el surfactante, el aire y la velocidad de la pala determinan si el material realmente alcanza ese destino. Ajuste el nivel último, después de haber ajustado los demás.

Medición de la pureza de separación en el tanque de flotación

No se puede mejorar lo que no se mide, y en un tanque de flotación la única medida honesta es una muestra representativa analizada para detectar contaminación cruzada. Dos números importan más: el PVC u otro residuo pesado en la fracción de flotación, a menudo expresado en partes por millón de PVC en la corriente de PE o PP, y el residuo de PE o PP en la fracción de decantación, expresado como un porcentaje en peso.

El método de muestreo de tres puntos

Recopile una muestra de 500 gramos, pero no desde un solo punto. Recopile submuestras aproximadamente iguales de tres puntos a lo largo del flujo de descarga, el lado cercano, el centro y el lado lejano, y luego combínelas y mezclelas. Esto tiene en cuenta la distribución irregular que siempre se observa en una pared. A partir de los 500 gramos combinados, realice dos controles.

Prueba de filtro por densidad.

Haga que una parte de la muestra se hunda en un líquido de densidad controlada, o simplemente repítala a través de un pequeño tanque de prueba a un nivel conocido, y pesa lo que flota frente a lo que se hunde. Esto muestra rápidamente la división de PE en PET o PET en PE sin equipo de laboratorio. Es la verificación en el campo que utilizan la mayoría de las líneas en cada turno.

Diagnóstico puntual Near-Infrared (NIR)

Para una identificación más precisa, un clasificador óptico o cercano al infrarrojo puede identificar el tipo de polímero en la muestra y cuantificar el porcentaje de contaminación. Se trata de una etapa de laboratorio o de control de calidad en lugar de un ajuste en el tanque para la alimentación, pero valida la cribado por densidad y detecta mezclas sutiles, como el ABS oculto en una partida PET. Utilízalo cuando las especificaciones del cliente sean estrictas.

Un objetivo práctico para una línea de lavado de botellas PET es una fracción de flotación con un residuo de PVC inferior a unos pocos cientos de partes por millón y una fracción de remoción con un carryover de PE inferior al 1% en peso. Las líneas de película son más generosas en el lado de remoción pero más estrictas en el lado de flotación porque un poco de PET en la película deteriora el color del pellet. Establezca sus límites internos a partir del requisito de abajo del flanco, y luego ajuste el nivel para mantenerlos.

Debilidades habituales y cómo solucionarlas

Incluso un tanque bien diseñado se desvía. El siguiente cuadro indica los fallos que más comúnmente observan los operarios en la separación de flotación por inmersión, sus causas habituales y las acciones correctivas, junto con el nivel de agua, que se muestra cuando se trata del piso de la válvula. Mantenlo en el panel de control.

Referencia de fallas, causas y remedios.

Error observado. Causa probable. Medidas correctoras
Alto contenido de PVC en la fracción flotante.Nivel del agua demasiado alto; partículas pesadas dispersas arrastradas sobre la barreraMenos weir o reducir el flujo de relleno para bajar el nivel entre 20 y 35 mm
Elementos flotantes PE o PP.Nivel demasiado bajo; los flotadores están compactados y arrastrados por la raqueta.Elevar la cinta o aumentar el caudal de reposición; liberar la capa compactada
El tornillo de descarga se desvía, disminuye el rendimiento.Capa flotante compactada a un nivel bajo; el rascador es demasiado lento.Elevar el nivel de agua ligeramente; aumentar la velocidad del rastrillador para que se adapte a la carga
Los granillos se aglomeran debido a una carga estática.Alimentación en seco, humedad baja, adhesión electroestática de los finos.Elevar la temperatura del agua ligeramente; añadir agente antistático en la etapa de lavado
Pulpa de etiquetas y fibras de papel obstruyen el embocaderoEliminación del etiquetado insuficiente en la etapa superior; se acumula pasta en las juntasVentana de clausura para rechazo; mejorar el prelavado y la separación del etiquetado antes del tanque.
Capa de espuma persistente en la superficieSobredosis de surfactante o carga de grasa demasiado alta.Reducir la dosis de tensioactivo; añadir un cajoneras; incrementar la eliminación.
Calefacción de grasa en una emulsión de aceite.Acondicionamiento de relleno mineral, arena o pastaPrograme la limpieza del alimentador; revise la eliminación del residuo del río de entrada.
Agua turbia, aumento de TSSAlimento sucio; circulación demasiado baja; desconexión insuficiente.Aumentar la circulación y la extracción; acortar el ciclo de cambio de agua.
La separación durante el invierno empeora las cosasLa temperatura baja del agua de entrada disminuye la liberación de contaminantesAjuste el agua para compensar el calor entre 30 y 40 C; acepte un menor rendimiento.
La espuma retiene las partículas marginalesSuelo con surfactante o proteínas que crea una espuma estable.Cortar el surfactante; añadir desespumante a una velocidad controlada
El nivel oscila más allá de un margen de 5 mm.Apego excesivo de la capacidad de alimentación, desarmonía de la bomba o desagüe obstruido.Establezca la alimentación; comprueba la bomba de circulación; limpia el desagüe.
Haga que la recuperación sea baja a pesar de un buen nivel.Tiempo de residencia demasiado corto; sobrealimentación para el volumen del tanque.Reduzca la alimentación o agregue un segundo tanque en serie; verifique la permanencia.
Flotación desigual a lo largo del ancho del charcoDistribución inadecuada de la entrada o defectos en el blindaje de una porción del mueble de bombeo.Rebalancee la entrada; inspeccione y nivele la placa del和衡.

Configuraciones de tanques de flotación de Polyretec

Polyretec, una fábrica de Wanplas, diseña sus tanques de flotación como módulos integrales de las líneas de lavado que construye, a fin de adaptarlos a la capacidad de la línea en lugar de venderlos como unidades independientes. Las configuraciones enumeradas aquí están adaptadas a las capacidades documentadas de las líneas de lavado: línea de lavado de botellas de PET de calidad alimentaria de 500 a 6000 kilogramos por hora y línea de trituración y lavado de plástico blando de polipropileno o polietileno de 500 a 1500 kilogramos por hora. Los valores proporcionados son valores de ingeniería típicos para cada clase de capacidad y deben confirmarse con la especificación final de la línea durante la prueba de aceptación.

Cada tanque utiliza un dique de desbordamiento ajustable, un instrumento de nivel, una bomba de circulación con un caudal adecuado y un rastrador o tornillo que gira lentamente y está dimensionado para la carga del flotador. Las clases más grandes añaden una segunda zona de agitación y un flujo de circulación más alto para mantener el tiempo de estancia en el intervalo de 30 a 120 segundos a plena aportación. Para el pelletizado posterior, Wanplas suministra sistemas de pelletización con tornillos gemelos que se integran directamente con las líneas de lavado de Polyretec, de modo que toda la línea, desde los flocos hasta los pellets, queda bajo la responsabilidad técnica de un solo proveedor.

Especificaciones de los tanques de flotación de Polyretec por clase de capacidad

Asigne la clase de línea Dimensiones del cuerpo del tanque (L x W x H, mm) Volumen efectivo (m3) Potencia del motor de agitación (kW). Complemento de uso del agua (m3/h) Flujo de la bomba de circulación (m3/h)
Línea de lavado de film blando de PP o PE, 500 a 1500 kg/h3500 x 1400 x 15005.03.01,5 a 3,040
Línea de lavado de botellas de PET, de 1000 a 2000 kg/h4500 x 1600 x 16008.54.02,0 a 4,060
Línea de lavado de botellas de PET, 3000 a 6000 kg/h6000 x 2000 x16.05.54,0-8,0 rpm100

Estos tanques se construyen como parte de una línea de lavado llave en mano, por lo que el módulo de flotación llega ensanchado, cableado y preconfigurado para la fase de puesta en funcionamiento correspondiente al material de su empresa. Durante la prueba en fábrica, Polyretec lleva a cabo un flujo real o representativo a través de la línea y registra la posición del embalse y el nivel que proporcionaron la pureza acordada, transmitiendo finalmente los datos a los operadores como punto de partida.

Guía de selección: Combina el tanque con su material.

La elección de la configuración de flotación adecuada comienza con la combinación de materiales, el caudal requerido y la pureza deseada. La tabla inferior relaciona los escenarios habituales de reciclaje con la disposición del tanque recomendada. La separación en un único tanque soluciona la separación básica entre poliolefinas y fracciones pesadas; la separación en dos etapas serie mejora este desdoblamiento cuando la mezcla de entrada es abundante; la adición de un hidrociclón o de una etapa óptica aguas abajo mejora la separación de los distintos polímeros.

Requisito a una guía de selección de configuración

Combinación de materiales. Necesidad de caudal Pureza deseada Configuración recomendada.
Bidones de PET con etiquetas y tapas de LDPE1000 a 2000 kg/hDepósito de PET por debajo del 1 por ciento de PETanque de flotación de PET Polyretec, clase de 8,5 m3
PET usado por los consumidores, muy sucio3000 a 6000 kg/hEspecificación de flakos de alimentosSerie de dos etapas, clase de 16 m³ con agitación de aire
Film agrícola de PP o PE500 a 1500 kg/hBajo contenido de minerales, bajo contenido en PVCTanque de flotación de película Polyretec de un solo elemento, clase 5 m3.
PP HDPE rígido y PP mezclados1000 a 2000 kg/hElementos con la densidad de flotación PE o PP.Tanque único para flotación; medio de densidad haciendo aguas abajo para la separación de PE o PP
PET mezclado con botellas de PVC1000 a 3000 kg/hPVC en PET por debajo de los parámetros específicos.Tanque único para dejar caer las flotas, luego hidrociclón o etapa óptica
PS o ABS con PET500 a 1500 kg/hSeparación por densidad marginalTanque y proyección en línea inmediata, o ajuste de la densidad.
Mezcla de bolsas tejidas y películaDe 500 a 1000 kg/hTraslado del remanente del lavado000.000 libras por año):

Si su requisito no aparece en esta lista, la opción por defecto segura es dimensionar el tanque de flotación según la clase de capacidad de la línea y planificar una segunda etapa solo si la primera no puede mantener la pureza al rendimiento deseado. Especificar en exceso un tanque solo aumenta el tamaño no resuelve un proceso que requiere dos cortes de densidad; solo consuma agua y espacio en el suelo.

Aplicaciones en distintos sectores de la industria de plásticos reciclados

Las líneas de lavado de Polyretec sirven a varios flujos de reciclaje diferentes, y el tanque de flotación se comporta de manera distinta en cada caso debido a que la geometría de entrada y el perfil de contaminación varían. Entender el flujo también te permite establecer el nivel de forma inteligente en lugar de copiar un número de otra planta.

Limpieza de trozos de botellas de PET de calidad alimentaria.

Esta es la aplicación más estricta. La fracción de vertido es el producto, los fragmentos de PET destinados a fines de contacto con alimentos o uso de botella a botella, por lo que la fracción flotante de las etiquetas de LDPE, las tapas de PP y el papel deben eliminarse casi por completo. En este caso, el nivel suele fijarse hacia el extremo inferior de la banda, entre 20 y 35 milímetros, para proteger la pureza de la fracción de vertido, y el tiempo de residencia es generoso. El tanque funciona a temperatura alta para liberar la pasta de etiquetas, y se utiliza agitación con aire para que los fragmentos no se atasquen.

Reciclaje de HDPE y PP resistentes

En este proceso, la fracción flotante, HDPE o PP, es el producto y la fracción de sedimentación, principalmente PET, PVC y contaminantes densos, es el rechazo. El nivel puede colocarse ligeramente más alto para maximizar la recuperación de la fracción flotante, ya que una pequeña cantidad de contaminación de sedimentación en la fracción flotante es menos perjudicial que perder buena poliolefina sobre el Torrencial. La velocidad del agitador es moderada y la raspa está adaptada para una mayor generación de fracción flotante.

Clasificación de plásticos rígidos mixtos

Las pilas rígidas mixtas contienen HDPE, PP, PET, PVC, PS y ABS juntos. Un tanque solo separa los flotadores de los sedimentos; para aislar cada polimero se necesitan tanques secuenciales o clasificación óptica downstream. El tanque de flotación sigue teniendo su lugar al eliminar la mayor parte de los poliolefinas y el rechazo pesado de sedimentos, lo que reduce considerablemente la carga en la fase de clasificación posterior, más costosa.

Film agrícola y film posterior al consumo

La película es la materia prima más difícil de flotación porque las láminas flexibles se juntan, atrapan aire y resisten la humedad. El tanque necesita agitación más rápida o agitación fuerte del aire, agua más caliente y un cuidadoso control de agentes tensioactivos para mantener la película abierta y flotando. El rendimiento por metro cuadrado de superficie es menor que el del flake rígido, por lo que se debe ajustar el nivel para evitar la compactación mientras se da tiempo a que la película desaire.

En todas estas etapas, el mismo principio sigue vigente: el nivel de agua es el control principal de dónde va cada fracción, y las otras variables existen para garantizar que el material realmente llegue allí. Wanplas, como la marca principal, soporta toda la gama de líneas de lavado de Polyretec con estándares de ingeniería compartidos y un compromiso de servicio unificado, de manera que los clientes que operan varias líneas puedan standardizar la formación del personal y los recambios en todo el grupo.

Inspección diaria y gestión de la calidad del agua

La separación estable depende del agua estable. Un tanque que funcionaba perfectamente el lunes falla el jueves porque la composición del agua cambió, no porque el nivel se movió. El procedimiento diario mantiene el medio dentro de los límites y detecta los problemas antes de que afecten al producto.

Cuidado diario y periódico del agua y los tanques

Tarea Frecuencia. ¿Qué comprobar o hacer? Aceptación.
Lectura del nivel frente a la hélice de comprobación.Cada turnoConfirmar que el transmisor coincide con la lectura del vaso dentro de 5 mm.Más o menos 5 mm.
Inspección del borde de la rebosadora.Cada turnoBusque pulpa de etiqueta, desgaste o obstrucción en el borde.Limpia, horizontal y libre de obstáculos
Muestra de pureza de tres puntosCada turnomuestra combinada de 500 g de flotación y sedimentación.Dentro de la especificación interna.
Verificación de turbidez o TSSDiariamenteObservar la claridad; medir el TSS si se tiene a mano un laboratorioNo hay elevación persistente.
Eliminación de la capa de suciedad.DiariamenteEspuma de protección flotante y grasa flotanteSuperficie en general limpia.
Cribas de la bomba de circulaciónSemanalmenteLimpiar el tamiz; confirmar el flujo según las especificaciones.El flujo debe mantenerse dentro de un margen de más o menos un 5 %.
Sangrado parcial y rellenadoSemanalmente o según se necesiteReemplace del 20 al 30 por ciento del volumen en alimentación sucia.TSS y control del olor.
Tazón de asentamiento con descarga simultánea.SemanalmenteLimpie la arena y el relleno acumulados.Sin formación de escamas.
Cambio completo del agua.Mensualmente o según condiciones.Reemplace la carga completa cuando persista la turbidez.Fácilmente perceptible, con un bajo olor.

La calidad del agua y el nivel del agua son compinches. Un nivel que era perfecto en el agua limpia puede actuar mal en el agua turbia y espumosa porque el comportamiento de la superficie efectiva cambia. Cuando la separación se desvía, siempre revisa la calidad del agua antes de volver a cortar la presilla; a menudo, la presilla estaba bien y el medio no lo estaba.

Servicio y soporte de Polyretec

Polyretec, una fábrica de Wanplas, respalda cada línea de lavado con un programa de servicio diseñado para mantener estable la separación en la producción real, no solo durante la puesta en funcionamiento. El soporte abarca el tanque de flotación como parte de toda la línea.

¿Qué incluye el programa de soporte?

  • Prueba conjunta de envío antes del envíoAntes de que la línea abandone la fábrica, Polyretec ejecuta su alimentación real o representativa a través de todo el tren, incluida la cuba de flotación, y registra la posición validada del dique, el nivel del agua y el resultado de pureza como referencia del traspaso.
  • Instalación y puesta en funcionamiento en el lugar.Instalación asistida por ingenieros y puesta en marcha que llevan el tanque al punto establecido documentado en el agua y la alimentación, con el criterio de estado estacionario aplicado en el lugar.
  • Política respecto a las piezas de repuesto.El compromiso del grupo Wanplas incluye 500 USD en piezas gratuitas por año, además del reemplazo gratuito de las piezas dañadas dentro del período de garantía, por lo que una placa de embocadura o junta desgastadas no representan una interrupción de la producción.
  • Formación del operario.La formación práctica enseña a tu equipo la rutina de ajuste de niveles, el método de muestreo de tres puntos y la tabla de fallos, de modo que la línea funcione según las especificaciones después de que los ingenieros se van.
  • Soporte para la operación remota.La supervisión remota y la revisión de datos permiten al equipo de Polyretec analizar tendencias de nivel y registros de pureza con los operadores y recomendar ajustes sin una visita al sitio.
  • Fábrica abierta y ensayo de muestras.Los clientes pueden visitar la fábrica, observar una línea en funcionamiento y enviar una muestra de su propio material para una prueba que demuestre la separación posible antes de comprometerse.

Polyretec cuenta con más de una década de experiencia en equipos de reciclaje, un historial de 100 o más instalaciones de proyectos, apoyo en 50 o más países y un equipo de 24 o más ingenieros que ayudan con la puesta en marcha y la optimización. Esa profundidad es lo que permite que un cliente trate el nivel del tanque de flotación como un parámetro controlado y repetible, en lugar de un misterio cotidiano.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la altura ideal del nivel del agua por encima del pararraye en un tanque de flotación?

Un nivel de agua estático típico se sitúa entre 20 y 60 milímetros por encima del borde del embalse de desbordamiento. El punto de ajuste exacto depende del tamaño de las partículas, de la carga de alimentación y de la pureza deseada. El nivel debe ajustarse hasta que la capa flotante drene de manera constante sin llevar material sedimentado al desbordamiento. La mayoría de las líneas Polyretec se ponen en marcha en el intervalo de 30 a 45 milímetros y se ajustan de manera minuciosa durante la prueba de aceptación.

¿Por qué el nivel de agua importa más de lo que la mayoría de los operadores espera en la separación por flotación/sumersión?

El nivel del agua establece la profundidad vertical de la capa flotante y el tiempo de permanencia de las partículas cerca de la barrera. Si esta es demasiado alta, las partículas pesadas dispersas caen sobre la barrera; si es demasiado baja, la capa flotante se compacta, la hélice se deslice y se reduce la producción. Es el control central de dónde se extraen las diferentes fracciones.

¿Cómo sé si la cámara de flotación ha alcanzado un estado de operación estable?

Utilice un transmisor de nivel o un medidor y confirme que el nivel estático oscila entre más o menos 5 milímetros durante una ventana continua de 20 a 30 minutos mientras el agua de alimentación y de refuerzo permanecen constantes. Ese es el criterio de estado estable antes de bloquear la compuerta y comenzar la toma de muestras. Si el nivel se mueve más, solucione primero el equilibrio del flujo y la circulación.

¿Puede un tanque de flotación único separar plásticos rígidos mixtos como PP, PE, PET y PVC?

Un tanque divide el flujo en dos fracciones en la línea de 1,0 gramos por centímetro cúbico de agua: las fracciones que flotan, como el PE y el PP, se encuentran por encima, mientras que las fracciones que flotan, como el PET, el PVC, el PS y el ABS, se encuentran por debajo. Para aislar los diferentes polímeros se necesitan tanques secuenciales o pasos adicionales de ajuste de la densidad, a veces con un hidrociclón o un separador óptico en cascada. El PE y el PP, estando separados por menos de 0,05 gramos por centímetro cúbico entre sí, permanecen juntos en la fracción flotante.

¿A qué temperatura del agua se obtiene la mejor separación en un tanque de flotación?

La mayoría de las líneas funcionan a entre 20 y 45 grados Celsius. El agua caliente mejora la liberación de grasa y adhesivo de las etiquetas y fomenta la adhesión de las burbujas de agitación, pero por encima de aproximadamente 45 grados Celsius, los costes de energía aumentan y la comodidad del operario disminuye. En invierno, la baja temperatura del agua de entrada retrasa la liberación de la contaminación y degrada la separación, por lo que calentar el agua de reposición a menudo resulta rentable.

¿Con qué frecuencia debo cambiar el agua en un tanque de flotación?

Depende de la limpieza del alimentador. Supervise los sólidos en suspensión totales y la capa de espuma. En alimentadores con alimentos residuales sucios, puede ser necesario un desborde y relleno parcial todos los días; en alimentadores industriales limpios con trozos residuales, un ciclo semanal o cada dos semanas es habitual. Reemplace la carga completa cuando la turbidez, el olor o los sólidos en suspensión totales persisten después del desborde. La calidad del agua y el nivel del agua deben gestionarse conjuntamente.

¿Por qué el tornillo de descarga se deslice incluso cuando el nivel parece estar correcto?

El deslizamiento suele significar que la capa flotante se ha compactado en la rejilla debido a que el nivel es demasiado bajo o la velocidad de la barredera es demasiado lenta para la carga de flotación. Elevar la rejilla o aumentar el flujo de reposición para liberar la capa, y ajustar la velocidad de la barredera al caudal de flotación observado. También debe confirmar que la carga de alimentación por metro cuadrado de superficie está dentro del rango de diseño del tanque.

Conclusión

Ajustar el nivel del agua del depósito de flotación para obtener una separación óptima es menos una ciencia que una rutina disciplinada: entienda la fracción de densidad que requiere su material, establezca el horcajo de desbordamiento en una posición media sensata, establezca un nivel constante dentro de más o menos 5 milímetros, muestre ambas fracciones con el método de los tres puntos y bloquee el punto de ajuste que mantenga la pureza mientras cumple con la carga. Recuerde que el nivel del agua es el control maestro de dónde se extrae cada fracción, pero solo funciona cuando la velocidad del agitador, el tiempo de permanencia, la carga de alimentación, la temperatura, el tensioactivo, la agitación por aire y la velocidad de la raspa se ajustan de manera sensata primero. Mida la pureza en cada turno, gestione la calidad del agua con la misma seriedad que el nivel y mantenga la tabla de fallos en el panel.

Polyretec, una fábrica de Wanplas, construye tanques de flotación como módulos integrados de líneas de lavado que manejan de 500 a 6000 kilogramos por hora, validados con tu propio material durante la prueba en la fábrica y respaldados por la instalación, la formación, la asistencia remota y la política de 500 USD en repuestos gratuitos por año del grupo. Si está poniendo en funcionamiento una nueva línea o lidiando con la contaminación en una existente, envíe la descripción del material y la pureza deseada al equipo de Polyretec, programe una visita a la fábrica y un ensayo con muestras, y permita que los ingenieros propongan una configuración y un punto de referencia de nivel de agua validado que se ajuste a tu proceso. La separación más limpia comienza mucho antes de que la escama llegue al granulador, y comienza con la línea de agua.


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