Garantire una separazione pulita in una linea di lavaggio dei plastici spesso dipende da un punto di controllo poco glamour: il livello dell'acqua dentro il serbatoio di separazione tramite flussamento. Polyretec, un'azienda Wanplas, ha installato centinaia di linee di lavaggio in più di 50 paesi dal 2010, e l'unica modifica che più di frequente decide se un operatore invia una frazione di flussi purissima al 99% o un amalgama contaminato è il livello dell'acqua nel serbatoio di flussamento. Questo manuale è stato composto come un manuale di ingegneria sul campo. Esplana perché un cambiamento di alcuni millimetri del livello dell'acqua determina la fisica della separazione sulla densità, mostra le quattro superfici funzionali che il livello controlla, fornisce una procedura di calibrazione ripetibile in 7 passaggi, elenca le variabili che devono essere regolate insieme al livello e fornisce un quadro di diagnosi e rimedio. L'obiettivo è semplice: permettervi di regolare, verificare e bloccare un livello d'acqua che garantisca una separazione costante in condizioni reali e fluttuanti dell'impianto.
Un bagno di separazione all-tegumento (a volte chiamato bagno di flottamento o bagno di lavaggio del floating) separa i plastici per densità utilizzando l'acqua come mezzo. Le polimeri leggeri, come il polietilene e il polipropilene, salgono a filo e vengono trasportati via come frazione flottante; i polimeri più densi, come il PET, il PVC e il PS, insieme al sabbia, vetro e metalli, scendono e vengono attratti dalla parte inferiore dell’apparecchiatura come frazione di scolo. Il livello dell’acqua non è solo un dettaglio: stabilisce l’altezza della superficie, la profondità sott’acqua delle valvole di scarico, la zona di sedimentazione tranquilla al fondo e il tempo necessario per i particolari per raggiungere il loro tubo di scarico corretto. Moverlo di 10 mm può far passare un flake di bottiglia in PET dall’area di “scolo” nell’area di “false flottamento”. È proprio questa sensibilità che giustifica l’esistenza di questo articolo.
Prima di addentrvi ulteriormente, una regola casa per questo intero manual: non regoliamo mai il livello dell'acqua isolatamente. La velocità di alimentazione, la velocità della vite, il flusso d’acqua aggiunta, la qualità dell’acqua e la temperatura, si integrano tutti con il livello. Trattatelo come un contatore principale, ma regolatelo sempre insieme alle variabili di supporto descritte nella sezione 4, altrimenti il risultato non si manterrà quando si cambia il versante e si modifica la miscela di commestibili.
1. La fisica della separazione mediante flottazione (stagno-lerda).
La separazione in un serbatoio di flottazione è governata dalla densità, dal dimensione delle particelle, dalla viscosità del fluido e dai fenomeni superficiali. Comprendendo questi quattro fattori, ogni decisione relativa al livello d'acqua diventa prevedibile invece che fondata su tentativi e errori.
1.1 Il finestra di densità intorno all'acqua
L’acqua pulita a 20°C ha una densità di 1,00 g/cm3. La frazione flottante è costituita da polimeri più leggeri; la frazione di immersione è formata da tutto ciò che è più pesante. Il tabellino a seguire elenca i range di densità tipici che decidono su che b branchio dell’acqua la particella si posa. Aperta la attenzione sulle margini: il polietilene e il polipropilene da basso peso specifico fluttano con larghe margini, mentre il polistirolo e il PVC si posizionano molto vicino alla linea dell’acqua o molto oltre, perciò sono sensibili a qualunque variazione delle densità del mediu.
| Materiale | Densità tipica (g/cm3) | Comportamento all’interno dell’acqua | Nota pratica |
|---|---|---|---|
| Polietilene a bassa densità (LDPE) | 0,915 a 0,925 | Floattano con grande intensità. | Dificili da tenere sottovuoto; facile da sovrascaricare |
| LLDPE (Linear low-density polyethylene) | 0,915 a 0,935 | Floccoli; | Simile al LDPE in flottazione |
| Polietilene ad alta densità (HDPE) | 0,940 a 0,965 | Floccoli; | Gli elementi rigidi necessitano di un'idratazione completa per liberare l'aria intrappolata. |
| Polipropilene (PP) | 0,890 a 0,910 | Floattano con la massima intensità. | Il materiale riciclato comune più valorizzato |
| Polistirolo (PS) | 1,04 a 1,07 | Bugie nell'acqua | Quasi neutro; richiede un mezzo pesante per separarlo dal PVC |
| Cloruro di polivinile (PVC) | 1.35 a 1,45 | Bugie | Fase di appiattimento stabile |
| Tereftalato di polietilene (PET) | 1.38 a | Bugie | Reagente principale • |
| Sabbia e grumi mineralici. | 2,5 a 2,7 | Bugie veloci | Si deposita al fondo, non deve poi sospesarsi |
| Alluminio | 2.70 | Bugie | Rimuovo nella frazione di riempimento o tramite corrente vorticata in seguito al processo. |
Il takeaway per i lavori di regolazione del livello dell'acqua: la decisione tra flautore e immersore è binaria solo quando il medium si colloca effettivamente a 1,00 g/cm3. Ogni elemento che spinge l'apparente densità del medium in alto - solide in sospensione, sali disciolti, temperatura - riapre silenziosamente la linea tra flautore e immersore. Ripartiamo a questo punto nella sezione 4 riguardante la qualità dell'acqua.
1.2 Saldatura Stokes e perché la dimensione delle particelle è importante
Per una partícula sferica che si stabilizza in un fluido viscoso, la velocità terminale segue la legge di Stokes:
v = (rho_p minus rho_f) x g x d al quadrato / (18 x mu)
dove v è la velocità di crisi, rho_p la densità dei particoli, rho_f la densità del fluido, g l'accelerazione dell'applicazione, d il diametro dei particoli e mu la viscosità dinamica dell'acqua. Due conseguenze spingono alla progettazione dei serbatoi. In primo luogo, la velocità di crisi è proporzionale al quadrato del diametro dei particoli, quindi un ricircolo di PET di 10 mm si staglia circa 100 volte più lentamente di una fettina di 1 mm del medesimo materiale. In secondo luogo, il vuoto (rho_p meno rho_f) determina la forza motrice. Una fettina di PET (1,38) in acqua (1,00) subisce una forte forza di scarica; una grana di PS (1,05) ne subisce quasi del tutto il contrario, quindi pende all'interno della colonna d'acqua e può facilmente diventare confusa con il materiale flottante in presenza di correnti superficiali.
Ecco perché i film piatti e i fettini sottili si comportano peggio di quanto predice la formula. Un reticolo di film di 30 microni di spessore ha una enorme rapporto superficie-volume e un fattore di forma lontana dallo sfere, per cui viene sostenuto dalla resistenza e dalla tensione superficiale, deriva con le correnti e può essere tolto via dall’eccesso, anche se la sua densità totale indica che dovrebbe scendere. Il livello dell’acqua regola quante decine di metri di distanza orizzontale e quanto tranquillo sia un catrame di film prima che raggiunga un punto di scolo, affrontando direttamente il problema del fattore di forma.
1.3 Tensione superficiale, bolle e falsa flottabilità
Il problema di separazione più comune in un vasca di flottazione non è una lettura errata della densità; è l'aria. Le fettine di PET, freschi dalla centrifuga a fretta, portano micro-bombe sulle loro superfici. Ogni bolletta è un minuscolo giubbotto salvagente. Una fettina di PET che dovrebbe scendere invece è tenuta alla superficie e condotta con la frazione di polietilene. Questa "falsata flottazione" è la contraddizione alla base che il regolamento del livello dell'acqua deve risolvere: alzando il livello si dà più tempo alle bollette per sbarrare e alla fettina più colonna per scendere, ma si riduce anche la possibilità di spingere il materiale leggero verso il sovrafflusso. La misura di contrasto standard è uno spruzzatore superficiale o un reggisella di deaerazione più un livello d'acqua corretto e stabile, mai uno stiramento violento che farebbe solamente generare più bollette.
1.4 Effetti della temperatura
L'acqua non è un mezzo costante. Il riscaldamento da 20 a 45 gradi Celsius riduce la densità a circa 0,990 g/cm3 e diminuisce la viscosità di circa il 40%. La viscosità più bassa accelera il sovrapposizione, che è molto utile, ma la diminuzione della densità aumenta leggermente la finestra di astrazione e potrebbe far fallire materiali quasi neutri. In inverno, l'acqua fredda è più viscosa, il sovrapposizionamento è più lento, e il livello che funzionava in estate potrebbe non essere sufficientemente basso. Pianificate un livello che sia verificate alla temperatura effettiva di funzionamento, o aggiungete un leggero riscaldamento a una temperatura compresa tra 25 e 35 gradi Celsius quando la materia prima è sensibile alla temperatura.
2. Quattro facce funzionali del livello dell'acqua
Un solo numero sul livello della valvole di controllo controlla in realtà quattro funzioni fisiche distintive all'interno del serbatoio. Pensare a quest'ultime separatamente è il modo più rapido per diagnosticare perché un cambiamento abbia aiutato una frazione e danneggiato un'altra.
| Faccia funzionale: | Che cosa controlla? | Valore consigliato | Modo di guasto se sbagliato. |
|---|---|---|---|
| Altezza della mutila di scarto. | Elevazione della superficie dove lascia il float e l'acqua scolo | 60 a 75 percenti della profondità del serbatoio rispetto al fondo | Troppo basso: frazione di flottamento non rimossa; troppo alto: eccessivo trasporto di acqua. |
| Profondità di separazione efficace | Colonna d'acqua dalla superficie alla parte superiore dell'asta di asciugatura. | 300 a 600 kg/h; | E' troppo poco profondo: la fase in sedimentazione viene trasportata al soffitto; e' troppo profondo: si perde tempo di stabilizzazione e acqua |
| Sommago o impugnatura di dismissione sommersi | Quanto in profondità si trova il trasportatore a flottanti sotto il livello della superficie? | 50 a 120 mm | E' troppo poco profondo: rimane l'acqua in eccesso (carico di asciugatura); e' troppo profondo: si risuspende e si aduce in fase di sgraffaggio la fase in sedimentazione |
| Zona di scolo a riposo | La strato inferiore a basso disordine garantisce un compiuto scivolamento. | 150 a 250 mm | Disturbato: la frazione di fondo si re-sospende e contamina l'uscita del flottatore. |
2.1 Altezza del dametto di scorrimento
Il paravento è la linea d'imboccatura oltre la quale esce il materiale flottante e l'acqua in eccesso. Lo si posiziona in proporzione compresa tra il 60 e il 75% della profondità totale del serbatoio. È un equilibrio: abbastanza alto per che il peso del materiale della capa possa scorrere in tutta tranquillità fino alla bemolla di scarico, ma abbastanza basso per non riempire il serbatoio con l'acqua in eccesso. Su linee di lavaggio Polyretec il paravento è regolabile, in modo che l'oscillazione del livello e il posizionamento del paravento siano associati tra loro, senza per questo essere regolati separatamente.
2.2 Profondità di Separazione Efficace
Questa è la colonna netta chiara tra la superficie dell’acqua e la parte superiore del fusibile del pezzo a escuramento. Bene sotto i 300 mm, i sedimenti (specialmente film e piccoli grullini) passano nella zona di lavaggio del fusibile e vengono trasportati verso il lato del float. Superando i 600 mm si ottiene una separazione incrementale, ma si paga in volume del serbatoio, in inventario di acqua e in tempo di permanenza. La fasce di valori compresa tra 300 e 600 mm è quella in cui si concentrano la maggior parte delle linee di lavaggio del PET e del PP/PE.
2.3 Viùca di scarico e immersione della pala
La frazione in flottazione viene sollevata da una paleta rotante o da una vite che si immerge appena sotto la superficie. Immergila solo di 50 a 120 mm. Troppe profondità e la paletta gettano una copertura d'acqua sul getto dell'asciugatrice, aumentando la carico di asciugatura in valle e consumando l'acqua pompata. Troppe profondità e il vortice della paletta tira gli scaglie in corrispondenza in superficie. La profondità di immersione è regolata dal livello dell'acqua, per cui il dial del livello è il vero regolatore di questa operazione.
2.4 Zona di sedimentazione in stato di quiescenza
Il fondo del serbatoio, dalle 150 ai 250 mm in profondità, dovrebbe essere la zona più tranquilla. I sedimenti necessitano di una zona stabile dove depositarsi prima che la spina del fondo li raccolga. Se il livello è così basso che la spina del fondo agita questa zona o se l'acqua di ritorno viene scaricata troppo vicino al fondo, il sabbia e i residui di PET si ri-sospesano e finiscono nell'apertura sbagliata. Protetta questa zona come regola progettuale, poi verifica durante il periodo di messa in funzione.
2,5 Cosa significa questo su una linea Polyretec reale
Su una linea di lavaggio dei flaconi in PET di grado alimentare Polyretec, lo stadio di separazione tra la parte flottante e quella sbattuta è concepito in base a queste quattro superfici. Il tabellino sottostante mostra come la geometria del livello sia proporzionale alla capacità della linea. Le capacità sono prese dalla gamma di linee di lavaggio Polyretec, la geometria del livello riflette le raccomandazioni tecniche di cui sopra e viene affinata per ogni progetto durante i test di materiale.
| Specifiche | Classe 500 kg/h | 1000 kg/h Classe | Classe di 2000 kg/h. | Classe da 3000 kg/h. | Categoria di 6000 kg/h |
|---|---|---|---|---|---|
| Capacità nominale (kg/ora) | 500 | 1000 | 2000 | 3000 | 6000 |
| Banche di separazione a base di immersione in acqua e flottazione | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 |
| Profondità di separazione efficace (mm) | 300 a 450 | 350 a 500 | 400 a 550 | 450 a 600 | 450 a 600 |
| Profondità di immersione della vite di scarico (mm) | Da 50 a 90 | 60 a 100 | 70 – 110 | 80 a 120 | 80 a 120 |
| Zona di sedimentazione a riposo (mm) | 150 a 200 | 150 a 220 | 180 a 240 | 200-250 | 200-250 |
| Velocità del cieco della flottazione (rpm) | 6 a 12 | 7 a 14 | 8 a 16 mm | 9 a 18 metri | 10 a 18 |
| Consumo di acqua | 0,6 a 1,0 | 0,5 a 0,9 | 0,4 a 0,8 | 0,4 a 0,7 | 0,3-0,7 |
| Portata installata tipica (kW, riferimento) | 120 a 180 | 200 a 280 | 350 a 480 | 520 a 700 | 850 a 1100 |
| Conformità | Capi foto CCD più NIR | CE/ISO 9001/ISO 14001 | |||
La messaggio chiave: le linee più grandi non solo hanno tank più grandi, ma hanno più tank in serie e una colonna di separazione leggermente più profonda. La procedura dello stadio di livello dell’acqua nella sezione 3 è identica indipendentemente dal formato; cambiano solo la setpoint per algaio e il numero di stagioni.
3. SOP per l'adozione del livello di acqua, punto per punto
Questa è la parte più importante e ripetibile del manuale. Seguitela letteralmente in ogni nuova linea e dopo ogni cambio significativo della materia prima. La disciplina che conta di più è il regolamento univariante: cambiare solo il livello dell'acqua, mantenere tutto il resto, misurare, registrare e poi decidere.
| Concavità accentuata. | Azione | Obiettivo/accettazione. | Perché è importante |
|---|---|---|---|
| 1. Valore sul quale si basa la calcolazione per bacino vuoto | Registrare la profondità totale del serbatoio, l'altezza dell'asse del bulbo, i dati del muretto; appoggiare una scala graduata e una finestra. | Scale leggibile fino a 5 mm | Non puoi ottimizzare ciò che non riesci a misurare in modo ripetibile. |
| 2. Corso d'acqua pulito | Riempire fino a 20-30 mm sotto il grattacielo; osservare la velocità della superficie | Velocità superficiale compresa tra 0,05 e 0,15 m/s. | Flussi superficiali veloci che portano la fase di sedimentazione all'outlet del flottatore |
| 3. Prove con carico ridotto | Portata di alimentazione: 0,7 ~ 1,2 kg/h. | Piattaforma stabile, senza oscillazioni | La bassa carico le mostra la finestra di livello prima della piena sollecitazione. |
| 4. Campionamento a tre punti | Prendersi 1 kg ciascuno dall’uscita del flottatore, dall’uscita del lavandino e dall’uscita del ritorno del sovrafflusso. Togliere il contenuto e pesare. | Calcolare la purezza del flottante e il carico di residuo. | Quantifica la separazione invece di indovinare a occhio |
| 5. Ottimizzazione con una sola variabile | Adattare il livello, più o meno 10 mm; esecuzione 10 min; nuovo campione | Grafico del livello rispetto alla purezza e allo sporco residuo. | Trova il massimo ottimale senza fattori confondenti |
| 6. Controllo del gradiente di carico | Nuovo test al 60, 80, 100 percento della capacità | La finestra di conferma rimane in posizione durante la carico completo. | La carica completa rende il letto più denso; il livello ottimale scende solitamente da 5 a 15 mm. |
| 7. Bloqueggio e quadro di controllo | Scrivi il valore di punto di riferimento nel SOP e nell'interfaccia di controllo dell'operatore; configura gli avvisi di livello a plus o minus 15 mm. | 000 a | Tenzione il guadagno e allega l'allarme prima che la qualità si difondi |
3.1 Passo 1: calibrazione di partenza senza carburante
Con il serbatoio svuotato, misurare e segnare la profondità totale dal fondo alla trave, l'altezza dell'asse dell'ossatura, e la data di uscita della lipa. Installate un staff gradato permanente e uno specchio sulla parete del serbatoio. Gli operatori devono essere in grado di leggere il livello fino a 5 mm in un solo sguardo. Ci sembra banale, ma gran parte delle deriva di separazione "inexplicabili" sulle linee usate risale ad un indicatore di livello che nessuno ha calibrato dopo un'operazione di riparazione.
3.2 Step 2: prova con acqua pulita
Riempire il contenitore fino a 20-30 mm sotto il grattacielo e girare le viti senza materiale. Dropare un tracciatore flottante (un piccolo pezzo di LDPE) e misurare il tempo di percorrenza, o utilizzare una bandiera di flusso, per stimare la velocità alla superficie. L'obiettivo è 0,05-0,15 m/s. Superata tale banda, la corrente superficiale si trasforma in un trasportatore che trascina le particelle in caduta verso la lama della bobina. Se la velocità è eccessiva, ridurre il flusso di acqua di ritorno o regolare l'angolo di rotazione della lama della bobina prima di raggiungere la linea.
3.3 Passo 3: prova di materiale da scarica ridotta
Introduci la materia prima al 40% della capacità nominata. Lascia stabilirsi il letto per 15-20 minuti. Il motivo per iniziare a bassa capacità è ampliare il "fenestro" separativo ed identificare il suo centro prima che l'installazione sia sottoposta a pressione. L'introduzione bruciante della materia prima durante questa fase non nulla fa che nascondere il vero effetto del livello, quindi utilizza un'iniezione costante e dosata.
3.4 Primo passo 4: metodo di campionamento a tre punti
Raccogliete tre campioni da 1 kg: uno dalla scarica del flusso, uno dalla scarica della vasca e uno dall'acqua di ritorno del sovrasfuso ( quest'ultimo vi fa sapere quanto materiale fine state perdendo). Sbagliate e pesate ciascuno di essi, poi separate a mano o con il test della densità per calcolare due valori: il percentuale di purezza del flusso (quanto del campione del flusso è effettivamente LDPE/PP) e il percentuale di carico sulla vasca (quanto di PET/PVC esce erroneamente con il flusso). Queste due curve sono il vostro pettine per ogni successiva modifica.
3.5 Passo 5: ottimizzazione tramite una variabile singola
Modificare di 10 mm sia in più che in meno il livello, continuare il processo per 10 minuti e ripetere le misurazioni. Trarre onore alla purezza del floccolo e al concentramento del crollo in rapporto al livello. L'ottimale è il punto di intersezione dove le due curve sono accettabili e il divario tra le due è il più ampio. Refutare l'urgenza di anche modificare la velocità dell'espansione a questo punto; se si modificano due cose contemporaneamente, si non si saprà mai quale ha fissato il problema e lo spostamento successivo del materiale di alimentazione lo rimetterà alla base.
3.6 Passo 6: verifica della variazione della carico
Ripetere lo sampling al 60, 80 e 100 percento della capacità nominale. Si attendono degli spazi minori di 5 a 15 mm alla carico massimo perché la piattaforma del materiale è più spessa e la zona di silenzio è più facilmente disturbata. Un livello validato su tutto il range di carico massimo è sicuro da bloccarlo.
3,7 Età 7: bloccare il valore di configurazione e l'allarme
Inserisci il livello verificato nel manuale di procedure operative per la linea ceramica e nell'elenco dei relativi algoritmi. Installa alarmi a livello alto e basso di ± 15 mm per permettere la rilevazione di eventuali anomalie di flusso dell'acqua, prima che il prezzo non abbia sceso. Su linee Polyretec, gli algoritmi sono memorizzati come una specifica ricetta, in modo che al cambio di turno o nel passaggio ad un nuovo impasto, sia sufficiente chiamare la ricetta adeguata al posto di procedere a nuove regolazioni.
4. Variabili legate al livello idrico
Il tuning del livello solo è come il tuning della velocità di rotazione di un motore. Questi variabili di supporto devono muoversi con il livello altrimenti la separazione non sarà possibile
| Variabile | Intervallo consigliato | Accoppiamento con livello d'acqua | Sintomo in caso di accoppiamento errato. |
|---|---|---|---|
| Velocità di alimentazione/carico della camera | kg per m2 per h entro il rating del serbatoio | Protezione contro il sovraccarico | Recipienti interi, grandi pezzi. |
| Velocità del cieco della flottazione | 6 a 18 giri al minuto | Velocità più elevate richiedono un basso livello per evitare l'impazzamento | Cuocere la fase trasportata in superficie |
| Cuocere la velocità delle scanalature | 3 a 10 rpm | E' troppo lento: si accumula l'argilla e si risuspende | Distacco apposito al fondo, in aumento del trasvaso |
| Rappa di circolazione | Angolo e velocità per muoversi in superficie, non per pressare verso il basso | Un angolo sbagliato crea un flusso in basso, che riduce il livello desiderato. | Materiale spinto verso il basso invece che trasportato |
| Flusso di acqua di fabbricazione. | Da 0,3 a 1,0 m3 per tonno | Un flusso eccessivo aumenta il livello e la velocità di superficie | Latura ad ulteriore sovraffollamento, livello stabile del contenitore di scarto. |
| Posizione dell'ingresso dell'acqua di ritorno | 100 a 200 mm sotto la superficie | Troppo in profondità disturba la zona di riposo. | Cuocere la fase ri-sospesa |
| Qualità dell'acqua (solidi in sospensione) | SS inferiori a 30 g/L, densità media vicina a 1,00 | L'alta densità relativa aumenta la densità apparente, causando il flottamento degli spazzolini. | False float di PS/PVC, perdita di PET |
| Temperatura | 25-40 metri cubi all'ora | L'acqua fredda si deposita lentamente, ha bisogno di uno strato più profondo o di riscaldamento | Separazione insufficiente in inverno |
| Formazione della spuma. | Minimo; residui di superfici attive controllati | Lo strato di spuma imita un alto livello artefatto | Frazione di flotta contaminata, perdite per sovrapposizione |
4.1 Velocità di avanzamento e spessore del letto
Il serbatoio di flottazione può sostenere una carico spaziale massimo di kg per metro quadrato all'ora. Superato questo valore, il strato di materiale diventa così spesso che le frazionilettegge e le frammenti in caduta si miscelano fisicamente prima che possano separarsi, indipendentemente dal livello dell'acqua. Regolate il serbatoio in funzione del carico di linea e non superate mai il carico progettato, pensando che il livello dell'acqua vi salverà.
Velocità degli alberi a scoppio
Il getto della valvola di trasferimento per l'oltremare gira da 6 a 18 rpm e quello del getto della valvola del bagno da 3 a 10 rpm. Velocità più elevate significano più turbidità e più sospensione, quindi quanto più elevate sono le valvole, tanto più basso è necessario stabilire il livello per mantenere intatta la zona quiescente. Adustare prima le valvole per muovere il materiale in modo affidabile, poi regolare finemente il livello intorno a esse.
4.3 Angolo e velocità della pala di circolazione
Le pale devono spingere il materiale lungo la superficie verso l'uscita del float, senza cullarlo nel bacino. Un angolo di crollo tendente a spingere il materiale in basso impatta sul livello e re-suspende il materiale del bacino. Regolate l'angolo delle pale in modo che il flusso superficiale mantenga un valore compreso tra 0,05 e 0,15 m/s, come misurato nella seconda fase.
4.4 Acqua da sostituzione e flusso di ritorno
L'acqua di ricambio di 0,3 a 1,0 m3 per tonno mantiene il media pulito, ma un ingresso eccessivo alza il livello e accelera la corrente superficiale. L'acqua di ritorno dovrebbe entrare a 100-200 mm sotto la superficie, in modo che non generi correnti di acqua che sfiorano il fondale sottomarino. Regolate l'ingresso e il ritorno nell'urena di un modello di controllo, in modo che il livello rimanga esattamente alla temperatura impostata.
4.5 Gestione della qualità dell'acqua
I solidi sospesi sono nemici silenziosi. Quando il SS sale verso i 30 g/L, la densità apparente del medium può raggiungere 1,02 g/cm3, un valore sufficiente per far flotare anche il poliestere e il PVC leggero in modo errato. Controllate la turbidità in modo continuo o la densità specifica utilizzando un hidrometro su base turnistica; quando la densità del medium si sposta, cambiate l'acqua o passatela attraverso un filtro laterale anziché regolare il livello, cosa che potrebbe solo nascondere il problema.
4,6 Temperatura e formaggio
L'acqua fredda durante l'inverno si deposita lentamente; o allunghi il tempo di permanenza con uno strato leggermente più profondo o riscalda il circuito a una temperatura di lavoro di 25 a 35 gradi C. La schiuma risolta dai residui di tensioattivi nella fase di lavaggio crea una superficie falsa che sembra alta e inquina la frazione a flottamento; controlla lo sputo con defoaming e skimming, non abbassando il livello nel fiocco.
5. Matrice di diagnosi degli errori
Quando la separazione è disattivata, utilizzate questa matrice per passare dal sintomo alla causa principale per arrivare ad una misura profilattica. Il livello dell’acqua compare nella maggior parte delle righe perché è il parametro di controllo utilizzato più intensivamente, ma notate quante volte la vera soluzione è una variabile correlata.
| Sintomo. | Causa principale | Contromisura |
|---|---|---|
| concime per la ricrescita del fondale | Livello troppo alto + velocità di superficie troppo alta + TSH oltre il limite | Ridurre il livello da 10 a 15 mm, ridurre il flusso di ritorno, verificare la densità del substrato, rimuovere le bolle dell'eliminazione. |
| Ample quantità di PE all'uscita del lavandino | Livello troppo basso + imboccatura inferiore insufficiente + agitazione eccessiva | Aumentare il livello, in profondità la sommersione dell'arnello, rallentare l'albero dell'arnello. |
| Materiale presente nell'acqua esondata | Giunzione sottoversata + ingresso di ritorno sbagliato. | Ridurre il feed o l'ingresso, riposizionare il ritorno sotto la superficie, controllare l'altezza del weir |
| Separazione prima bene poi male poi bene | Fluttuazione del nutrimento, particelle non uniformamente distribuite, variazione della densità dei loti | Flusso di massa costante |
| Formazione della spuma sulla superficie. | Resti di tensioattivi provenienti dall'evento di lavaggio, scarico di nutriente basso | Aggiungere un defoamante, aumentare la miscelazione, rimuovere la pellicola, controllare la chimica del lavaggio. |
| La sabbia si accumula e forma placche al fondale. | Cuocere la velocità delle scanalature troppo lenta, zona di statico disturbata | Aumenta la velocità del vitiu del lavandino, protegge la zona del fondo e verifica il livello. |
| Frazione di flotta troppo umida | Impianto della dismissione sottoposto a sottosotterrenamento | Aumentare il livello leggermente o ridurre il dip del arnello a 50–120 mm. |
| Bassa purezza della gabbia nell’acqua | Shake-out, lavaggio, asciugatura. | Controllare il livello della misura con una precisione di 300-600 millimetri, ridurre la velocità superficiale, aumentare la deaerazione. |
Un abitudine utile: quando la purezza del fluido scende, controlla prima la densità del mediu e la velocità di superficie, prima di toccare il livello. Molti "problemi di livello" sono in realtà problemi di qualità dell'acqua o di flusso che indossano un costume di livello. Ricerca la causa principale e il livello già calibrato si comporta nuovamente.
6. Fluttuazione multistadio e integrazione del processo
Un serbatoio raramente offre purezza di grado alimentare. Le vasche di stagionatura in serie stanziano terreno e acqua per produrre purezza, e la logica di livello rimane la stessa a ciascuna fase – solo il punto di comando si rafforza.
| Configurazione | Fasi | Purezza target del float | Utilizzare il caso | Livello della scala di misura |
|---|---|---|---|---|
| A singola fasi | 1 serbatoio | 85 a 92 per cento | Regrind non alimentare, sporco industriale miscelato | Configurare nella banda centrale (300 a 500 mm). |
| Schema a due fasi | 1 grosso + 1 fine | 92 a 96 per cento (grucci), poi 99 per cento (finissimi) | Lavaggio standard delle bottiglie PET | Livello dello stadio delle particelle fini regolato da +/- 5 mm |
| Tre fasi | Grossa + fine + polimento | Più o uguale al 99% | Reciclato PET di qualità alimentare, PP di alto valore | gli allarmi dello stadio polacco attivano la sonda ad una distanza comprese tra 10 mm positivo e 10 mm negativo. |
| 000 ore non interrotte | Circolo di soluzione salina (NaCl o CaCl2) | Separazione del PS dal PVC | Strati misti di PS/PVC | Densità media 1,05 a 1,20; prevista la corrosione e le emissioni dei rifiuti |
6.1 Stagionamento grosso e fine
Il primo serbatoio svolge la maggior parte del lavoro: elimina la frazione del precipitato in massa e la maggior parte delle impurità a un livello permissivo. Il secondo serbatoio polizza la frazione del flottante fino al 99%, attraverso una finestra di livello più stringente e una superficie più calma. Su le linee PET di Polyretec, due o tre serbatoi di precipitato- flottante in serie sono standard per l'ottenimento di uno standard alimentare, con il serbatoio ubicato in linea che viene impostato leggermente più stringente di quello precedente.
6.2 Accoppiamento con stadi upstream e downstream
Il banco di flottazione non è un'isola. Il lavaggio a soffiamento upstream e la macinazione umida decideranno quanto la miscela di ingresso sia pulita e priva di bobbine; il desidratamento e il secchio downstream decideranno quanto acqua la frazione flottante trasporti. Adattate i volumi di acqua tra le fasi in modo che il banco di flottazione non sia né carente né inondato. Per la fase di grano essiccato in seguito, Wanplas fornisce sistemi di grano essiccato a doppio giretto compatibili che accettano direttamente la frazione flottante sgonfia dalla linea di lavaggio, mantenendo l'intera linea coerente.
6.3 Separazione pesante media per PS e PVC
Il polistirolo (1,04-1,07) e il PVC (1,35-1,45) si asciugano in acqua normale, quindi un singolo serbatoio di flottabilità non può separarli. La dissoluzione di sale (cloruro di sodio o cloruro di calcio) nel mediui aumenta la sua densità a 1,05-1,20 g/cm3, portando in superficie il polistirolo mentre il PVC rimane al fondo. Questo metodo funziona, ma prevedere una costruzione corrosiva e un ciclo di trattamento delle acque reflue saline; è un problema di gestione dell'acqua diverso da quello del serbatoio di acqua dolce sul quale è incentrata questa guida. Utilizzatelo solo quando il flusso reale mescola il polistirolo e il PVC.
7. Instrumenti, automazione e SPC
La lettura manuale del livello è buona per il funzionamento, ma per mantenere la separazione durante i turni occorre l'ausilio di strumenti e di un loop di feedback. La buona notizia è che il livello dell'acqua è una delle variabili più facili da controllare in regime di feedback
7.1 Indicatori di livello e di qualità
Installa in ogni serbatoio un trasmettitore di livello – membrana magnetica, ultrassonsico o idrostatico – con precisione di plus o meno 5 mm. Aggiungi un metro di turbidità online e un idrometro periodico o un metro di densità in linea per monitorare la densità del liquido, oltre ai contatori di fluido delle linee di riempimento e di ritorno. Grazie a queste soluzioni, si possono riscontrare le vere cause alla base dei problemi (qualità dell'acqua, flusso) prima che si manifestino quale scarsa separazione.
7.2 Controllo in circuito chiuso
Collegare il trasmettitore di livello al PLC, in modo che le vani di riempimento e di sovrafflus tendono automaticamente allo spunto di regolazione. L'operatore imposta il livello target da una ricetta calibrata; il controller compensa le varianti di evaporazione, di getto e di impiego. Il SOP a 7 passi della sezione 3 diventa la procedura di messa in servizio che individua la ricetta; l'automazione la difende quindi.
7.3 SPC e registrazioni
Registra il livello di log, la purezza del fluido e il sovrapposizionamento del segale nel tempo come grafici di controllo statistico del processo. Un media di diffusione o un espansione dello spread è il primo avviso che la qualità degli alimenti o dell’acqua sta cambiando, molto prima di un reclamo del cliente. Su le linee Polyretec, i medesimi dati alimentano il monitoraggio remoto, in modo che gli ingegneri dell’azienda possano analizzare la tendenza con l’operatore e suggerire modifiche senza dover recarsi sul luogo del crollo.
7.4 Ricordi relativi alla sicurezza e all'ambiente
Le vasche di flottazione sono pericolosi per la profondità dell'acqua. Installare gli strisce di protezione, piattaforme antiscivolo e blocco sulle bolche alla volta che qualcuno lavora nella vasca aperta. Per il rispetto dell'ambiente, effettuare un ciclo di acqua chiuso con sedimentazione, flottazione con aria disossa e dosaggio di PAC o PAM in modo che il tasso di riutilizzo raggiunga il 85-95%; dewaterizzare il latticino e gestirlo come rifiuti programmati. La linea è costruita secondo le direttive sulla meccanica CE e la fabbrica opera secondo la gestione della qualità ISO 9001 e la gestione ambientale ISO 14001 come parte del sistema del gruppo Wanplas.
8. Accuratissima calibrazione dei materiali.
Le quattro facce della sezione 2 sono universalmente applicabili, ma ogni materia prima ha una propria personalità. Queste sono le impostazioni che fanno la differenza per il materiale.
8.1 PE film e LDPE stampato
La pellicola di polietilene ad alta densità è il riciclato comune più buoyant, quindi quasi mai scende: il rischio è il contrario: le pellicole si stendono sulla superficie, trappolano l'aria e possono essere spinte verso lo scassamento, portando con sé etichette e impurità. Mantenete la velocità della superficie al basso (0,05 a 0,10 m/s), impostate il livello nella parte superiore della banda compresa tra 300 e 600 mm per dare alle pellicole un lungo percorso tranquillo e aggiungete uno spruzzatore di deflazionamento per rompere le bolle prima che il pettine flottante le tocchi. Controllate attentamente la sommersione del pettine di scarico: i grucce di pellicola sollevano molta acqua, quindi tenere il fondo vicino a 50-90 mm protegge lo schermo di scarico.
8.2 Flocchi di bottiglia di PET
Il PET è il risultato della lavorazione e la vittima della falsa flottabilità. Dopo un lavaggio a frizione, i floconi trasportano microbolle che li tengono in superficie; il livello deve essere sufficientemente alto e la superficie abbastanza calma per che le bolle si sfolidiscano e i floconi si abbassino a fondo entro il tempo di permanenza. Targete la profondità di separazione media-alta e verificate con l'esempio a tre punti che il PET all'uscita della flottabilità sia conforme alle vostre specifiche. Se il PET continua ad apparire nella flottabilità, verificate la densità media (SS o temperatura), quindi sposta il livello verso il basso di 10 mm.
8.3 Materiale in HDPE rigido
Gli articoli in poli(etilene ad alta densità) (bottiglie, tappi, scatole) sono leggeri ma ingombri, e possono contenere buchi d'aria che li far riemergere. Un wetting completo all'ingresso e un flusso superficiale costante e moderato evitano che vengano spinti nella zona di arretramento dalle onde di disturbo. Le linee di policore con rigidità ridotta lavorano la vite a scambio leggermente saliente rispetto a quelle per la pellicola, in quanto i pezzi sono più grandi e hanno bisogno di una trasmissione positiva, che richiede quindi un livello leggermente più basso per evitare l'inserimento.
8.4 Compositi e materiali laminati
Le pellicole a strati multipli, i laminati e i compositi legno-plastica si comportano in modo imprevedibile: la densità varia in funzione del rapporto dei strati e i frammenti possono scendere o浮上, a seconda dell'aria intrapresa e dei contaminanti aderenti. Per questi, aumentate un po' la banda di allarme del livello di acqua, operate a una velocità superficiale conservativa e affidatevi di più al sorting in amba' e a un lavaggio più intenso. Una singola impostazione del livello di acqua non potrà salvare un flusso che avrebbe dovuto essere pre-selettivato; utilizzate il serbatoio di flottabilità per pulire, non per compiere miracoli.
8.5 Una nota sul modello di lavaggio del film companion di Polyretec
Per il film PP/PE morbido e il LDPE imballato, Polyretec applica la stessa logica "tiro-galleggiante" su una linea di lavaggio dedicata. L'installazione di riferimento a Taiwan utilizza il modello di lavaggio a film PTW1000, una macchina per il lavaggio completamente automatizzata del film PP/PE basata sui principi di livello e di cricca sopra elencati. Le capacità della linea di frantumatura e lavaggio di Polyretec variano tra 500 e 1500 kg/h e il livello di flottabilità viene regolato in conformità alla SOP presente nella sezione 3 durante la messa in servizio.
| Specifiche | Linea di lavaggio morbida in PP/PE (classe da 500 kg/h) | Linea di lavaggio morbida in PP/PE (classe da 1000 a 1500 kg/h) | Modello di lavaggio del film PTW1000 |
|---|---|---|---|
| Capacità nominale (kg/ora) | 500 | 1000 a 1500 | Modello di pulitura dei film di riferimento |
| Fornire tipo di alimentazione | Film, sacchetti tessuti, pellicola agricola | Film, sacchetti tessuti, pellicola agricola | Film plastificato PP/PE |
| Separazione colando-fluttuante | 1 serbatoio, livello sintonizzato da 300 a 500 mm | 1 a 2 serbatoi, livello regolabile da 350 a 600 mm | Controllo automatico del livello integrato. |
| Velocità del cieco della flottazione (rpm) | 6 a 14 | 7 a 16 | Controllo per ricetta |
| Consumo di acqua | 0,5 a 1,0 | 0,4 a 0,8 | Circuito chiuso, elevata riutilizzazione |
| Opzione alluvionale | Pelletizzazione in una sola fasi disponibile | Pelletizzazione in una sola fasi disponibile | Collegamenti alla emulsione |
| Conformità | Capi foto CCD più NIR | Capi foto CCD più NIR | Capi foto CCD più NIR |
9 Impianti, configurazioni e supporto Polyretec
Tutto ciò che si trova in questo manuale è stato integrato nella progettazione e nell'installazione delle linee di lavaggio di Polyretec, un'azienda Wanplas. La fase di separazione dentro/fuori è progettata sulla stessa base del contenitore e quindi è personalizzata per il vostro materiale.
9.1 Zone di applicazione
L'equipaggio di lavaggio e riciclaggio di Polyretec è utile per la produzione di prodotti in plastica: il processo trasforma i rifiuti post-consumazione e post-industriali in filamenti e pellet riciclabili, riducendo la dipendenza dal plastica diorigine. La fase di flottazione è al centro delle linee che elaborano bottiglie PET, film PP/PE, sacchetti tessuti, film agronomici e HDPE rigide, tutti dipendenti dalla separazione pulita in base alla densità.
9.2 Raccomandazione dall'esigenza alle configurazioni
Utilizzate questa tabella per collegare le richieste relative al progetto alla configurazione della linea di lavaggio Polyretec, con capacità che corrispondono alla gamma dei sistemi Polyretec, l'impianto di flottazione alterna i principi di sezione 2 a
| La tua richiesta | Configurazione Polyretec raccomandata | Stadio di flottazione | Obiettivo di purezza |
|---|---|---|---|
| Bottiglie in PET di qualità alimentare, 500-1000 kg/h | Linea di lavaggio di bottiglie in PET di qualità alimentare, classe 500-1000 kg/h | 2 vasche lo sfiorante in serie | Purezza della flottazione superiore o uguale al 99 percento |
| PET di qualità alimentare, da 2000 a 6000 kg/h | Linea di lavaggio di bottiglie in PET di qualità alimentare, classe da 2000 a 6000 kg/ora | 2 a 3 serbatoi in serie | Purezza della flottazione superiore o uguale al 99 percento |
| Film PP/PE, LDPE stampato, 500 kg/h | Linea di spremitura e pulizia delicata PP/PE, classe 1000-1500 kg/h (pulizia a film delicato PTW1000) | 1 serbatoio, banda di livello superiore | Purezza della flottazione: 92-96 percenti |
| Film PP/PE, 1000-1500 kg/h | Linea di bruciatura e lavaggio soft di PP/PE, classe da 1000 a 1500 kg/h (lavaggio a film PTW1000-class) | 1 a 2 serbatoi, livello automatico | Purezza della flottazione: 92-96 percenti, opzione di pelletizzazione in una sola fase |
| Striscelia di PS e PVC mista | Linea di lavaggio plus loop pesante-medio (solla) | Medium pesante, densità 1,05 a 1,20 | Spaccatura di PS/PVC superiore o uguale al 95% |
| Imballaggi rigidi miscelari post-consumo | Linea di lavaggio con pre-sortazione e flottazione a 2 stadi | Vaso grovoso più fine | Purezza della flottazione: 95-98 percenti |
9.3 Servizi e supporto
Polyretec supporta ogni linea con un aiuto pratico e provato sul campo. Prima dell’avvio della produzione, la linea viene testata con un’esemplare di materiale utilizzando il tuo alimentazione reale, in modo che il livello dell’acqua e le impostazioni della vite siano stati provati, e non solo ipotizzati. Gli ingegneri eseguiscono l’installazione e la messa in funzione sul posto, incluso il calibro del livello in 7 passaggi secondo questa guida. La formazione del personale riguarda i controlli quotidiani del livello, lo sampling a tre punti e la capacità di rispondere a guasti dalla matrice della sezione 5. La monitorazione a distanza consente alla fabbrica di controllare le tendenze delle quantità e della purezza e di fornire consigli senza ritardi. La politica del gruppo Wanplas prevede 500 parti gratuite all’anno e un sostituto gratuito per le parti danneggiate durante la garanzia, oltre a una politica di fabbrica aperta che accoglie le visite dei clienti in ogni momento.
9.4 Integrazione del processo downstream
Dopo la fase di flottazione, la frazione flottante disidratata passa alla granulazione. La nuova linea di granulazione di Polyretec gestisce sia il film LDPE di mura sottili che il regrind PE/PP di mura spesse, e per i circuiti integrati Wanplas fornisce sistemi di granulazione a binario adatti che si collegano direttamente alla linea di lavaggio. La disciplina del livello d’acqua descritto in questo capitolo protegge la qualità di tale alimentazione, in modo che il pellet finale soddisfi le specifiche.
9.5 Esperienza dei progetti
Polyretec ha erogato più di 100 progetti di riciclo in oltre 50 paesi, con più di 24 risorse di assistenza tecnica e un impegno credibile costruito dal 2010. Le installazioni di riferimento includono sistemi di riciclo e pelletizzazione di film LDPE, progetti di riciclo di veletti non tessuti e guanti in PP, lavaggio di film LDPE con triturazione a grande carico per alimenti ricchi di etichette, e lavaggio automatico di pellicole PP/PE. Ogni progetto è stato svelato con la medesima metodologia di tuning del livello e dei flussi descritta sopra.
Domande Frequenti
Qual è il livello ideale d'acqua di un serbatoio con separazione con membrana flottante?
Non esiste un livello unico fisso. Disponete il rivestimento d'ebrezza a 60-75% della profondità del serbatoio, mantenendo una profondità di separazione efficace pari a 300-600 mm, immergendo l'attuatore di scarico o il paddle di circa 50-120 mm e proteggendo una zona di tranquillità di 150-250 mm al fondo. Successivamente regolate utilizzando il metodo a uno solo delle sette variabili in sezione
Perché comparirà un flocco di PET nella fraczione flottante?
Il PET è più denso dell'acqua, quindi il flottamento di PET è quasi sempre dovuto alla presenza di bolle d'aria attaccate alle superfici delle pellet, alla velocità superficiale eccessiva che spinge il materiale leggero verso il soffiaggio o ai solidi sospesi che elevano la densità apparente superiori a 1,02 g/cm3. Verificare questi tre fattori prima di regolare il livello.
La temperatura dell'acqua influisce sullo scarto isostatico?
Sì. L'avvio del riscaldamento da 20 a 45 gradi C provoca una diminuzione della densità dell'acqua a circa 0,990 g/cm3 e una riduzione della viscosità di circa il 40 percento, con un rallentamento del processo di sedimentazione ma una riduzione dell'intervallo di densità tra i fasi di flottazione e di separazione gravitazionale. In inverno, l'acqua fredda si sedimenta lentamente e, generalmente, richiede un periodo di inalterabilità più lungo o un leggero riscaldamento a 25-35 gradi.
Come posso misurare la qualità della separazione sul campo?
Utilizzare il metodo di campionamento a tre punti: prendere 1 kg ciascuno dal carico del flottatore, dal scarico del fondo del serbatoio e dal ritorno dell'overflow, asciugare e pesarlo, poi calcolare il per cento di purezza del flottante e il per cento di residuo del fondo del serbatoio. Ripetere dopo ogni modifica univariabile di 10 mm in modo da poter tracciare il livello in relazione alle due curve.
Devo aumentare o diminuire il livello dell'acqua alla massima capacità?
A piena capacità, la strato materiale si spessa, quindi il livello ottimale si sposta solitamente di 5-15 mm rispetto al regolamento prestabilito del 40%. Controllate sempre la finestra di livello a 60%, 80% e 100% della capacità prima di bloccare il valore di riferimento.
Quali velocità di viti dovrebbero utilizzare il serbatoio di flottazione?
I range tipici sono 6-18 rpm per il tamburo di trasferimento della frazione flottante e 3-10 rpm per il tamburo di trasferimento della frazione che scende. Velocità più elevate generano turbidità e impianto, pertanto aumentate solo fino a quando il materiale non si muove realmente.
Un singolo bacino di flottazione può separare il PS dal PVC ?
Non in acqua pura. PS (1,04 a 1,07) e PVC (1,35 a 1,45) immersi in acqua, quindi è necessario un mezzo pesante, come la soluzione di NaCl o CaCl2, che aumenta la densità del mezzo a 1,05-1,20 g/cm3 per far浮 rosare PS mentre il PVC si imbarca. Tenere conto della corrosione e del trattamento delle acque reflue in tale ciclo.
Come POLYRETEC supporta la messa in funzione del serbatoio di flottazione?
Polyretec, una fabbrica Wanplas, esegue test sul materiale a partire dal proprio carico di alimentazione, ottimizza il livello e la rotazione dei bersagli sul luogo, fornisce formazione agli operatori, supporto per la monitoraggio a distanza e garantisce la linea con 500 parti gratuite all'anno, oltre a una politica di visite sul campo.
Conclusione
Il livello dell'acqua in un serbatoio di flottazione è un valore piccolo, ma le conseguenze sono notevoli. Stabilisce quattro funzioni fisiche contemporaneamente - altura del ghiaio, profondità di separazione, immersione del motore e zona di sedimentazione tranquilla - e si collega strettamente al tipo di alimentazione, alla velocità del motore, alla qualità dell'acqua e alla temperatura. La strada sicura non è l'intuizione, ma la procedura: calibrare un serbatoio vuoto, eseguire un trial con acqua pulita, alimentare a carico basso, prelevare campioni in tre punti, regolare il livello a 10 mm alla volta, verificarne la stabilità in tutta la gamma di carichi, poi bloccare il valore di set-point con avvisi di allarme. Se si procede in questo modo, un singolo serbatoio di flottazione può garantire una purezza del 92-96%, e due o tre serbatoi di stadio successivo portano a una purezza del 99%.
Per le piantate che stanno pianificando o rinnovando una linea di lavasciuga, Polyretec – una fabbrica Wanplas con esperienza nei progetti in più di 50 paesi dal 2010 – progetta il grado di separazione di immersione e scolo partendo dalla geometria e regolandolo su materiale reale durante la messa in servizio. Inviate una descrizione del vostro materiale di feedstock e la purezza target, e l’ingegneria vi raccomanderà una configurazione, vi inviterà alla fabbrica per un test di verifica e sarà a vostro fianco con USD 500 di parti gratuite all’anno e formazione completa per l’operatore. Una separazione pulita inizia con il livello di acqua giusto, e il livello di acqua giusto inizia con un metodo misurato e riproducibile.
