Пластиковая мойка является инженерным ядром любой серьезной операции по переработке пластика, и с номинальной производительностью 6000 кг/ч она относится к промышленным заводам по восстановлению материалов, а не к маленьким мастерским. Компания Polyretec, принадлежащая заводу Wanplas, специализируется на строительстве мойок с высокой производительностью, объединяющих австрийские инженерные решения с китайским производственным преимуществом, ориентируясь на требования современных переработчиков ПЭТ, ПЭ и ПП, связанные с переработкой, использованием воды и качеством конечного продукта. В данной статье подробно рассматриваются составные элементы мойки с производительностью 6000 кг/ч, разработанной на основе австрийских технологий, способы оптимизации каждого отдельного процесса и настройки мойки для сохранения низкого уровня потребления воды, энергопотребления и обеспечения пищевой безопасности конечного продукта. В статье фокусируется на инженерном проекте мойки с высокой производительностью, а переработка на этапе производства гранул рассматривается лишь там, где она связана с мойкой, а не как основной предмет.
Для переработчиков, которые оценивают крупные капиталовложения, самым сложно понятным числом является номинальная производительность. Мойка с производительностью 6000 кг/час вовсе не означает, что шесть тонн грязных тюков движется через машину в час. Это плотно интегрированная цепь конвейеров, дробилок, термовыми машин, баков с различными способностями подъема и опускания, ёмкостей для вспененного мытья, оптических сортеров и установки для перемещения воды в замкнутом цикле, когда каждый элемент сконструирован таким образом, чтобы самый медленный участок не замедлял работы самого быстрого. В течение всего процесса мы переводим номинальную мощность в ежедневные тоннажи, масштабы производства, обработку объемной массы, отношения воды и материала и специфические австрийские и немецкоязычные инженерные особенности, которые обеспечивают надежную работу линии при полной загрузке.
Что означает 6000 кг/ч: производительность, пропускная способность и масштаб завода.
Головная цифра в 6000 кг/ч – это скорость производства сухих обеззараженных гранул, которую линия способна поддерживать при определенных характеристиках загрузки. Понимание того, что эта цифра означает для масштабов завода, является первым шагом в обосновании проекта такого размера.
Ежедневный и ежегодный показатель пропускной способности
В ежедневном непрерывном режиме при скорости выгрузки 6000 кг/час и трех операционных сменах с двенадцатью эффективными рабочими часами в день получается около 120 тонн очищенного стружка. Примерно такая производительность предполагает реалистичные показатели целесообразности использования: перерывы в подаче балок, замена сит, кратковременные остановки для чистки и небольшой запас для технического обслуживания. Если принять конструктивное условие о ста состояниях работы в год, то годичное производство наполовину превышает 36000 тонн очищенной стружки. Даже при защитном условии в 280 дней работы линия производит более 33000 тонн в год, стабильно включая себя в число крупных региональных предприятий по переработке вторсырья. Такие масштабы имеют значение для организации логистики: прием грузовых партий сырья, хранение балок, вместимость среднего силоса и транспортировка готового стружка требуют планирования постоянной непрерывной пропускной способности в 100 тонн в сутки, а не обращения с партиями.
Булльная плотность сырья и ее влияние на размер линии
Производительность указана в качестве массы в час, однако оборудование, перемещающее материал, просчитывается по объему и по тому, как эта масса распределена по линии. Варьи PET, часто называемые бутлями или бутылками-кирпичами, поступают на завод с буковой плотностью около 250-400 кг на кубометр. С другой стороны, сельскохозяйственная пленка и полиэтиленовая пленка после консумации обладают очень большой объемной массой и буковой плотностью всего в 30-80 кг на кубический метр. Та же 6000 кг/час масса может представлять огромный объемный поток для пленки в отличие от бутле или бутылок-кирпичей. Линия по мытью, рассчитанная на бутлы или бутылки-кирпичи, может быть компактной по размеру, но та же самая заявленная производительность при применении пленки требует намного более широких транспортеров, более больших буферных бункеров и больших баков двоякой нагрузки, поскольку материал занимает намного больше места на тонну. Именно поэтому одно и то же номинальное значение производительности всегда скрывает специализированное компютерное проектирование для конкретного сырья.
Базовые показатели интенсивности использования воды и энергии
Потребление воды лучше всего выражается в кубометрах на тон корма. Усовершенствованные австрийского типа закрытые конструкции позволяют использовать только 2-3 кубометра пресной воды на тон, в то время как традиционные линии открытого порошкового мытья расходуют 5-8 кубометров на тон. При производственной мощности 6000 кг/ч эта разница огромна: линия с закрытым циклом потребляет примерно 120-180 кубометров пресной воды в сутки, в то время как традиционная линия может потреблять 300-480 кубометров в сутки, что влечет за собой соответствующие нагрузки на систему очистки сточных вод. Интенсивность энергопотребления современной высокоскоростной линии порошкового мытья обычно находится в диапазоне от 0,12 до 0,25 кВтч на килограмм корма, что при загрузке в полную мощность означает, что установка потребует определенной мощности, о которой мы подробно расскажем в разделе по размеру энергоснабжения. Эти показатели являются отчетными пунктами, по которым следует оценивать любое предложение в отношении линий производительностью 6000 кг/ч.
Основное правило: линия по мойке массой 6000 кг/ч, работающая 20 часов в день, обеспечивает производство около 120 тонн чистых гранул в день и примерно 33 000 — 36 000 тонн в год, но объем оборудования и размер водной установки зависят во много раз больше от плотности исходного сырья, чем только от показателя массы.
Австрийский и немецкоязычный инженерный состав в линии мойки с высокой производительностью
Австрийское и более широкое немецкоязычное производство технологий для переработки сырья уже давно является глобальным эталоном надежности, низкого потребления воды и стабильного качества шлаков. Когда Polyretec описывает линию мойки, основанную на австрийской технологии, имеется в виду определенный набор принципов проектирования и философий компонентов, а не отдельная импортная деталь.
Модульная, развёртываемая архитектура.
Линия построена как последовательность независимых модулей, установленных на скользящих опорах: предсортировка, удаление этикеток, увлажненное гранулирование, предмытье, флотационно-отстойный этап, горячее мытье, трение-мытье, полоскание и обезвоживание, оптическая сортировка и обработка воды. Каждый модуль рассчитан на общую проектную мощность, поэтому установку завода можно осуществлять поэтапно, расширять путем установки параллельных модулей или переподключать при изменении состава исходного сырья. Модульная конструкция также упрощает стратегию запасных частей и сокращает время простоев благодаря тому, что неисправный модуль можно не задействовать или заменить без остановки всей линии.
Низкозага компактная философия
Основной характерной чертой Австрии является бережное отношение к воде. Каждый этап моечного процесса сливается в центральную станцию очистки воды, где твердые частицы удаляются посредством многократной центрифугирования, растворенные и взвешенные органические вещества отмываются при помощи флотации на разбавленном кислороде, а мелкие частицы фильтруются, прежде чем очищенная вода снова поступает в процесс. Объем приготовленной воды не превышает 10 процентов от циркулирующего объема. Эта замкнутая циклическая схема позволяет говорить о показателе 2-3 кубических метра на тон молока и играет ключевую роль при получении разрешения на выброс в экологически чувствительных регионах.
Высокоинтенсивное трение при порошкообразном мытье и точное горячее мытье.
Немецкие технологии предпочитают агрессивную механическую чистку. Фрикционные шлифовальные вальцы работают с высокими периферийными скоростями, чтобы удалять этикетки, клей и загрязнения с поверхности гранул, и они работают в серии, а не полагаются на единственный этап. Горячее мытье контролируется при помощи точного регулирования температуры: щелочная ванна поддерживается в пределах плюс или минус 2 °C от установленной величины с помощью оболоченных сосудов и автоматизированного дозирования, поскольку скорость гидролиза клея сильно зависит от температуры, а перегрузка тратит энергию, а недоаванс вплоть до этого. Такая точность контроля температуры является отличительной особенностью австрийских технологий.
Онлайн-определение плотности и оптическая сортировка, система SCADA и гигиеническая конструкция
Линии высокой вместимости интегрируют сортировку ближнего инфракрасного и цветового спектров непосредственно в технологический процесс, а не рассматривают сортировку как последнее внимание. Система контроля и автоматизации данных в режиме реального времени контролирует нагрузки двигателей, расход воды, температуру, мутность воды и энергопотребление на тонну, позволяя операторам выявлять отклонения от нормы загрязнения до их прохождения в бункер. Строительство выполняется в соответствии с правилами гальваноплакировок с использованием нержавеющей стали, обычно марки 304 для конструкционных и водосточных рамок и марки 316L для наиболее коррозийно-активных зон, таких как секции с горячим каустиком, поскольку 316L устойчивее атаке хлоридов и щелочи, чем обычная сталь, и защищает как гигиену продукта, так и срок службы оборудования.
Разбор этапов линии моек весом 6000 кг/час
Это основной этап мойки. Каждый из следующих пунктов рассчитан на проект мощностью 6000 кг/ч с конкретными параметрами, которые инженер мог бы использовать для определения, эксплуатации и устранения неполадок оборудования.
Этап 1: загрузка и предварительное сортирование
Сворачиваемый корм доставляется погрузчиком в разбалочник, обычно называемый разпарателем, который механически разбирает балясины и выгружает отдельные бутылки или жесткие контейнеры на конвейер с цепной плитой. Конвейер с цепной плитой выбран в этот раз в качестве предпочтительного, поскольку он может выдержать большие, острые предметы и металлическую стропу без повреждений. С этого конвейера материал попадает на ручную или с помощью ИИ поддерживаемую визуальную сортировочную станцию, где операторы или камеры выборочно отбрасывают нецелевые предметы, цветной ПЭТ для линии чистых брикетов, а также грубые примеси, такие как камни, керамика и многослойные пакетики. Скорость конвейера на сортировочной станции намеренно низкая, обычно 0,2–0,5 метра в секунду, что позволяет человеческому зрению или системе с его помощью в достаточной мере задержаться при выборочном отклонении.
Металлические части отсекаются в два слоя. Вечный магнитный барабан удаляет феррити при поле 8000–12 000 гуссов. Магнитное поле поднимает стальные колпачки и кружки, отбрасывая их от потока продукта. Нерудные металлы, в основном алюминий из колпачков и колец, затем отделяются с помощью сепаратора течения с током, индуцирующим отталкивающее поле, которое отбрасывает легкие неметаллические части на бок. В сумме эти устройства защищают расположенную ниже дробилку и гранулятор, в которых зарытые металлические предметы являются наиболее распространенной причиной катастрофического повреждения ножей.
Этап 2: удаление этикеток.
Перед уменьшением размеров устройство для сброса сухих этикеток удаляет термозагонами и клееные бумажные этикетки со всех бутылок. Конфигурация вращающегося касета и клешней натерпевает этикетки, оставляя бутылки практически нетронутыми, а зигзагообразный воздушный сепаратор затем поднимает более легкие отломки этикеток от более тяжелого потока бутылок. Хорошо настроенное устройство для сброса сухих этикеток достигает скорости удаления этикеток в пределах от 92 до 98%, что имеет решающее значение, поскольку этикетки являются основным источником загрязнения волокнами бумаги и клея, который впоследствии усложняет процесс разложения на плаву и горячую очистку. Удаление этикеток сухим способом до грануляции также делает воду для первой промывки намного чище и снижает нагрузку на очистное предприятие.
Этап 3: влажная грануляция или дробление
Предварительно очищенные целые бутылки поступают в влажный гранулятор, являющийся по сути измельчителем, работающим в условиях водяного завеса. Влажная грануляция подавляет пыль, предварительно смачивает гранулы и начинает отмывание растворимой грязи, прежде чем материал будет подвергнут основному циклу промывки. Диаметр ротора на установке мощностью 6000 кг/ч варьируется от 400 до 800 миллиметров при отверстии сита, определяющем размер гранул, от 12 до 16 миллиметров. Установленная мощность колеблется от 90 до 250 кВт в зависимости от скорости вращения ротора, характера загрузки и того, создана ли установка для твердых бутылок или тяжелого твердого отхода. Ножи производятся из износоустойкой инструментальной стали, такой как SKD-11 или D2, а расстояние между вращающимся и неподвижным ножем поддерживается на уровне от 0,2 до 0,5 миллиметра, чтобы гарантировать чистое резание, а не разрывание, что, в свою очередь, минимизирует образование мелких частиц и защищает внутреннюю вязкость.
Этап 4: предмывка и удаление песка
Тонкий фракция, проходя через гранулятор, попадает в шнековый промывочный бачок, а затем в резервуар для удаления песка, иногда называемый камерой для удаления песчинок. На дне бака собирается глина, песок, мелкие фракции стекла и камни, которые по плотности тяжелее воды и немедленно опускаются на дно резервуара, где постоянно осуществляется его очистка. Этот этап защищает фрикционные промывочные барабаны и отстойники от механического износа и не позволяет песку проникать в готовую фракцию, где даже малая его часть повышает содержание пепла и пыли, что снижает ценность конечного продукта для покупателей. Предварительное промывание также удаляет основную часть рыхлой поверхностной грязи до более энергоемких стадий очистки.
Этап 5: разделение плутонов и минералов
Ядром процесса разделения полимеров является бак с плавающим и тонущим материалом, это длинная, перекачиваемая водная ванна. При плотности воды 1,0 полиэтилентерефталат (ПЭТ), имеющий плотность около 1,38, тонет, в то время как полиолефины, такие как полиэтилен (ПЭ) и полипропилен (ПП), с плотностью от 0,90 до 0,96, всплывают. Переставляющаяся лопата или барабанный мешалка поддерживает движение слоя, благодаря чему переплетенные волокна распадаются соответствующим образом. С тонущим ПЭТ постоянно удаляется материнский слой; всплывающий ПЭ и ПП сливаются с поверхности. Бак с плавающим и тонущим материалом объясняет, почему смешанный ком в出 производителя полиэтилентерефталата (ПЭТ) можно разделить на продаваемый флейк ПЭТ и поток полиолефинов без ручной сортировки.
Трудные отделения располагаются на краях. ПВХ и ПС находятся рядом с бандой плотности ПЭТ или над ней, а силиконовый эластомер и некоторые фрагменты многослойных материалов могут преображаться из веществ, отстающих от потока, в вещества, движущиеся по струе в зависимости от наличия запертых пузырьков воздуха. Эти загрязнения решаются в процессе многократного отделения подложек с контролируемым настройкой плотности, обеспечивая подъем матриц по мере освобождения запертых пузырьков воздуха, а затем при помощи оптической сортировки. Один проход процессом отделения и вспучания недостаточно для целей, требующих испытаний на соответствие нормам по пищевым стандартам, поэтому проект основывается на использовании многих резервуаров и финального промывания перед оптической сортировкой.
Этап 6: горячее мытье.
Насыпной ПЭТ-крейд задувают в горячую моечную ванну, где с помощью горячего каустического раствора удаляют остатки, которые нельзя удалить холодной обработкой: клей с этикеток, остатки масла, пятна от продуктов и водорастворимые клейкие вещества, применяемые на многих современных этикетках. Холодную ванну поддерживают с натриевой содой концентрации 1–3%, при температуре 80–95 градусов по Цельсию, с временем пребывания 10–20 минут. Поглотители дают возможность снизить поверхностное натяжение и удалить грязные пятна, а небольшой дезодорант предохраняет от проникновения запахов. Допустимая критическая погрешность температуры – плюс или минус 2 градуса по Цельсию: если температура находится ниже рабочей области, гидролиз клея будет неполным, а если выше – энергозатраты увеличатся и возрастет риск желтизны готовой продукции. После процедуры горячего мытья КДП измельчают и смывают, чтобы удалить каустик, перед тем, как перейти к следующей стадии: измельчение при трении.
Этап 7: высокоскоростное трение-мойство.
Тросущая пеллетная машина представляет собой устройство с резким отбортом, которое механически подчищает каждое отдельное зёрно от соседних и о твердой перфорированной поверхности под сильным потоком воды. При скорости 6000 кг/ч тросующие пеллетные машины работают с периферийной или роторной скоростью от 800 до 1200 об/мин и устанавливаются в виде трех-пяти этапов по ряду. Каждый следующий этап удаляет все более тонкий слой загрязнений: первый этап срывает грубый мусор, размытый машиной с горячим промыванием, а последующие этапы придают зернам блеск и удаляют микроскопические клеевые пленки. Превратности при определении отсортированных материалов Замкнутость блоков
Этап 8: смывка и отвод воды
Чистые частицы промываются в свежей или практически свежей воде, чтобы снизить содержание остаточного каустика и взвешенных твердых частиц ниже установленного значения, затем удаляют воду. Центрифуга-сушильщик, по сути являющаяся высокоскоростным барабаном, удаляет свободную воду до влажности ниже 1 %, при выгрузке. Последний тепловентиляционный канал удаляет поверхностную влажность до 0,3 %, что является важным условием перед оптическим сортированием, хранением или любым последующим гранулированием, поскольку остаточная влажность стабилизирует работу системы для ультрафиолетового измерения частиц и приводит к мощеобразованию в силосах. Контрольный узел обезвоживания и сушки настроен таким образом, что он никогда не служит главным узлом, ограничивающим пропускную способность: при 6000 кг/ч пропускная способность центрифуги и объем тепловентиляционного канала соответствуют скорости промывки на upstream.
Этап 9: Оптическая сортировка.
Сухой, чистый шлак, проходит под почти-инфракрасными сенсорами, которые определяют тип полимера по его спектру поглощения, эвакуируя любые фрагменты, не относящиеся к ПЕТ, при помощи клапанов сжатого воздуха. Затем сортер по цвету классифицирует шлак по цвету, удаляя отходы, которые не соответствуют стандарту, а именно цветные фрагменты или фрагменты голубого или зеленого цвета из потока чистого шлака, а также все оставшуюся цветную примесь. Камеры высокой разрешающей способности и быстрые эвакуаторы обеспечивают очень низкий уровень ложных отбраковок, а уровень ошибок в эвакуации, то есть доли хорошего шлака, по ошибке убраного в сторону, поддерживается в строгих пределах за счет калибровки освещения и обучение моделей. Для линии из бутылки в бутылку этот этап отвечает за поднятие шлака и поднятие его с промышленного уровня до уровня, пригодного для контакта с пищей.
Этап 10: очистка воды и регенерация.
Все отходы процесса сходятся на водной станции. Многоступенчатая седиментация осаждает тяжелые вещества, плазмофлотация удаляет плавающие жиры и мелкие органические вещества, а фильтрация полирует струю перед ее закачкой в этапы промывки. Дополнительная вода должна находиться ниже 10% от циркуляции, и замкнутый цикл — это то, что обеспечивает показатель 2–3 кубических метров пресной воды на тон продукта. Хорошо спроектированная водная станция не является аксессуаром; при производительности 6000 кг/ч она является процессным узлом не менее важным, чем дробилка, так как без нее линия не сможет соблюдать нормы выбросов или достичь цели по расходам на воду.
Технические характеристики качества готовой стружки.
Вся линия по мытью предназначена для получения гранул, которые соответствуют спецификации покупателя. Для ПЭТ ключевыми параметрами являются сохранение внутренней вязкости, содержание ПВХ, содержание металлов, цвет, влажность, пыль и объемная масса. Способы определения и отборов этих параметров соответствуют международно признанным рамкам утилизации: стандарт ISO 15270 содержит рекомендации по восстановлению и утилизации отходов пластика, а документ EN 15347 определяет характеристики отходов пластика, чтобы коммерсанты и покупатели могли описывать сырье и продукцию на общей основой. Кроме того, Polyretec также работает под системами менеджмента качества ISO 9001 и ISO 14001, поэтому 6000-килограммовая линия поставляется с документированным контролем качества и управляемым экологическим следом, а не под условиями спонтанной наладки.
Всматриваемая вязкость, обычно сокращаемая как IV, является самым важным свойством, поскольку она показывает, какую долю длины молекулярной цепи удалось сохранить при рецикилировании. Хорошая линия для промывки в 6000 кг/ч ограничивает механическое и термическое разрушение, поэтому падение ВВ, обозначенное как delta IV, остается меньше 0,03 в сравнении с исходным сырьем-бутылками. ПВХ — это боевик в рециклировании ПЭТ, поскольку он разрушается до гидроклорида во время последующей переработки и окрашивает расплав; спецификации для пищевых продуктов требуют содержание ПВХ ниже 50 частей на миллион. Содержание металла ограничивается до 10 частей на миллион с помощью магнитной и вихревой сепарации, а также обнаружения металлов на стадии фракционирования. Цвет измеряется по параметру delta E — стандартному показателю цветового различия — с жесткими параметрами по обеспечению чистого, мало желтого фракционированного материала. Влажность в силосе не превышает 1 процента, пыль и мелкие частицы минимизируются за счет чистого нарезания и хорошего отводления воды, а бункерный коэффициент становится стабильным, чтобы на выходе загрузка в пельтерники работала в оптимальном режиме. Эти показатели не являются маркетинговыми заявлениями, а некоторой, которую обеспечивает конструкция линии при работе при полной мощности.
Обновление линий из бутылки в бутылку в рамках обеспечения пищевой безопасности
Стандартная линия для мытья получает фракции промышленного класса. Для придания им пищевого контакта необходимо продлить процесс с помощью суперчистого этапа. Путь модернизации начинается с вышеописанного мытья высокой интенсивности, затем добавляется этап супермытья и интенсивной полировки, при котором удаляются остаточные загрязнения до trace-уровня, как следом идет кристаллизация и сушка фракций для удаления влаги и предотвращения агломерации, а в конце следует стадийное поликонденсацию (SSP), в ходе которой восстанавливается встроенная вязкость, потерянная при предыдущем использовании, и дополнительно снижается содержание ацетальдегида и олигомеров.
Для получения разрешения на контакт с пищевыми продуктами применяются признанные способы. В Соединенных Штатах требования к соблюдению норм выдвигаются в соответствии с положениями FDA 21 CFR 177.1630 для переработанного ПЭТ, предназначенного для контакта с пищевыми продуктами, при поддержке соответствующего письма с утверждением без возражений от FDA. В Европейском союзе EFSA проводит оценку процесса переработки и выпускает научное заключение, а материал должен соответствовать требованиям EU 10/2011 для пластиковых материалов и изделий, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами. Схемы сертификации, такие как EuCertPlast и GRS, глобальный стандарт по повторной переработке, фиксируют цепочку поставок и долю переработанного материала для владельцев брендов. Линия с производительностью 6000 кг/ч, созданная на основании австрийских стандартов производства, является естественной платформой для этого обновления, поскольку ее высокое качество на этапе сублимации и очистки по технологии SSP определяет, можно ли достигнуть требуемого качества на этих этапах с экономической выгодой.
Оптимизация использования энергии и воды
При скорости 6000 кг/ч небольшой прирост эффективности приводит к значительным ежегодным экономиям, поэтому оптимизация разработана встроенно, а не накладывается сверху.
Восстановление тепла
Этап горячей промывки – основной потребитель энергии. Пластинчатый теплообменник восстанавливает от 60 до 75 процентов тепла из горячого отводимого спирта и передает его в входящий холодный каустический наполнитель, что позволяет значительно сократить потребление пара или электричества. Так как горячую промывку осуществляют при температуре от 80 до 95 градусов по Цельсию, восстанавливаемая энтальпия оказывается значительной, а окупаемость инвестиций в теплообменник – низкой даже при таких масштабах производства.
Закрытие циркуляционной системы и регулировка дозирования
Закрытие цикла воды позволяет поддерживать расход пресной воды на уровне менее 10% циркуляции и пропорционально уменьшать нагрузку сточных вод. Автоматизация расчета доз химических реагентов на основе измерения турбиности и pH позволяет добавлять каустический порошок и поверхностно-активные вещества только по мере необходимости, а не в определённом количестве, что снижает как расходы, так и нагрузку на водоочистку.
Двигатели с переменной частотой и подгонка нагрузки
В цехах транспортировки, насосов, втулок и центрифуг используется однофазное управление, названное в сокращении VFD, поэтому каждый двигатель потребляет только энергию, необходимую для его моментальной нагрузки. Во время старта, изменения скорости и частичного загрузки двигатели плавно снижают обороты вместо работы на максимальной скорости, а система SCADA выявляет энергопотребление на тон, так что отклонения в эффективности становятся видимыми сразу. Эти меры позволяют удерживать уровень потребляемой энергии в диапазоне от 0,12 до 0,25 кВт⋅ч на килограмм вместо того, чтобы он повышался с прохождением времени.
Конфигурация, площадь и размеры эксплуатационных средств
Промывочная линия с производительностью 6000 кг/ч – это установка строительных размеров, и ее гражданское и электрическое оборудование должны быть запланированы заранее.
Опасное место и здание
Само по себе технологическое оборудование от разгрузчика до оптической сортировки заполняет примерно 60-90 метров, если располагать его по прямой линии, и еще больше, если оно устроено в букву L или U для размещения в существующем зале. Необходима четкая внутренняя высота в 6-8 метров для подвесных конвейеров, бункеров и подъемных кранов над дробилкой и гранулятором. Под влажным гранулятором, фонтанными котлами и винтовыми мойкой необходимо яма для отвода воды, доступ и обслуживание, а вся влажная зона нуждается в уклоняющейся, кислотоустойчивой плите с полом и дренажными отверстиями, которые направляют воду в водоподъемную установку. Незаблокированная логистическая схема предполагает погрузку грязных тюков в один конец и выгрузку чистых силосов в другой, с пустыми буферными силосами, размер которых оптимизирован для декомпозиции потоков подачи от графика смены сортировки.
Электрическая мощность.
Общая установленная мощность для линии весом 6000 кг/ч, включая установку водоочистки, нагревания горячей водой, фрикционных стирающих машин, центрифуг, оптических сортировщиков и конвейеров, составляет от 1200 до 2200 кВт. Фактический спрос зависит от жесткости сырья, количества этапов фрикционного стирки и наличия оборудования для восстановления тепла. На площадке должно быть предусмотрено отдельное электроснабжение с соответствующей мощностью трансформатора, а также устройства, ограничивающие момент включения (soft starters или регуляторы частоты), и резервное питание для установки водоочистки, чтобы отключение электропитания не привело к проливу воды в мокром секторе. При планировании распределения электроэнергии вместе с механической конструкцией можно избежать распространенной неполадки, когда полностью исправная линия не подключается к существующей электросети.
Различия в маршруте процесса в зависимости от исходного сырья
Промывочная линия с производительностью 6000 кг/ч редко обрабатывает только один материал: в таблице ниже показано, как шнековый конвейер приходит в соответствие с этим, когда преобладающий исходный материал подвергается изменению. Это важно при определении линии для данного рынка.
| Корм. | Обычная общая плотность (кг/м3) | Необходимое удаление этикеток | Интенсивность горячего мытия | Роль «плывущий-опускающийся». | Преобладающий показатель эффективности |
|---|---|---|---|---|---|
| Пластиковые бутылки (килограммы) | от 250 до 400 | Да, сухой очиститель этикеток | Высокий, удаление клея и ПВА | Потоки ПЭТ и ПЭ/ПП. | Очистить или окрашенные стеклосодержащие полиэфирные волокна. |
| цистерны из HDPE и жесткие алюминиевые банки; | От 120 до 250 | Низкий, главным образом отпечатки | Средство, удаление чернил и масла | Отделяет HDPE от ПП/ПЭТ | Натуральная или окрашенная стружка HDPE |
| Пряжая сумка из ПП | От 80 до 180 | Да, тяжелая печать. | Средней интенсивности, удаление чернил | Выпаривания ПП, плотные загрязнения опускаются вниз | Ткани и полосовидный ПП |
| Пленки для сельского хозяйства | 30–60 | Нет, но грунт тяжелый | Низкий-модельный, удаление почвы | Отмывает примеси в виде песка и камней. | Регенерированная пленка LDPE/LLDPE |
| Отработанная пленка из полиэтилена | 40–80 | Нет, наложены этикетки. | Середний, удаление клея и наклеек | Удаляет плотные загрязнения | фрагменты пленки ПЭ или регмассы |
Суть заключается в том, что сырье определяет, выполняет ли флоат-сифонный резервуар разделение полимера, устранение грунта или оба этих процесса, а также то, следует ли горячее стирка выполняться на агрессивном верхнем конце ее интервала. Компания Polyretec конфигурирует платформу, обеспечивающую способность перерабатывать на ней 6000 кг/час, таким образом, что эти стадии могут быть настроены так, чтобы работать на преимущество преобладающего местного сырья, сохраняя при этом гибкость для обработки смешанного исходного сырья, что является реальностью для большинства крупных рециклировщиков.
Таблицы со ссылками на качество, сортировку и эксплуатационные характеристики оборудования
Следующие четыре таблицы объединяют технические данные по предыдущим разделам в форме для быстрого поиска, необходимой для проектирования и сравнения поставщиков.
Таблица А: стадии процесса, оборудование, основной параметр и диапазон мощности
| Этап процесса | Основное оборудование | Основной параметр | Диапазон установленной мощности |
|---|---|---|---|
| Подача и предварительное сортирование | Рабочее колесо, цепной пластинчатый конвейер, магнитный барабан, резонансный электростатический сепаратор. | Скорость ленты 0,2-0,5 м/с; усиление магнита 8000-12000 Гс | 15–45 кВт |
| Удаление этикеток. | Сухой инструмент для удаления этикеток, зигзагообразный воздушный сепаратор. | Извлечение этикеток на уровне 92-98%. | 20-55 кВт. |
| Влажная грануляция. | Влажный гранулятор/дробильный станок | Ротор 400-800 мм; решётка 12-16 мм; ножевые сетки SKD-11/D2; зазор 0,2-0,5 мм | 90-250 кВт |
| Предпробное промывание и удаление песка | Шнековая муфта, камера с зернами. | Бесперебойная очистка от щелочей | 20-60 кВт. |
| Разделение «плывущий-опускающийся». | Ванна для разделения на плавающее и опускающееся (несколько этапов) | Плотность воды 1,0; ПЭТ 1,38 тонет, ПЭ/ПП 0,90-0,96 плавает | от 30 до 90 киловатт; |
| Горячая стирка | Реактор с обогревом | NaOH 1-3 процента; 80-95 °C; 10-20 мин; контроль ±2 °C | 80 — 250 кW (включая отопление) |
| Трибочастиковое мытье. | Трибочная мойка (от 3 до 5 стадий) | 800 до 1200 об/мин периферийной скорости | 120-400 кВт |
| Ринс и дефецание. | Центробежное сушилка, сушильный теплым воздухом. | Влажность ниже 1%. Металл ниже 50 частей на миллион | 90 – 260 кВт |
| Оптическая сортировка. | НИР "Набор под поглощающее устройство" | Идентификация полимера и цвета, низкий процент ложных отбраковок | 20-80 кВт. |
| Обработка воды | Седиментация, ДАФ, фильтрация, теплообменник | добавка ниже 10%, рекуперация тепла 60–75% | От 60 до 180 кВт |
Таблица B: плавающий-отделение и оптический сортировщик, метод определения плотности и идентификации
| Материал. | Плотность (г/см3). | поведение плавающих и опускающихся при плотности 1,0; | Метод идентификации/отделения. |
|---|---|---|---|
| PET | 1.38 | Погружаются | НИР "Сортировка полимеров", доля заново сортируемых материалов |
| ПВХ. | 1.38–1.45 | Погружаются (перекрытие PET) | НИР "Специфический канал для ПВХ"; строгий отбраковка |
| PS | 1.05 | Около нейтрального; требует тяжелой среды для отделения от ПВХ | НИР; настройка плотности бака |
| ПЭТФ | 0,91–0,96 | Плавающие средства. | Фракция плавучего компонента; подтверждение с помощью NIR |
| ПП (полуполипропилен) | 0,90–0,91 | Плавающие средства. | Фракция плавучего компонента; подтверждение с помощью NIR |
| Алюминий (покрышки). | 2.70 | Погружаются | Эдди-ток перед грануляцией; металлодетектор после |
| Силикон/резина | переменная величина, часто тонущая | Высвобождается с поступлением воздуха. | Система смыслового потока. |
Таблица C: параметры качества готового крошки и методы испытаний
| Метрика качества | Типичная деталь для линии мощностью 6000 кг/ч | Метод тестирования / измерения. |
|---|---|---|
| Управление внутренней вязкостью. | Мене 0,03 | Вискосметрия растворов (Ubbelohde) |
| Остаток PVC (частиц). | Ниже 50 пг/мл | НИР "Лабораторная сканировка" или рентгеновская флуоресценция |
| Содержание металла. | Меньше 10 ppm | Магнет и детектор металла; лабораторная кислотная обработка |
| Разница в цвете (delta E) | Упорной раздельности по сортам | Спектрофотометр, шкала CIE Lab; |
| Содержание влаги | Не более 1 процента, не более 0,3 процента, высушенного теплым воздухом | Метод сушки в печи с потерей веса. |
| Отвод пыли и микровыдел | Минимализируется в зависимости от класса. | Ситение/воздушная классификация. |
| Массовая плотность. | Стабильный результат по каждому уровню | Поляриметрическая столбовая колонка или массовольное расстояние по ASTM D1505. |
Таблица D: сравнение потребления воды и энергии и меры оптимизации
| Сценарий. | Использование воды (м3 на тонну) | Энергия (кВтч на кг) | Основное направление оптимизации | Относительный уровень стоимости |
|---|---|---|---|---|
| Традиционная открытая линия | 5 – 8 | 0,20 – 0,35 | Недоступно/минимальное восстановление | Высокая (вода + стоковые воды) |
| Закрытый циккл без рекуперации тепла | 2–3 | 0,15–0,25 | Закрытие циркуляционной системы, фильтрация DAF | Середний |
| Закрытый цикл с рекуперацией тепла | 2–3 | 0,12–0,20 | Пластинчатый теплообменник – от 60 до 75 процентов. | Низкий-середний. |
| Полная линия, сертифицированная по австрийским стандартам, с ВПД и SCADA | 2–3 | 0,12–0,18 | Группирование нагрузки FDT, автоматическое дозирование и рекуперация тепла. | Низкий уровень (операционные расходы), а также премиальный уровень (капитальные вложения). |
Столбец уровня относительных затрат отличает операционные расходы от капитальных: линия, соответствующая стандартам Австрии, имеет маркетинговый рейтинг "Премиум" на капитальные затраты, но обеспечивает наименьшие операционные затраты благодаря высокой эффективности, в то время как традиционная открытая линия дешевле по закупке, но имеет высокую стоимость воды и сточных вод в течение всего срока эксплуатации. Эта разница служит основой большинства аргументов о жизни циклона по жизненным издержкам для класса мощности 6000 кг/ч.
Частые вопросы
Что на самом деле производит линия по мойке пластика 6000 кг/час в день?
При реальной ежедневной производительности в 20 эффективных часов работы в течение трех смены линия мощностью 6000 кг/ч производит примерно 120 тонн чистых сушеных гранул в день, что приводит к примерно 33 000 - 36 000 тонн в год при 280 - 300 рабочих днях. Данный показатель основан на предположении, что исходная смесь соответствует техническим условиям конструкции, а потери эффективности из-за подачи смеси, замены сит и технического обслуживания учтены в числе эффективных часов.
Почему австрийская технология важна для линии монотонового переработки?
Австрийский и немецкоязычный инженерный состав делает особое упор на модульную конструкцию, очень низкое потребление воды через закрытые циклы, многоступенчатую фрикционную мойку с высокой интенсивностью, жесткий контроль температуры горячей мойки с допустимостью отклонения ±2 градуса Цельсия, встроенный оптический сортировщик и мониторинг энергопотребления на базе SCADA. Именно эти принципы позволяют линейке 6000 кг/час поддерживать качество нарезки и эффективность использования при нагрузке без единого перерыва, а не только при частичных тестовых пробах.
Как танк «плавающая лодка-днушка» отделяет PET от PE и PP?
В водяной ванне при плотности 1,0 полиэтилентерефталат (ПЭТ) с плотностью около 1,38 тонет, в то время как полиэтилен (ПЭ) и полипропилен (ПП) с плотностью 0,90-0,96 плавают, поэтому толущуемую фракцию удаляют с дна, а плавающие полиолефины снимают с поверхности. Для этого используются несколько резервуаров и контролируемое перемешивание, поскольку ВВП, ПС и силикон с задержанным воздухом могут проявлять одно и то же поведение и их необходимо разделять путем регулирования плотности и ультразвуковой сортировки в дальнейшей части процесса.
Какая роль принадлежит тепловому промыванию в линии?
Горячая мойка проводится при содержании раствора натриевой соли в 1–3 % при температуре от 80 до 95 °C с периодом выдержки 10–20 минут с целью гидролиза клеев на этикете, удаления масел, пищевых загрязнений и ПВА-присоединений, прекращение действия которых не возможно при холодной мойке. Точное регулирование температуры защищает внутреннюю вязкость и не приводит к выцветанию нити, что делает горячую мойку незаменимой для получения чистых пищевых нитей из ПЭТ.
Сколько воды и электроэнергии потребляет линия производительностью 6000 кг/ч?
Развитая замкнутая линия австрийского дизайна потребляет около 2-3 кубометров пресной воды на тон и 0,12-0,25 кВт-ч на килограм корма в зависимости от нагрева при горячей мойке и режимов порошковой мойки. Традиционные открытые линии потребляют от 5 до 8 кубометров на тон и потребляют больше энергии, поэтому замкнутая линия является определяющим фактором как для выдачи разрешений на водопользование, так и для эксплуатационных затрат.
Може ли одна и та же линия обрабатывать бутылки, пленки и тканевые мешки?
Да, с учетом типа материала. Платформа площадью 6000 кг/ч является модульной, поэтому для преобладающего сырья (например, пеллет из пластиковых бутылок массой от 250 до 400 кг на кубический метр или плотный полимер, масса которого составляет от 30 до 80 кг на кубический метр) можно настроить режим навешивания на поверхность, горячую мойку и механическое удаление. Для пластиковых пеллет требуются большие эжектора и резервуары из-за низкой бункерной плотности, в то время как для бутылок требуется более эффективное удаление этикеток и разложение клея.
Какого качества может достичь готовая гранула из ПЕТ?
Правильно управляемая линия обеспечивает delta IV ниже 0,03, остатки ПВХ ниже 50 частей на миллион, металл ниже 10 частей на миллион, влажность ниже 1 процента в центрифуге и ниже 0,3 процента после сушки горячим воздухом, при этом цвет контролируется по параметру delta E и стабильная бункерная плотность. Это параметры, на которые покупатели проверяют, указывая rPET для использования в листах, металлических ремнях или при производстве бутылок.
Что нужно для того, чтобы линия по переработке пластика достигла состояния соответствия требованиям к производству продуктов питания?
Помимо интенсивной промывки, пластмасса нуждается в суперчистой полировке, кристаллизации и сушке, а затем в твердофазовой поликонденсации для восстановления внутренней вязкости и снижения уровня ацетальдегида и олигомеров. Регулирование проходит в соответствии с требованиями FDA 21 CFR 177.1630 с письмом FDA о безобjections в Соединенных Штатах и заключением EFSA, а также соответствием требованиям ЕС 10/2011 в Европе, что часто подтверждается сертификатами EuCertPlast или GRS.
Какова мощность установки и какой источник питания требуется?
Процессная линия имеет длину около 60-90 метров с высотой 6-8 метров и ямой для технического обслуживания в зоне промывки. Общая установленная мощность, включая обработку воды и нагрев в системе горячей мойки, составляет 1200-2200 кВт, поэтому на объекте необходимо специальное электроснабжение с соответствующим трансформаторным каждым, регуляторами пускового тока или частотными преобразователями и резервными устройствами для водоочистной станции, чтобы избежать наводнения в случае сброса напряжения.
Как линия мойки подключается к грануляции?
Линия по промывке снабжает сухим и сортированным гранулятом, который можно хранить или подавать непосредственно на линию гранулирования. Для интегрированной рецикляции завод Wanplas Kerke поставляет двухвинтовые экструdera, геометрия камеры и винтов которых совместима с промытым гранулятом и преобразует его в рециркулируемый гранулят, тогда как компания Polyretec продолжает уделять внимание дисциплине промывки и сортировки, которая определяет качество конечного гранула. Промытый гранулят является подходящим для downstream технологических процессов, таких как литографирование и формование под давлением для изготовления непищевых изделий.
Заключение
Технологическая линия по мойке пластика, разработанная по австрийским технологиям и предназначенная для обработки 6000 кг в час, это намного больше, чем обычный крупный дробарь и несколько резервуаров. Это полностью интегрированная модульная система по рециклингу материалов, в которой каждая стадия – от разгрузочных машин и магнитных барабанов, через влажную грануляцию, многоперецепную сепарирующую установку, точную термическую мойку, трех- или пятиступенчатую термопластическую мойку, центробежную и горячей-воздушную осушительную установку, оборудование для инфракрасного считывания и сортировки по цвету – разработаны так, что ни одна из них не создает узкого места. Дизайнерская выгода очевидна: примерно 120 тонн очищенного стружек в день, потребление пресной воды – 2-3 кубических метра на тонну, расход энергии – от 0,12 до 0,25 кВт-ч на килограмм стружек, с показателем δ IV меньше 0,03 и содержание ПВХ ниже 50 частей на миллион, а также ясный путь развития производства до получателя продуктов питания для использования в наружном упаковке по стандарту FDA 21 CFR 177.1630, EFSA и EU 10/2011.
Для переработчиков, планирующих бизнес в таком масштабе, решение заключается не столько в покупке машины, сколько в выборе философии процесса. Компания «Polyretec», принадлежащая группе Wanplas, строит линии с таким классом очистки, объединяя австрийскую дисциплину процесса с китайскими производственными возможностями, предоставляя линии Premier класса, обеспечиваемые низкими затратами на эксплуатацию, с технической поддержкой и сервисным обслуживанием группы Wanplas. Независимо от того, что преобладает среди входного сырья, если это контейнеры из ПЭТ, балочные емкости из HDPE, тканевые мешки из ПП или агрохимическая пленка, платформа производительности 6000 кг/час может быть настроена под местную смесь материалов и при этом сохраняет необходимую гибкость для работы с смешанными пост-потребительскими входами. При выборе поставщика следует учитывать весь жизненный цикл: закрытие цикла охлаждения воды, рекуперацию тепла, частотные преобразователи и документацию по качеству гранул, которые определит как вашу траекторию получения разрешений, так и вашу прибыль в течение длительного времени после установки линии.




