Потеря частиц при флотационном разделе является одной из наиболее устойчивых и дорогостоящих проблем в линии мытья глиняных частиц бутылок ПЭТ. Операторы часто наблюдают, что самые чистые и ценные частички ПЭТ исчезают в прилипах, переливании или рециркулирующей воде вместо того, чтобы попадать в слив, и искушаются пытаться их вернуть, жертвуя пропускной способностью или чистотой продукта. В этом докладе объясняется, как решить проблему потери частиц в процессе флотационного разделения с помощью полностью количественно обоснованного, инженерного метода. Мы начинаем с физики густоты, определяющей окно разделения, затем разделяем потери на шесть индивидуально измеримых источников, после этого предоставляем исполнимые параметры флотационного резервуара и его предварительной обработки вверх по потоку, и, наконец, показываем рутинный диагностический подсчет массы, который дает результат близкий к 98 процентам или лучше. Применяя рекомендации, приведенные здесь, линия переработки ПЭТ может повысить степень восстановления ПЭТ с традиционного 92-95 процентов до 98-99,3 процента, обеспечивая при этом содержание извести в ПВХ ниже 50 ppm и в ПЕ/ПП ниже 100 ppm.
Как работает процессы флотационной сепарации: окно плотности
Разделение пузырчатой жидкостью, часто называемое в индустрии переработки пластмас разделення пузырчатой жидкостью, основывается на одном физическом факте: в среде воды с плотностью 1,0 г/см3 пластмассы, более плотные, чем вода, опускаются, а пластмассы, легче воды, всплывают. Таким образом, пузырчатый бак является устройством для классификации по плотности, а не химическим реактором. Качество разделения зависит практически полностью от того, насколько чисто подаваемый поток соответствует простому пороговому значению плотности 1,0 г/см3, и от того, насколько надежно оборудование удерживает продукт, который следует упасть на дно, а не выпускает его вместе с плавающей фракцией.
Основной проблемой при переработке ПЭТ-поверхност является то, что сам по себе ПЭТ имеет плотность 1,33-1,40 г/см3, что удобно выше плотности воды, поэтому чистый фрагмент ПЭТ всегда утонет. Проблемой является загрязнение, так как несколько распространенных вторичных пластиков находятся близко к указанной пороговой отметке или выше нее, а некоторые из них настолько тесно перекрывают ПЭТ, что разделение их лишь на основе гравитации не представляется возможным. Самым плохим нарушителем является ПВС: при плотности 1,32-1,45 г/см3 он тонет вместе с ПЭТ и фактически очень трудно разделить по плотности. ПС при плотности 1,04-1,07 г/см3 и ПА при плотности 1,13-1,15 г/см3 также тонут, в то время как ПЭ при плотности 0,91-0,96 г/см3 и ПП при плотности 0,89-0,92 г/см3 плавают.
Данная карта плотности является основой для принятия каждого решения о снижении потерь. Когда отдельная пленка теряется, это происходит почти никогда не из-за неисправности физики, а из-за того, что пленка была отнесена в неправильный поток за счет движений воды, влияния поверхности, размера частиц или конструкции механизма. Понимание того, как поведёт себя каждый из полимеров, поможет вам определиться с местом поиска.
Общая плотность смолы и поведение твердых и жидких веществ.
| Смола | Диапазон плотности (г/см3). | Поведение в воде (1,0 г/см3). | примечание о разделении в сравнении с ПЭТ; |
|---|---|---|---|
| Вода (серединная). | 1.00 | Ссылка | Граница между погружающимися и всплывающими фракциями определяется оптическим сенсором. |
| PET | 1,33–1,40 г/см³ | Уплотнение (целевой продукт) | Требуется выгрузка в яму. |
| ПВХ. | 1,32–1,45 | Башня (сильная) | Совпадение плотности ПЭТ; по плотности его невозможно отделить |
| PS | 1.04–1.07 | Башня (сильная) | Высвобождается с использованием ПЕТ, обычно низкое содержание в потоках бутылок. |
| PA | 1.13–1.15 | Башня (сильная) | Высвобождается с использованием ПЕТ, обычно низкое содержание в потоках бутылок. |
| ПЭТФ | 0,91–0,96 | Float | Мел не прилипает к ПЭТ-термотрансферному покрытию. |
| ПП (полуполипропилен) | от 0,89 до 0,92 | Float | Мел не прилипает к ПЭТ-термотрансферному покрытию. |
Практическим следствием является то, что сепарация дроблением очень хорошо удаляет PE и PP в поток плавающих фракций, адекватно опускает PET и PS и PA вместе и плохо изолирует PET от PVC. Любой дизайн дробления, который игнорирует обперечение PVC, никогда не сможет достичь превосходной чистоты для пищевых продуктов, независимо от того, насколько хорошо настроен резервуар. Вот почему комплексное решение по утилизации макулатуры сочетает дробление с фронтальным ближнеинфракрасным сортировщиком и задним гидрокилотоном, обоими из которых мы поговорим позже в этом материале.
Еще одна тонкость заключается в очевидной и действительной плотности. Фрагмент ПЭТ, который является чистым и полностью увлажненным, ведет себя с действительной плотностью 1,38 г / см 3 и тонет. Тот же фрагмент, на котором присутствуют микросфера, слой масла или статический заряд, может ведет себя, как если бы он был значительно легче и держался на поверхности. Этот зазор между действительной плотностью и очевидной плотностью является основной причиной того, что появляется ложный плафтинг, который является третьим источником потери, который мы описали ниже. Следовательно, поддержание химического состава поверхности также важно, как и поддержание механической конструкции.
Шесть источников потери фракций, измеренные в процентах
Перед изменением любой аппаратной части потери должны быть разбиты на составляющие, которые можно измерять за каждое время отбора образцов и присвоить им номер. На практике загубление при флотационном очищении происходит из шести различных источников. Объяснение любыхизменений как одного неопределенного «загубления» — это наиболее частая причина, по которой линии не улучшаются: оператор, регулирующий неподходящий источник, делает линию хуже, полагая, что прогресс производится. В таблице ниже каждой причине загубления соответствует определенный диапазон скорости, а также метод диагностики и меры борьбы, детально описание которых представлено в следующей части.
Шесть источников потерь на фракциях: типовая скорость потерь, диагностика и меры противодействия
| # | Источник потерь. | Типовая скорость потерь | Метод диагностики. | Основные меры предосторожности |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Хорошо Благодаря автомату для отработанного печатного сырья, остатки печатного сырья и наклейок были удалены. | 0,8–3,5 процента качественных пластин | Осмотрите отвод для растворов; отсушите скэмпет ккал журнала. | Настраивать заслон точечного слива, установить резервный бак для регенерации, снизить интенсивность агitation. |
| 2 | Fines (<4 mm) lost in overflow and recirculation | 30-50 процентов общих потерь | Нарушение потока растворенной воды у сетки с размерами элемента меньше 4 мм. | Управление размерами дробления, восстановление отсева с помощью центрифуги с экраном. |
| 3 | Неправильное отбоя ПЭТ от пузырей, масла, статического электричества. | 0,5–2 процента | Отверните чистый ПЭТ в лаборатории; сравните с мусором ПЭТ из танка. | Трибочная мойка, добавляются поверхностно-активные вещества, понижающие поверхностное натяжение |
| 4 | Етикетные бумажные волокна обвивают флук и транспортируют его. | Переменный, обычно от 0,3 до 1,5 процента | Визуальный осмотр ската под микроскопом для поиска нитей обернутых вокруг ПЭТ. | Усовершенствуйте горячее мытье, добавить более жесткое механическое очищение, использовать сетки с мелкой сменой. |
| 5 | Слишком интенсивная вихревая агитация, из-за чего продукт всплывает. | 0,5–2,5 процента выше оптимального | Измерьте об / мин вращения лопатки и линейную скорость в верхней части. | Установите скорость от 12 до 35 оборота в минуту и скорость выхода решетки от 0,3 до 0,8 м/с |
| 6 | Высота перелива и колебания уровня воды. | Резкое ухудшение выше 15 мм | Запишите высоту шлюза и отклонения уровня датчика. | Регулируемая дополнительная перегородка на 20 мм, замкнутый контроль уровня |
Источник 1 является наиболее очевидным и чрезвычайно неприятным: резервуар для разделения етикета и крышки предназначен для отсеивания всплывающих загрязнителей, но его перелив также загоняет от 0,8 до 3,5 процентов идеальных фракций ПЭТ через плунжер. Часто это неправильно диагностируется как «низкий выход» вместо «несвоевременное изъятие продукта», что заставляет операторов закачивать больше материала и усугубляет потери. Решение заключается не в том, чтобы прекратить сканирование, а в том, чтобы вернуть ПЭТ из потока осадочной массы, а не выбрасывать осадочную массу.
Источник 2 обычно является самым крупным компонентом, представляющим от 30 до 50 процентов всей потери стружки. Фракции размером менее 4 мм слишком малы, чтобы утонуть против потока вверх и течений при переливе, поэтому они следуют за потоком вместе с плавающим компонентом и по круговому контура рециркуляции. Стандартная фракция стружки размером от 4 до 12 мм существует именно для того, чтобы удерживать полезный продукт в диапазоне размеров, который ведет себя предсказуемо в танке. Когда доля фракции размером менее 4 мм превышает около 5 процентов от объема загрузки, потери возрастают резко.
Источник 3, фальшивое утонение, является самым тонким. Пластмассовый шлак при истинной плотности 1,38 г/см3 должен沉нуть, но поверхность, покрытая маслом, имеющая статическое заряд или содержащая микрокапсулы, может иметь видимую плотность, близкую или равную 1,0 г/см3. Здесь потеря составляет от 0,5 до 2 процентов и почти всегда является проблемой чистоты поверхности, а не проблемами конструкции резервуара. Решение лежит выше по течению на трении фильтра и дозировке смачивающего средства, а не в резервуаре.
Источник 4 – этикетная мотка – возникает, когда этикетки не полностью удаляются в ходе горячей мойки. Волокна мотки образуют светлую, спутанную сеть, которая обвивает плотную ПЭТ и выталкивает пучок. Этот ущерб варьируется, но может достигать 1,5% в линиях, обрабатывающих корм с высоким содержанием этикеток. Источник 5 – механический: импеллер, работающий выше 35 оборотов в минуту, создает вихрь, достаточно сильный, чтобы ввергнуть тонущие частицы ПЭТ в шлами. Источник 6 – гидравлический: если уровень воды колеблется более чем на 15 мм, эффективная высота заграждения постоянно меняется, и точка разграничения движется, рассеивая продукт между потоками.
Системное решение: от предварительной обработки до проектирования емкостей.
Для решения проблемы потерь кусков при флотации разделения не требуется выполнение одной единственной операции; это цепочка контроля, простирающаяся от дробилки до цикла рециркуляции. Каждый этап либо предотвращает возникновение источника потерь, либо восстанавливает продукт, который иначе ушла бы. Логика последовательна: вы не можете устранить потери мелких фракций в резервуаре, если дробилка перерабатывает слишком много мелких фракций, и не можете устранить ложный попутный продукт в резервуаре, если смоченная маслом насадка оставляет на поверхности маслянистую пленку. Поэтому мы представляем решение как упорядоченный набор выполнимых параметров.
Предварительная обработка: контроль размера в дробилке
Первым и самым дешевым контрольным параметром является размер частиц. Основная фракция штифта должна составлять от 8 до 14 мм, что позволит разместить большую часть продукта в приемлевом диапазоне рекуперации от 4 до 12 мм, при сохранении эффективности промывки. Количество подфракции с размером менее 4 мм должно составлять не более 5% от общего объема загрузки. Этого можно достичь за счет зазора между лопатками дробилки от 0,2 до 0,5 мм и с ситом размером от 12 до 16 мм. Более узкий зазор между лопатками позволяет уменьшить долю сверхтонкой пыли, а сито размером от 12 до 16 мм удаляет фрагменты с размером больше диапазона, перед тем как они попадут в промывочный агрегат. Там они будут шунтировать загрязнения и также создавать нерегулярные фрагменты во время последующей обработки.
Стоит подчеркнуть, что большинство линий, которые жалуются на"потеря от пенообразования", на самом деле страдают от перераспределения фракций по грохотам либо надмерной, либо недостаточной. Если доля топина выходит за пределы 5%, плавающая чаша попросту не в состоянии выполнить поставленную задачу, и никакой настройке резервуара не поможет восстановить эти фракции на первом этапе. Правильным ответом на это является восстановить топина в потоках, используя центрифугу с сеткой и гидроциклон, о которых будет сказано в разделе 5, а не винить резервуар.
Трибообработка и химия поверхности
Заслон трения является мерой борьбы с ложным плаванием (из источника 3) и этикетной пульпой (из источника 4). Заставьте работу заслона трения на скорости от 800 до 1200 об/мин, чтобы механически мыть поверхность шариков, удаляя масляные пленки, прикрепленную пульпу и электрический заряд, который привлекает к себе адгезию микробуббликов. Рекомендуется, чтобы мытье осуществлялось только водой, но добавлять поверхностно-активное вещество в концентрации от 0,1 до 0,3 % для снижения поверхностного натяжения воды до 35-45 мН/м. При такой величине натяжения воздух не может превратиться в прикрепляющийся к поверхности шарика воздушный пузырек, а микробубблики лопаются или отрываются, и реальная плотность ПЭТ определяет его поведение. В результате надежно сохраняется то, что шарик предежной плотностью 1,38 г/см³ тонет, вместо того чтобы оставаться на поверхности.
Температура поддерживает этот эффект. После горячего мытья щебня подаваемая в процессе вода имеет температуру от 40 до 65 градусов по Цельсию, что размягчает и выделяет прикрепленные жиры и клеи, а также снижает вязкость воды, благодаря чему мелкие частицы могут оседать. Тот же самый горячий водой должен переноситься на этап флотации, а не охлаждаться, поскольку охлаждение вновь уплотняет поверхностные пленки и увеличивает ложный отход. Температура воды поэтому является параметром процесса, а не настройкой для создания комфортных условий.
Дизайн и рабочее окно насыпительного отстойника
Сам резервуар должен быть спроектирован и эксплуатироваться в строго определенном интервале. Эффективный срок пребывания должен составлять от 60 до 180 секунд; ниже 60 секунд мраморные частицы не успеют завершить свою траекторию падения на дно и всплытия на поверхность, а выше 180 секунд резервуар переполняется, что не является экономичным и не обеспечивает дополнительного улучшения качества. Глубина резервуара в 0,8-1,5 м обеспечивает вертикальную дистанцию опускания плотных пластиков для PET, не создавая при этом неудержимый объем воды. Агрегацию можно регулировать путем изменения скорости вращения лопасти от 12 до 35 об/мин, что равно линейной скорости краев лопасти 0,3-0,8 м/с. Это достаточно, чтобы поддерживать твердые вещества в суспензии и отделять этикетки, но недостаточно для образования продуктовых вихревоздушных смесей.
Внутри резервуара применяется механизированное очищение, в котором скрепер внизу затягивает потопленное ПЭТ в сторону выгрузки, а скрепер на поверхности подметает плавающие фракции ПЭ/ПП и этикетки и выталкивает их к отводу. Щели на отводном колодце должны быть механически регулируемые на плюс или минус 20 мм, чтобы оператор мог установить точную точку разделительной линии для текущей подачи и удерживать ее. Наконец, многократное соединение от двух до трех емкостей повышает степень очистки до 98,5–99,5%, поскольку выгружаемый из первой секции материал опять поднимается на поверхность во второй секции и повторно в третьей, что при каждом переходе приводит к очистке большего количества смещенного ПЭТ.
Основные параметры работы насыпительного отстойника: рекомендуемые значения
| Параметр | Рекомендуемая величина | Контроли / цель | Модель неисправности, если она выходит из допустимого диапазона. |
|---|---|---|---|
| Эффективный период задержки | От 60 до 180 с | Полная траектория перемещения жидкости и воздушных пузырьков | Меньше 60 секунд: неполное отделение |
| Глубина цистерны | 0,8-1,5 м | Дистанция оседания для плотного PET. | Слишком малая глубина: мелкая фракция выходит на поверхность. |
| Скорость вращения лопаток. | 12–35 об/мин | Всплывающие твердые частицы без вихрей | Выше 35 об/мин: вихревая емкость поднимает PET. |
| Процентное изменение скорости потока | 0,3-0,8 м/с | Эквивалентный контроль аэрации. | Несоответствие с частотами вращения приводит к нарушению разделения. |
| Регулировка перелива. | плюс или минус 20 мм | Задает точку обрезания | Фиксированный ров: не может отслеживать изменения состава кормов |
| Этапы комплексного обслуживания | 2–3 стадии | Показатель рециркуляции составляет 98,5-99,5%. | Одноступенчатая: пониженный порог извлечения |
| Температура воды | 40-65°С | Выпускает масла и способствует оседанию. | Холодный: больше ложеменного обсыпания. |
| Всплывающие твердые частицы в воде | на уровне или ниже 3 процентов; | Сохраняет средний уровень прозрачности | Выше 3%: необходим гидрокинетический сепаратор. |
| Доза поверхностно-активного вещества. | 0,1–0,3 процента | Сопротiэние поверхности 35-45 мН/м | Слишком низко: пенится; слишком высоко: фальшивая фракция плавучести |
Обратите внимание на правило содержания твёрдых частиц: когда рециркулируемая вода содержит более 3% твердых частиц, средство уже не является близким к чистой воде, и относительная плотность всех ее компонентов меняется. В этом случае в цикл необходимо встроить гидроциклон для удаления мелких твердых частиц перед возвращением воды в резервуар. Это одновременно и контроль качества, и контроль расходов, поскольку грязная вода является основным фактором создания обвивки волокна и ложного пени.
Вышеприведенные рекомендации относятся к параметрам, которые компания Polyretec, завод Wanplas, встроила в свои линии для мытья ПЭТ-бутылок и листового полимерного пластика. Компания Polyretec сочетает австрийские технологии и китайское производство, чтобы производить экономичные системы уборки без ущерба для степени восстановления. Этап сортировки был разработан с учетом параметров времени пребывания, аэрации и регулировки переката, а не оставлен на усмотрение оператора.
Диагностика потери с использованием плана отбора пробы через массу.
Программа по снижению потерь действительна только при условии ее измерения. Самым полезным дисциплинарным средством является проверка баланса масс: взвешивают материал в определенных точках, собирают его и терапят — таким образом подтверждают, что одни и те же потоки, выходящие из этапа, равны тем потокам, которые в него поступают. Этап флотации, в котором не удается обеспечить баланс массы, не понимется ни кем; принимаемые на нем решения о настройке ни на чем не могут опираться. Цель достигается, если скорость закрытия баланса составляет 98 процентов и более; в противном случае разница сама по себе является находкой, как правило, это сумма пропущенного образца или утечный поток, который не был учтен.
Установите четыре точки взвешивания. Первая — это отвод для сливного осадка, где всплывает ПЭ/ПП, этикетки и любой несуществующий ПЭТ. Вторая — это переливная вода, тонкий поток, который выходит за предел наговорска и несёт мелкие частицы и растворенные примеси. Третья — это сброс в слив, желанный продукт ПЭТ. Четвертая — это возвращение воды из рециркуляции, которая возвращается обратно в резервуар и является скрытым местом мелких частиц, которые никогда не покинули систему. На каждой точке возьмите от 5 до 10 кг пробы, высушите до постоянной массы и запишите сухую массу. Преобразуйте каждый поток в скорость, используя измеренный поток, а затем сложите выходы и сравните с сухой входной массой.
Точки отбора пробы по методике массового баланса и расчёт.
| Мягкий точки измерения | Что оно показывает? | Размер образца. | Этап расчета |
|---|---|---|---|
| Отвод осадка | Ошибочный пластик PET (источники 1, 3, 4) | 5–10 кг, сухого веса | Количество PET в остатках, разделенное на количество PET в промышленной конфигурации |
| Перелив воды. | Убытки от штрафов (источник 2) | 5–10 кг, фильтрованное и сухое | Величина износ нывается порошка при их подаче в общую оборачивающуюся массу |
| Отверните отвод воды. | Восстановленный продукт из ПЭТ. | 5–10 кг, сухого веса | Номератор первичной рекуперации. |
| Возврат рециркулируемой воды | Накопление скрытых штрафов (источник 2, 6) | 5–10 кг, фильтрованное и сухое | Добавить к выводам перед тестом закрытия |
| Проверка закрытия | Срок действия всего баланса | Все точки переходят с одинаковым смещением. | Сумма выходов, разделенная на вход, целевой показатель – 98 процентов или лучший. |
Баланс массы не только подтверждает рециркуляцию, но и позволяет локализовать потери. Если жирный поток содержит чистый полноразмерный ПЭТ, Ваша проблема заключается в ложном привылении или чрезмерной аг iteration, и Вам следует изучить дозу поверхностно-активного вещества и скорость вращения лопастей. Если в изливом и рециркуляции преобладают частицы размером менее 4 мм, Ваша проблема заключается в наличии дробей, и Вам следует обратить внимание на сито дробилки и улавливающую дробь установку, расположенную ниже по потоку. Если жирный поток содержит груды, обернутые скрутками, Ваша проблема заключается в утере этикетк, во время горячей мойки. Каждый из перечисленных вариантов указывает на необходимые меры контроля, а такой баланс не позволяет тратить силы впустую.
Выполнять этот контроль необходимо еженедельно во время стабильной работы и сразу же, если происходит снижение производительности или изменяется цвет продукта. Это процедура простой, недорогая, которая окупается многократно, поскольку она обеспечивает честность при принятии всех остальных решений по настройке. Любое значение ниже 98% следует рассматривать как неверный результат, а не как реальный, и перед изменением оборудования повторите процедуру сбора проб.
Вторичная рециркуляция, гидрокинезы и онлайн-определение
Даже при внимательной настройке первичной стадии флотации производится определенное количество продукта, которое попадает в поток окаменевания и тонкофракции. Разница между линиями 95 и 99% заключается почти полностью в том, что вы делаете с этими второстепенными потоками. Цель заключается в том, чтобы перестать рассматривать окаменевание и очистное отведение как отходы и начать их рассматривать как низкосортное сырье, которое все еще содержит восстанавливаемый ПЭТ.
Вспомогательные устройства регенерации
В резервуаре для повторной мойки сепарата, или ванне для повторной мойки, складируют отделенную плавающую фракцию и снова растворяют ее в свежей горячей воде, содержащей поверхностно-активное вещество, после чего снова очищают ее. Поскольку ПЭ/ПП и ярлыки уже были разделены один раз, во втором цикле удается выделить значительное количество ПЭТ, механически засевшего в первом сепариране. Возле циркуляционного водного канала размещают центрифугу, чрез вращение которой происходит отделение микрофильцев из переливающегося и рециркулирующегося жидкости посредством установленной там мелкой металлической решетки, на которую основной танк не способен. На самом водном канале следует установить возвратно-поступающий металлический фильтр с размерностью ячеек от 60 до 100, а также устройство для очистки сепатa, так чтобы возвращающаяся вода содержала меньшее количество мелких твердых частиц и на плавающих частицах.
Дополнение к гидроциклону
Гидроколебальная дробящая установка, или гидроциклон, является прецизным инструментом звена рециркуляции. Его точность разделения выше, чем у гравитационной флотации, поскольку он классифицирует по центробежной силе в сильно ускоренном поле, а не по медленному осаждению в неподвижной колонне. Хорошо настроенный гидроциклон может вынести остатки ПВХ ниже 50 частей на миллион, одновременно восстанавливая микрофиляменты, которые были утрачены в резервуаре. Он особенно ценен, поскольку он удаляет превышение ПВХ, которое флотация не может разобрать: там, где при гравитационном осаждении ПЭТ и ПВХ смешались в потоке на дне резервуара, гидроциклон разделяет их благодаря небольшим различиям по плотности и форме, которые усиливаются при центробежной ускорении.
Гидроциклон не может заменить флотацию. Он неприемлем для эксклюзивного использования на первичном этапе полного потока крупных пылевидных отходов и работает наиболее эффективно в качестве дополнительного стадия тонкого измельчения, расположенного на отфлоте и в кругообороте рециркуляции. В этом положении он одновременно очищает материал и рекурсивно обрабатывает мелкий материал, поддерживая цели KPI, перечисленные ниже.
Онлайн-обнаружение и закрытый цикл управления.
Ручной весовый баланс необходим, но медленно. Для непрерывного контроля окон установите онлайн-обнаружение. Серво-сортировщик ближнего инфракрасного излучения (НИР), установленный перед этапом флотации, удаляет большую часть ПВХ из исходного материала, пока он еще сухой, непродолжительно подвергается сортировке и защищает оконечность этапа флотации, снижая нагрузку на гидрокилеец. Онлайн-контроль плотности в питательном материале подтверждает, что его плотность остается около 1,0 г/см3, и предупреждает, если происходит загрязнение. Сенсоры уровня на резервуаре и датчики турбулентности на подаче воды в циркуляционную систему формируют замкнутый цикл, который автоматически поддерживает уровень шторы и чистоту воды, непосредственно устраняя потери, обусловленные факторами 5 и
Эти датчики превращают шесть источников потерь, которые вы обнаруживаете после факта, в то, чем в реальном времени предотвращает система управления. Для линии, предназначенной для получения продукции превосходного пищевого качества, такое оборудование представляет разницу между тем, что вы достигаете КИП в отдельные моменты, и тем, что достигаете его каждый рабочий смены.
Целевые показатели KPI и соответствующие стандарты
| МЕТРИЧЕСКИЙ | Типичная предварительная обработка | Целевая температура | Основная рычаг |
|---|---|---|---|
| Коэффициент регенерации ПЭТ. | 92–95 процентов | 98–99,3%. | Все шесть обратных звонков |
| Остаток PVC (частиц). | Более высокая, изменяется. | ниже 50 ppm | НИР "Предварительная сортировка" плюс гидроциклон |
| Остатки ПЭ/ПП | Более высокая, изменяется. | ниже 100 ppm | Надышивание с ремастерией |
| Потребление воды (открытая линия) | 2 — 4 т на т полосы | 0,3-0,8 т на тожную частицу (закрытая форма) | Рециркуляция с сеткой и устройством для удаления окаменевших остатков |
| Закрытие системы массового баланса | Обычно не измеряется | 98% и более. | Дисциплина отбора проб по четырем точкам. |
Структура стандартов важна, потому что само извлечение не является достаточным; восстановленный ПЭТ должен быть сертифицированно поддаваться утилизированию. Стандарт EN 15343 определяет метод отслеживания и расчета содержания рецикливаемых материалов для переработки пластиковых отходов, а EuCertPlast сертифицирует соответствие этому стандарту. Директива ЕС 2022/1616 посвящена рециклируемому пластику, предназначенному для контакта с пищевыми продуктами, что является престижной областью, на которую ориентируются большинство производителей линий для мытья ПЭТ. Стандарт ASTM D7611 определяет систему идентификации и кодировки смол, которая используется для проверки того, какими на самом деле являются флейки, а ISO 15270 дает общие рекомендации по переработке пластикового мусора. Создание стадии флотации и восстановления в соответствии с этими стандартами превращает рабочую линию в продаваемый, сертифицируемый продукт. Конкуренты, такие как EREMA и Sorema, строят похожие линии, и соответствие своих показателей очистки и чистоты является практическим ориентиром для линии Polyretec.
Для последующего этапа гранулирования завод Wanplas в Керке поставляет двухвинтовые экструдеры, которые интегрируются с системами промывки Polyretec, поэтому на всей линии можно переходить от очищенных пластов к грануляту под одним качественным брендом. Вопрос выбора такого решения не рассматривается в этой статье, поскольку основной темой является контроль удержания кусков в флотоидате, обеспечивающий ее работу.
Частые вопросы
Почему иногда ПЭТ плавает, несмотря на то, что ее плотность выше, чем у воды?
Истинная плотность ПЭТ, которая составляет от 1,33 до 1,40 г/см3, значительно превышает плотность воды, поэтому чистый, полностью обсыпанный волокнами пласт всегда тонет. Подделка происходит только тогда, когда поверхность содержит воздух, микропузырьки, пленки утеплителя или статическое заряду, что снижает эффективную видимую плотность. Правильный дренаж при скоростях вращения от 800 до 1200 об/мин и дозировка поверхностно-активного вещества в количестве 0,1–0,3% и давление на поверхность 35–45 мН/м устраняют эти явления и позволяют истинной плотности действовать в качестве доминирующего фактора.
Насколько мала фрагментом, чтобы эффективно ее восстанавливать при флотационном очищении?
Крупинки меньшего размера, т.е. фракция отходов, являются самым большим источником потери, составляющим от 30 до 50 % всей потери крупинок, потому что они следуют за руслом перелива и рециркуляции. Практическим цель-вым контролем является поддержание фракции менее 4 мм на уровне или ниже 5 % от общего объема подачи и отбор подходящих крупинок с помощью экрана и гидрокилонита. Фракцию, которая уже образована, необходимо улавливать вдоль стока с помощью экрана центрифуги и гидрокилонита, а не в первичном баке.
Какую скорость вращения следует установить в резервуаре для floatedного разделения?
Поддерживайте скорость вращения турбинского лопасти от 12 до 35 об/мин, что соответствует линейной скорости вызывающей появление завихрений от 0,3 до 0,8 м/с. Выше этого предела появление вихрей удерживает опускающиеся отходы полиэтилентерефталаты (ПЭТ) на поверхности и увеличивает потери на 0,5-2,5 процента выше оптимального уровня. Ниже этого полезные вещества и этикетки не отстают от поверхности гранулированного материала, что не только приводит к ухудшению упаковки волокна, но и к фальш-производит гидродинамический эффект. Поддерживайте установленные на заводе параметры и используйте документированную систему управления качеством.
Может ли гидрокилоцентрифужный сепаратор полностью заменить метод сортировки путем плавучести?
Нет. Гидроциклоны обеспечивают более тонкое разделение, чем гравитационное флотационное устройство, и могут довести количество остатков ПВХ ниже 50 мг/л, а также восстанавливать тонкую фракцию, однако они не могут эффективно перерабатывать полный поток крупных пластин самостоятельно. Оптимальным решением является использование флотационного устройства в качестве основного этапа и гидроциклонов в качестве вспомогательного этапа прецизионного разделения и рециркуляции подтока, где их центробежная классификация позволяет избежать перекрытия содержания ПВХ, которое при использовании гравитационного флотационного устройства невозможно.
Как определить, была ли причиной потери солей мелкие частицы или ложный задержание?
Проводите балансировку массы с использованием четырех точек взвешивания: выхода мутной воды, излива воды, выливаемой в дренаж, и возврата рециркуляционного потока. Если мутная вода и излив содержат в основном частицы размером менее 4 мм, причиной потерь является наличие остатков в форме стружки, вызванных плохим просевом на металлической решетке дробилки и регенерацией в циклона. Если в мутно-каштановой воде наблюдается сталкивая неподвижному кольцу пневматической центрифуги крупно- и среднечастый полимер, то потеря связана с неимением необходимого количества чистотела или с общим загрязнением поверхности, и снижать ее можно путем регулировки опорного вала корректора крутящего моменту, задаваемого на обратке вала скоростного электродвигателя.
Каковы наиболее важные параметры качества воды для контроля замыления порошка?
Основные три параметра, которые стоит учитывать, — это температура, содержание взвешенных твердых частиц и поверхностное натяжение воды. Оставляйте воду на уровне 40–65°C после тепловой обработки с использованием щелочи, поддерживайте содержание взвешенных твердых частиц на уровне или ниже 3%, и используйте поверхностно-активное вещество, чтобы повысить поверхностное натяжение до 35–45 мН/м. Превышение любого из этих порогов значительно повышает процесс отмывания мелких частиц и ложного всплытия, а содержание взвешенных твердых частиц выше 3% должно стать причиной проведения дезинфекции цикла с использованием гидроциклонов.
Необходимо ли сортировка в ближнем инфракрасном диапазоне перед флотиационным разделением?
Это не является строго обязательным, однако настоятельно рекомендуется, когда корм содержит значительные количества ПВХ. Поскольку плотность ПВХ в диапазоне от 1,32 до 1,45 г/см3 совпадает с плотностью ПЕТ, простое флоацию на основе гравитации не может надежно отделять их. Устройство фронтальной NIR-сортировки удаляет большую часть ПВХ прежде чем попадает в резервуар, благодаря чему снижается нагрузка на гидроциклон, а также обеспечивается более надежное отделение остаткового ПВХ до уровня менее 50 частей на миллион.
Как часто мне следует проверять потерю массы?
Каждый неделю и незамедлительно при падении эффективности восстановления или изменении цвета продукта проводите полную балансировку массы. Для каждого пункта необходимо брать пробы в объеме от 5 до 10 кг, сушить и взвешивать материал и получать показатель, равный 98 процентам или выше. Если показатель составляет менее 98 процентов, это означает, что обнаружен пробел в процессе взвешивания или анализа, а не реальный результат процесса, и проверку необходимо повторить перед принятием решения об изменении оборудования.
Заключение
Потеря пластмассовых гранул в процессе флотационного разделения может быть решена, поскольку это не тайна физики, а набор из шести измеряемых, решаемых источников. Начните с окна плотности: ПЭТ с плотностью от 1,33 до 1,40 г / см 3 должна погрузиться, ПЭ и ПП должны плавать, а ПВХ с плотностью от 1,32 до 1,45 г / см 3 должен обрабатываться с помощью сортировки и центробежной обработки, а не только с помощью плотности. Затем обработайте шесть потерь в порядке: восстановите ПЭТ из сливая воды, контролируйте частицы на дробилке и рециклируйте их ниже по течению, устраните ложное плавающие элементы с помощью трения, разрушения и поверхностно-активных веществ, отделите этикетки из речовины в горячей стадии моить, а скорость ротора необходимо поддерживать на уровне от 12 до 35 об / мин, а стабильность затвора и уровня воды должна составлять ± 20 мм и ± 15 мм соответственно.
Техническое окно, которое обеспечивает это, является конкретным: от 8 до 14 мм основного гранул, время пребывания от 60 до 180 с, глубина резервуара от 0,8 до 1,5 м, температура воды от 0,1 до 0,3%, 2-3 ступени, а также циркуляционный контур, очищаемый сеткой с размером ячеек от 60 до 100 и гидроциклоном. Измерьте все это с помощью четырехточечной весовой балансировки, которая доходит до 98 и более процентов, и автоматизируйте процесс с помощью предварительной сортировки по NIR, мониторинга плотности, закрытых циклов уровня и мутности. При соблюдении последовательности проведения этих шагов восстановление ПЭТ увеличивается с 92 до 95 процентов до 98–99,3 процента, уровень остатков ПВХ падает до 50 частей на миллион, а остатки ПЭ/ПП — до 100 частей на миллион. При этом сокращается расход воды до 0,3-0,8 т на т гранул в закрытом цикле, что соответствует стандартам EN 15343, EuCertPlast, EU 2022/1616, ASTM D7611 и ISO 15270.
Компания Polyretec, принадлежащая заводу Wanplas, проектирует линии мытья PET и PP/ПЕ, используя именно эти параметры, соединяя австрийскую технологию производства с китайским, чтобы обеспечивать восстановление и чистоту продукта без увеличения стоимости. Компания Wanplas, являясь родительским брендом, поддерживает это с помощью общих стандартов качества и обязательств послепродажного обслуживания во всей своей сети специализированных заводов. Если на этапе флотации происходит отход положительного PET в пяту или в водную лапу, то вышеупомянутая схема превращает потери в восстановленный продукт, смену за сменой.
