Một dây chuyền tái tạo nhựa công nghệ Áo là một nhà máy tái chế cơ khí được xây dựng theo bốn cam kết về kỹ thuật: xử lý vật liệu nhẹ nhàng để tránh chấn thương nhiệt, các vòng nước được đóng lại chứ không tiêu hao, xử lý nấu kết hợp loại bỏ both tạp chất hạt và chất dễ bay hơi, và tính năng khử trùng đã được ghi nhận và có thể vượt qua kiểm duyệt của các cơ quan quản lý. Những cam kết này xuất phát từ một nhóm các nhà sản xuất thiết bị của Áo trong những năm 1980 và 1990 và từ đó trở thành kiến trúc tham chiếu cho tái chế cao cấp từ sau khi người tiêu dùng sử dụng ở khắp nơi trên thế giới. Dù nguyên liệu đầu vào là chai PET đóng gói, màng phim trồng trọt, bao lớn PP sau quy trình công nghiệp hoặc tạp phế phẩm cứng HDPE được thu thập trên đường phố, trình tự tương tự hầu như giống nhau, và sự khác biệt nằm ở chi tiết thời gian lưu trữ, nhiệt độ rửa, kích thước chắn lọc và độ sâu vòi hút chân không.
Cuốn hướng dẫn này hướng dẫn từng giai đoạn trong quy trình này, với các tham số quy trình mà đội kỹ thuật thực sự cần khi thiết kế nhà máy: lực kéo của máy xay và kích thước sàng, thời gian lưu trữ của bông nhũn, cửa sổ mật độ nổi – chìm, nồng độ thuốc xả nóng, độ ẩm còn lại của máy lọc centrifuge, khe tiểu của màn lọc, mức độ chân không loại bỏ khí, và tỉ lệ cắt của máy làm viên. Nó cũng bao gồm hai câu hỏi quyết định xem một dự án đầu tư tái chế có thành công trên mặt thương mại hay không: chi phí để hoạt động hệ thống là bao nhiêu tiền năng lượng trên mỗi tấn, và liệu sản phẩm có thể được bán cho các ứng dụng tiếp xúc với thực phẩm, ô tô hay sợi với giá trị cao hơn. Polyretec, một nhà sản xuất thiết bị tái chế nhựa của Wanplas, xây dựng các đường dây theo mô hình quá trình của Áo, mà bài viết này lấy kinh nghiệm thiết kế đó làm căn cứ.
Quản lý chất thải bền vững đến năm 2026 không còn là công việc tự nguyện nữa của các doanh nghiệp. Các hệ thống trách nhiệm của nhà sản xuất được áp dụng rộng rãi trên khắp Liên minh châu Âu, Vương quốc Anh, Canada và một số thị trường châu Á ngày càng tăng hiện đang gắn kết một hậu quả tài chính trực tiếp cho các bao bì không thể tái chế và yêu cầu tái chế nội dung tạo ra một mức nhu cầu bảo đảm cho rPET và rHDPE đạt yêu cầu. Vì vậy, một máy lò tái chế phải được hiểu không phải là một tài sản xử lý chất thải mà là tài sản sản xuấtopolymer mà nguyên liệu của nó lại đến kém sạch.
Gì là dòng máy tái chế nhựa công nghệ Áo
Chuyên đề của Áo về việc tái chế nhựa không được xác định bởi một thiết bị độc quyền nhất định, mà bởi một triết lý về hòa hợp các quá trình: mỗi giai đoạn được thiết kế với việc làm rõ những yêu cầu của giai đoạn tiếp theo, và việc điều chỉnh dòng sản xuất được thực hiện với tư cách là một hệ thống duy nhất hơn là một chuỗi các máy được tối ưu hóa độc lập. 4 nguyên tắc khác biệt nó với các kiến trúc tái chế cũ hơn, khắc nghiệt hơn.
Điều kiện chuẩn bị trước khi tiến hành kỹ thuật đóng gói
Các máy gia công xâm xér thông thường đưa nguyên liệu có dạng lá lạnh, mật độ khối thấp trực tiếp vào búa và dựa vào cắt để ấnchặt chúng. Công nghệ của Áo đặt một máy sẵn sàng trước; một máy gia nhiệt, xoáy chuyển với chức năng cắt- gói-đun, đồng thời cắt, ấm, sấy và tăng mật độ của lá trước khi chúng được đưa vào búa. Thông thường, quá trình sẵn sàng giữ nguyên liệu ở nhiệt độ 60 đến 90 độ C trong 40 đến 120 giây với tốc độ quay của miệng xoay 30 đến 45 mét/giây. Nguyên liệu đưa vào máy xay ở mật độ khối 300 đến 450 kilogram/mét vuông thay vì 30 đến 80, điều này ổn định lượng nguyên liệu, giảm tiêu thụ năng lượng cụ thể 12 đến 20% và loại bỏ độ ẩm bề mặt trước khi nó dẫn đến bể ly của các chuỗi polyester.
Phân hủy plastic bằng một ống xoắn đơn giản
Đối với nghiền mịn đã được rửa sau tiêu dùng, người ta ở Áo chọn máy móc nghiền một trục với tỷ lệ chiều dài tới đường kính từ 30:1 tới 36:1 và tỷ lệ nén trung bình từ 2,5:1 tới 3,2:1, thay vì máy móc nghiền hai trục xoay đồng bộ. Lý do là chất liệu đã được làm đồng nhất cơ học ở phía trên nên công việc của máy móc nghiền chính là làm đồng nhất nhiệt và tạo áp lực, chứ không phải là trộn mạnh theo nguyên lý phân tán. Khi cần phải trộn với các chất phụ, thêm các chất sợi hoặc làm thích ứng thì máy nghiền hai trục trở thành công cụ phù hợp – nhà máy Wanplas Kerke cung cấp các máy móc nghiền KTE series hai trục xoay đồng bộ tích hợp ở phía sau các hệ thống rửa Polyretec dành cho trường hợp này.
Luyện vải bằng dịch liền mạch
Các dòng sau khi sử dụng bao gồm các thành phần có sợi giấy, lớp viền bằng nhôm, gỗ, cát, cao su và gel polymer chặt chẽ. Các dòng sản xuất ở Áo đã thống nhất việc sử dụng lọc tự làm sạch liên tục – các bộ lọc bằng đĩa xoay có lỗ hút bằng laser hoặc các bộ thay đổi màn lưới có bơm hồi khơi – thay vì các bộ lọc bằng màn lưới, vì hoạt động liên tục với áp suất có độ ổn định có giá trị cao hơn chi phí biên cho bộ lọc. Hẹp độ lọc từ 80 đến 150 micromet là bình thường cho các loại giấy và túi bế sau khi sử dụng.
Dòng phản xạ nước và không khí được khép kín
Một dây chuyền rửa hiện đại tái sử dụng 90 đến 97 phần trăm nước lắng của hệ thống thông qua một nhóm các bể sàng, hồ bọt không khí hòa tan, các thiết bị clarifier lamella và đôi khi các thiết bị mài màng. Nguồn nước tươi bổ sung trong một nhà máy được thiết kế tốt là 0,6 đến 2,5 mét khối cho mỗi tấn nguyên liệu, so với 8 đến 15 mét khối cho một dây chuyền chưa được tối ưu hóa. Một lối suy nghĩ tương tự cũng áp dụng cho không khí: nhiệt của khí thải từ thiết bị làm khô được kiểm soát và các dòng khí nồng độ mùi được dẫn đến bộ làm đồng hóa nhiệt hoặc loại bỏ mùi bằng phản ứng hóa học thay vì thải ra không khí.
Đường chuyền hoàn chỉnh từ gai thành silo hạt
Một dây chuyền tái chế đầy đủ thực hiện mười một bước đơn lập khác nhau, mỗi bước có những yêu cầu về đầu vào và mục tiêu đầu ra được xác định. Hiểu chuỗi như một hệ thống tổng thể sẽ tránh được sai lầm đầu tư phổ biến nhất: mua một thiết bị nghiền viên có thông số kỹ thuật cao để bù đắp cho bộ phận rửa có thông số thấp, điều này không bao giờ có hiệu quả vì các mô-đun bụi còn sót lại sau quá trình rửa sẽ trở thành các mô-đun bụi trong nấu chảy.
phần sắp xếp và chức năng của dây chuyền
| Bước | Thiết bị | Chức năng chính | Thông số chính | Nghiệp vụ năng lượng |
|---|---|---|---|---|
| 1. Con lăn tải và dỡ cáp | Máy phá lưới, máy tách lưới | Giải phóng các bông đóng rắn, loại bỏ sợi dây | Đặc tính hấp thụ của đĩa nồi lên đến 450 kg/m3 | Thấp |
| 2. Cho dao đầu | Máy hủy gỗ một trục (màn hình rắn) | Giảm xuống khoảng 40 đến 80 mm | Quạt 80 đến 130 vòng/phút, màn hình 50 đến 80 mm | Trung bình |
| 3. Rửa trước | Trommel, ốc xoay rửa trước | Thải bỏ cát, đá, đất trôi | Nước 2 đến 4 m3 mỗi tấn lặp lại | Thấp |
| 4. Xay khô | Máy phân tán ướt | Cân chỉnh giảm kích thước hạt thành mảnh 12 đến 18 mm | Màn hình 12 đến 20 mm, vòng quay 400 đến 600 vòng/phút | Cao |
| 5. Rửa giặt theo nguyên lý ma sát | Máy rửa bề mặt có tốc độ cao | Xát tay cơ khí, loại bỏ nhãn mác | Mô-tơ quay từ 700 đến 1.000 vòng/phút, ngừng 8 đến 20 giây | Trung bình |
| 6. Sắp xếp bằng cách phơi nổi và lắng đọng | Tank lăn với bánh đạp | Tách polyolefin khỏi PET, PVC, kim loại | 60 – 180 giây, nước 1,00 g/cm3 | Thấp |
| 7. Rửa nóng | Reactor caustic ấm. | Tháo bỏ keo, dầu, nhãn PVA, chất chứa mùi hôi | 80 đến 95 độ C, 10 đến 20 phút | Rất Cao |
| 8. Rửa và loại bỏ nước | Ốc rửa, máy xoay ngang | Neutral hóa, tách nước tự do | Máy nghiền tốc độ 800 – | Trung bình |
| 9. Điều gì ảnh hưởng đến hiệu quả hệ thống xả phèn? | Máy sấy ống cộng với silo | Giảm độ ẩm còn lại dưới 1 phần trăm. | Không khí 110-150 độ C | Cao |
| 10. Lọc khi nhiềm | Máy xay pha cộng với bộ lọc laser. | Thải bỏ cặn, giảm gas, loại bỏ các phân tử cục bộ | Khung hình từ 80 đến 150 micrometres | Rất Cao |
| 11. Biến thành hạt | Hệ thống bánh xe quay nước hoặc băm dưới nước | Làm viên có kích thước đều nhau từ 2,5 đến 4 mm | Cutter chạy với tốc độ từ 800 đến | Trung bình |
Lưu ý hai cấp năng lượng rất cao: giặt nóng và lọc chảy. Thông thường, chúng chiếm 55-65% tổng nhu cầu điện và nhiệt của dây chuyền. Một chương trình tối ưu hóa năng lượng nghiêm túc bắt đầu ở đó, không phải với các băng tải và máy bơm dễ nhìn hơn.
Xé nhỏ, làm bột và rửa bằng ma sát
Kích thước giảm quyết định tất cả mọi thứ qua trình này. Phế phẩm có kích thước quá lớn sẽ không giải phóng các tạp chất kết tủa trong khu vực rửa; phế phẩm có kích thước quá nhỏ sẽ gây ra mất mát phế phẩm, làm cản trở các tấm lọc loại bỏ nước và làm quá tải máy sấy. Kích cỡ thực tế dành cho hầu hết dòng phế phẩm sau tiêu dùng là 12-18 mm cho các sản phẩm cứng và 25-40 mm cho các sản phẩm dạng phim.
Máy cắt và băm trước ngắn đơn trục
Máy làm vỡ trước là một máy quay, không phải máy tốc độ. Tốc độ quay của mô-tơ từ 80 đến 130 vòng/phút với cung cấp bằng vó thủy lực cho phép cơ cấu cắt có thời gian để vạch trườn qua vật liệu bằng cách gấp, không tạo nhiệt. Công suất tiêu thụ năng lượng cụ thể cho quá trình làm vỡ trước là từ 18 đến 45 kilowatt-giờ/ tấn phụ thuộc vào mật độ nguyên liệu và kích cỡ sàng. Đối với lớp giấy hoặc màng nông nghiệp bị ô nhiễm được nạp với 20 đến 40 phần trăm đất, việc sử dụng máy xay quá lớn với một khoang cắt có thể thay thế, chống mài mòn là rất cần thiết; các đối thủ khác như Lindner và Herbold đã xây dựng danh tiếng của họ ở đây, và Polyretec sử dụng thiết bị cắt tương đương bằng thép cắt kim loại có tính chịu mài mòn ở mức 1.2379.
Granulating ướt
Granulation ướt thực hiện hai công việc cùng một lúc: nó làm giảm kích cỡ hạt đến kích thước hạt cuối cùng và nó thực hiện hoạt động rửa đầu tiên, vì nước được bơm vào với lưu lượng từ 1,5 đến 3 mét khối mỗi tấn mang đi những bụi được giải phóng theo khi nó được sinh ra. Tốc độ của động cơ quay 400 đến 600 vòng mỗi phút với khoảng cách tên lửa là 0,15 đến 0,35 milimet, tạo ra các cắt minh bạch hơn là xé. Khoảng cách tên lửa không được bảo trì tốt hơn 0,5 milimet là nguyên nhân phổ biến nhất của các hạt siêu mịn, và các hạt siêu mịn trên 2% khối lượng sẽ làm giảm đáng kể hiệu suất.
Rửa bằng ma sát với tốc độ cao
Khay lăn ma sát là nơi loại bỏ hầu hết các chất bẩn trên bề mặt. Một trục đứng hoặc ngang với các bộ phận hơi nước quay với tốc độ 700 đến 1.000 vòng/phút trong một khay lưới có lỗ thoát, buộc các hạt để ma sát với nhau và với sàng lọc. Thời gian máy hoạt động ngắn – từ 8 đến 20 giây/lượt – nhưng cường độ cắt là cao. 2 hoặc 3 khay lăn ma sát nối một sau một là cách thường được sử dụng cho các vật liệu đã được sử dụng. Các biến số thiết kế chính là góc nghiêng của cánh hơi nhỏ, điều khiển tốc độ vận chuyển theo trục, và cấu tạo của sàng lọc, thường là từ 3 đến 6 mm, điều khiển kích thước của các sự cố đã giải thoát.
Đối với nguyên liệu nhựa PET dạng mảnh, nếu thực hiện xịt rửa tạo ma sát ở bước này, nó sẽ loại bỏ phần lớn chất liệu giấy và nhãn OPP, dư thừa keo và còn dư sản phẩm. Một chu trình xịt rửa tạo ma sát hiệu quả sẽ làm giảm hàm lượng nhãn trên nguyên liệu rơi vào từ 3-6 phần trăm xuống dưới 0,3 phần trăm ngay trước khi nguyên liệu tiếp cận quá trình xịt rửa nóng.
Tách kênh-chuyên môn và sàng lọc dựa trên vật lý hóa học
Cách phân tách theo độ chìm nổi dựa trên sự thật rằng các polymer thông thường trong các bộ đệm đóng gói có các dải mật độ bị tách biệt rõ ràng và nước nằm thuận lợi giữa các polyolefin và tất cả các thành phần khác. Đó là công nghệ phân loại rẻ nhất, đáng tin cậy nhất có sẵn và vẫn là tiêu điểm của tất cả các dây chuyền theo mô hình Áo, mặc dù có các máy phân loại quang gần vùng tia hồng ngoại.
Tiêu chuẩn độ dày của polymer
| Chất liệu | Độ dày (g/cm3) | Tính cách trong nước | Ghi chú về sự phân tách |
|---|---|---|---|
| PP (một loại nhựa rất bền) | 0,90 đến 0,91 | Phụt lơ lửng sâu. | Tốc độ tăng cao nhất, dễ dàng lướt qua |
| LDPE / LLDPE | 0,915 đến 0,935 | Ống trượt | Màng hấp thụ không khí, cần các thanh loại bỏ không khí |
| HDPE | 0,945 đến 0,965 | Phụt lơ lửng chậm hơn. | Yêu cầu thời gian lưu trữ trong bồn dài hơn, khoảng 90-180 giây |
| PS | 06 | Chìm xuống (bằng ô tô) | Báo cáo bao gồm PET, cần bước NIR hoặc bọt |
| PE: 595 kg/h * 850 USD/t = 506 USD/h | 1,33 đến 1,40 giờ | Chìm xuống nhanh | Mục tiêu phân số trong tái chế thủy tinh |
| PVC (vinyl chlorida) | 1,35 đến 1,45 | Sink với PET | Các chất nhiễm bẩn nguy hiểm, phải được loại bỏ bằng phương pháp NIR |
| Đồng | 2.70 | Chìm xuống nhanh | Xóa bỏ bằng cách chạy qua lưới lọc. |
| Cát và đá. | 2,5 đến 2,6 | Chìm xuống nhanh | Thu thập chất thải ở đáy bồn |
Tại sao PVC là loại ô nhiễm quan trọng?
PVC và PET có mật độ trùng lặp, do đó không thể phân loại được. Điều này quan trọng vì PVC bắt đầu phát hành clo hydrogen ở nhiệt độ trên 180 độ C, thấp hơn nhiệt độ xử lý PET là 275 đến 290 độ C. Hóa chất được giải phóng kích hoạt chuỗi phân chia hydro-li tại PET, tạo ra hiện tượng loãng màu, vết đen và hiệu suất quyết định giảm đáng kể. Hạn ngạch là nghiêm trọng: hàm lượng PVC trên 50 phần trăm mỗi triệu trong mạt khối PET thường được coi là không thể chấp nhận được cho rPET dùng trong sản xuất chai, và các chuẩn xác loại sản phẩm dùng cho thực phẩm thường chỉ yêu cầu hàm lượng dưới 20 phần trăm mỗi triệu. Để đạt được mục tiêu đó, cần thực hiện sàng lọc quang gần-infrared trên dòng mạt khối, không chỉ dòng chai, đồng thời thêm vòng phát hiện kim loại.
Chi tiết thiết kế bình đáng chú ý
Một thùng trôi nổi hiệu quả không đơn thuần là một cái hộp nước. Độ chảy ngược, các trục bùn được đặt ở 8 đến 15 vòng quay per phút, khu vực loại bỏ không khí để giải phóng không khí ngăn chặn trong màng, và một trục bùn trên sàn thùng đều đóng góp. Thời gian lưu trữ trong thùng nên được tùy chỉnh cho lớp chảy lên chậm nhất, tức là với miếng polyethylen cao phân tử có trọng lượng 0,955 gram mỗi cm3, người ta nên đặt khoảng thời gian từ 90 đến 180 giây. Các thùng quá nhỏ là một vấn đề sửa đổi thường gặp: dây chuyền đạt tốc độ quy định trên giấy nhưng chất lượng của lớp trôi nổi giảm sút khi người vận hành đẩy đến mức công suất theo tài liệu.
Sáng chế hóa học của Hot Wash, loại bỏ nước và khấu nhiệt
Việc rửa nóng là trung tâm làm sạch của dây chuyền và giai đoạn quyết định trực tiếp đến việc liệu kết quả có đạt tiêu chuẩn chất lượng thực phẩm hay không. Nó kết hợp các yếu tố nhiệt độ, tính alkaline, hóa học bề mặt, xáo trộn cơ học và thời gian – 5 biến thể cần cân bằng với rủi ro làm suy giảm chấtopolymer.
Cửa sổ hoạt động của Hot Wash
| Đường dẫn | Mảnh vụn chai PET | HDPE cứng | Bao phim PP / PE | Lý do hạn chế: |
|---|---|---|---|---|
| Độ nhiệt | 80 đến 90 độ C | 75 đến 90 độ C | 80 đến 95 độ C | PET mờ gần Ti 78 độ C, nguy cơ lắng cặn. |
| Hóa chất ăn mòn (NaOH) | 1,0 đến 2,0 phần trăm | 0,5 đến 1,5 phần trăm | 1,0 đến 2,5 phần trăm | Độ axít quá cao sẽ gây oxy hóa bề mặt PET, làm giảm hàm lượng IV |
| Đường chảy bề mặt | 0,2-0,5 phần trăm | từ 0,3 tới 0,8% | 0,4 đến 1,0 phần trăm | Điện áp cao hơn trên màng, cần việc hòa hoá nhiều hơn |
| Thời hạn cư trú | 10 đến 15 phút | 12 đến 20 phút | 15 đến 25 phút | Khử đi các chất đã hấp thu trong phạm vi giới hạn của quá trình phân tán |
| Máy kích thích | 30 đến 60 vòng/phút (tay xoắn) | 30 đến 60 vòng/phút (tay xoắn) | 40 đến 80 vòng / phút (vòng phần tử) | Film thường đòi hỏi nhiều năng lượng hơn để ngăn chặn tình trạng làm rối dây chuyền |
| pH sấy cuối cùng | 6,5 đến 8,0 | 6,5 đến 8,0 | 6,5 đến 8,0 | Alkali còn lại gây ăn mòn máy nghiền và gây mùi khó chịu |
Lý thuyết về sự lan rộng
Miring bề mặt được loại bỏ bằng tác động cơ học, nhưng các tạp chất mà các cơ quan quản lý quan tâm – chất giải phóng nhiệt, thuốc trừ sâu, thành phần nhiên liệu, hóa chất chăm sóc cá nhân – đã lan tỏa vào khối cao su trong suốt quá trình sử dụng thùng chứa. Việc loại bỏ chúng là một vấn đề lan truyền chịu tác động bởi nhiệt độ, thời gian và sự phân tán dung tích vào bề mặt. Đôi khi làm tăng nhiệt độ rửa từ 40 đến 80 ºC sẽ tăng hệ số lan truyền trong PET lên khoảng một con số. Đây là lý do tại sao các dây chuyền rửa với nhiệt độ thấp không thể đạt được độ sạch đạt tiêu chuẩn của thực phẩm, bất kể thời gian quá trình hoạt động, và vì lý do chính này, phản ứng rửa nóng là bất khả thi trong bất kỳ dây chuyền có kế hoạch để phục vụ các mục đích được chỉ định.
Xả nước bằng máy móc
Một máy phân ly loại đứng quay với tốc độ từ 800 đến 1.200 vòng/phút làm bỏ bớt nước bề mặt đến mức độ ẩm còn lại từ 2 đến 5% cho lớp vách cứng và từ 6 đến 12% cho lớp mỏng. Kích thước lỗ trên lưới của máy phân ly thường là từ 0,4 đến 0,8 mm; các lỗ nhỏ hơn giữ lại những hạt nhỏ hơn nhưng làm chảy đi nhanh hơn. Để lấy lại những hạt nhỏ từ chất lỏng lọc của máy phân ly, cần thiết phải thiết kế một cách chính xác, bởi vì nếu không thì 1 đến 3% công suất có thể mất đi cho nhà máy xử lý nước.
Mục tiêu khử ẩm và khử nhiệt
Tủ phơi khô, một đường ống dài trong đó không khí nóng ở nhiệt độ từ 110 đến 150 độ C vận chuyển màng mỏng, làm giảm độ ẩm còn lại đến 0,5 đến 1,0%. Một silo đệm sau đó với quá trình loại bỏ không khí nóng tiếp tục đạt 0,2 đến 0,5%. Đối với PET được định hướng để đi vào giai đoạn chuyển đổi, mức này vẫn chưa đủ – polyester phân hủy trong giai đoạn chuyển ứ, và độ ẩm 0,02% tại đầu máy nghiền là giới hạn thực tế cho bảo quản IV. Điều này yêu cầu một giai đoạn tách hạt mạch chiết và máy phơi khô khử ẩm chạy ở nhiệt độ 160 đến 175 độ C với điểm tuyết thấp hơn – 40 độ C trong 4 đến 6 giờ. Polyolefins duy trì độ ẩm thấp hơn nhiều; HDPE và PP có thể chịu được 0,1% độ ẩm nếu máy nghiền có dàn gió thổi không khí và loại bỏ bên ngoài có hiệu quả.
Làm sạch lỏng tinh, loại bỏ khí và thu hồi IV
Khi tấm vải được làm sạch và khô, giai đoạn nung thực hiện ba chức năng làm sạch cuối cùng: loại bỏ các hạt rắn nhỏ hoặc quá sâu rủi để phân loại cơ học, loại bỏ các hóa chất hữu cơ có khả năng bay hơi, và trong trường hợp polyester, phục hồi khối lượng phân tử mất trong quá trình xử lý.
Chọn độ tinh lọc
Kích thước lỗ lọc được lựa chọn dựa trên ứng dụng cuối cùng, không phải dựa vào một tiêu chuẩn chất lượng chung. Tính mịn không phải là tự động tốt hơn, bởi vì màn lọc mịn hơn khiến áp suất chuyển đổi cao, tăng nhiệt độ ma sát, rút ngắn tuổi thọ màn lọc và làm tăng mất chất trong luồng. Bản đồ thực tế là đơn giản.
| Kết thúc ứng dụng | Độ tinh lọc | Loại lọc | Tài liệu bốc hơi tiêu biểu | Nền giá trị chi phí |
|---|---|---|---|---|
| Hộp rác, ống thoát nước | 300 đến 500 micrometre | Máy thay đổi tấm lưới bằng tay hoặc bằng dầu | Dưới 0,5% khối lượng | Thấp |
| Khay, pa lô được tạo hình bằng phương pháp tạo dạng cứng | 150 đến 250 micromet (µm) | Máy đổi nắp hút lại | 0,5 đến 1,5 phần trăm | Trung bình |
| Chai ép nạp, bao bì cứng | 100 đến 150 mikromet | Lọc tia laser, đĩa xoay | 1 – 3 phần trăm | Cao |
| Sản phẩm đóng gói dày tường | 80 đến 120 micrometre | Lưới lọc laser cộng với màn hình mài | 2 đến 4 phần trăm | Cao |
| Quay sợi, miếng loại nước giải khát | 25 đến 60 micrometre | Cây lọc vòng hoặc đĩa, vật liệu sàn mịn | Dưới 1 phần trăm, áp suất cao | Premium. |
Kích thải độc: vấn đề của các chất dễ bay hơi
Xả khí thải loại bỏ hơi nước, monomer, oligôm, dư lượng chất tẩy rửa, sản phẩm phân hủy của đính kết và in, cũng như các loại aldehyde và ketone gây mùi hôi. Hệ thống thoát khí ở nguyên trạng xử lý độ ẩm và khí dễ bay hơi. Để thực sự loại bỏ chất ô nhiễm, cần phải sử dụng chân không. Quan hệ giữa độ sâu chân không và hiệu suất xả không theo chuỗi tuyến tính – tầng cuối hoàn thành hầu hết công việc hữu ích.
- Hãy để lỗ dẫn vào không khí:loại bỏ ẩm tự do và không khí. Phù hợp cho phế liệu sạch sau các công đoạn sản xuất.
- Hút chân không từ 100 đến 300 mbar:loại bỏ ẩm và chất dễ bay hơi cao. Phù hợp cho các vật liệu không phải là thực phẩm.
- Độ chân không từ 20 đến 50 mbar:meaningful odour reduction, standard for quality rHDPE and rPP (mức giảm mùi hiệu quả, tiêu chuẩn cho chất liệu rHDPE và rPP có chất lượng cao)
- Vịnh 1 đến 5 mbar:xử lý sâu để loại bỏ tạp chất, cần thiết cho các loại thực phẩm và các cuống với chất lượng hương vị cao.
- Bể x пока hút chân không với việc cập nhật bề mặt khuôn:Tỷ suất hiệu quả cao, được sử dụng khi phải chứng minh được hiệu suất trong thử nghiệm
Hiệu quả cắt phụ thuộc ít nhất trên sự tái tạo bề mặt vôi lỏng như trên áp suất tuyệt đối. Một cửa thoát chân không trên một con đường xoắn ống bị dư thừa có một thành phần vận chuyển vôi lỏng có tỷ lệ hạ áp thấp sẽ bộc lộ diện tích bề mặt nhiều hơn so với cùng một chế độ chân không được áp dụng trên một con đường ống đầy đủ. Chính vì lý do này, hình học trung tâm xoắn - chiều dài vùng giải áp, tỷ lệ độ sâu con đường ống, sự hiện diện của một thành phần trộn trước cửa thoát - là một tiêu chí riêng.
IV phục hồi cho rPET
Viscosity nội tại là chỉ số thực tế để đo lượng trọng nguyên của PET và nó quyết định liệu chất gốm tái chế có thể được phun thành chai, kéo thành sợi hoặc chỉ được sử dụng trong loại tấm có nhu cầu ít. PET nguyên chất cho chai có giá trị từ 0,76 đến 0,84 decilít mỗi gram. Flake đã qua xử lý sau tiêu thụ thường có giá trị từ 0,70 đến 0,76, và mỗi lần nung tạ sẽ làm tăng thêm 0,03 đến 0,08 trừ khi các biện pháp chống lại được áp dụng.
| Bước | IV tiêu chuẩn (dL/g) | Thay đổi | Tiêu chí điều khiển |
|---|---|---|---|
| Hóa chất nhựa chai nguyên chất | 0,78 đến 0,84 | Điểm cơ sở | Thông số của nhà sản xuất nhựa |
| Chai sau khi thổi và dùng xong | 0,74 đến 0,80 | Giảm 0,02 đến 0,04 | Preform injection thermal history.. |
| Đàm rửa nóng sau khi rửa | 0,70 đến 0,76 | Giảm 0,02 đến 0,05 | Sapon hóa bề mặt bằng caustic và phân tách bằng nước |
| Sau khi ép không cần khử nước | 0,58 đến 0,66 | Giảm 0,08 đến 0,14 | Tạo ra phân hủy huyền phù, độ ẩm trên 0,05 phần trăm. |
| Sau khi ép với quá trình sấy phù hợp | 0,66 - 0,72 | Giảm 0,03 đến 0,05 | Thời gian ở lại, nhiệt độ nhũ kết, chân không |
| Sau khi lõi SSP phản ứng | 0,76 đến 0,86 | Giữ từ 0,08 đến 0,16 | Nhiệt độ của thiết bị nghiền là 200 đến 215 °C, trong thời gian 6 đến 12 giờ - |
Sự tiếp hợp polycondensation một cách cứng (solid-state polycondensation) là giải pháp được xác lập: viên nhựa hoặc các mảnh nhỏ được giữ ở nhiệt độ từ 200 đến 215 độ C dưới sự xé bỏ bằng nitơ hoặc thường áp để 6 đến 12 giờ, cho phép sự kết tủa nhóm cuối tiến hành trong khi vật liệu vẫn giữ trạng thái cứng, giúp tránh sự hỏng hóc nhiệt của phản ứng ở trạng thái nóng. Tuy nhiên, giải pháp trạng thái lỏng cung cấp lựa chọn cho quá trình tiếp hợp trực tiếp trong một phản ứng nóng ở trạng thái lỏng trong môi trường thường áp, chứ không phải trong môi trường tạo chân không trong vài phút thay vì vài tiếng; nó có quy mô hoạt động nhỏ hơn và trọng lượng nhiệt thấp hơn, nhưng đòi hỏi kiểm soát độ ẩm và chất bẩn rất chặt chẽ ở các giai đoạn xử lý trước đó. Các chất mở chuỗi dựa trên các chất epoxy nhiều chức năng cho phép một giải pháp bổ sung thứ ba - tăng cường IV nhanh, với mức nhỏ từ 0,05 đến 0,10 - nhưng chúng thay đổi cấu trúc chỏm rễ và không được chấp nhận phổ biến cho sử dụng với thực phẩm.
Trám hạt: Cắt dưới nước so với cắt bằng nước lồng
Máy nghiền viên xác định hình dạng viên, mật độ khối, hàm lượng tạp chất và độ ẩm còn lại – tất cả các tính chất mà bộ chuyển đổi tiếp theo sẽ đánh giá vật liệu dựa vào trước khi họ phân tích hóa học của polymer. Ba nguyên tắc cắt thống trị các ứng dụng tái chế.
Phân nhỏ dây thành bột
Nguyên liệu lỏng được kéo qua một chiếc hình rót nhiều lỗ, được làm lạnh trong ngẫu trên mức 1,5 – 3 mét, khô đi bằng máy phun không khí, và bị nghiền nhỏ bởi một chiếc dao quay xoay xung quanh một cái dao cố định. Chuyên ngành này khá đơn giản và tạo ra những viên nén hình trụ lành mạnh, nhưng sự giòn của các sợi hạn chế việc sử dụng vào những vật liệu sạch và có độ cứng cao có hiệu suất từ khoảng 1.000 kg/h. Nguyên liệu lỏng sau sử dụng có độ nhớt thay đổi thì có xu hướng làm gãy sợi và làm ngưng sản xuất.
Cắt mặt bo trước bo theo nguyên lý làm mát bằng nước.
Cánh quay cắt cốt liệu trực tiếp tại mặt bánh nẩy, trong khi một vòng tròn vuông góc nước bên trong buồng cắt làm mát và vận chuyển viên nén. Tốc độ cắt từ 1.200 đến 2.500 vòng quay mỗi phút tạo ra viên nén hình bán cầu có kích thước từ 2,5 đến 4 mm. Đây là thiết bị quan trọng trong tái chế polyolefin: chịu được sự thay đổi độ nhớt, chịu được sự lẫn lộn ngẫu nhiên của các chất ô danh, và phục hồi sau khi bánh nẩy đông lại trong thời gian ngắn. Đặc khuẩn khối lượng của viên nén rHDPE có thể đạt 500 đến 570 kg mỗi mét khối.
Chế biến hạt dưới nước
Bình tách được hoàn toàn ngâm trong một buồng nước được điều hòa nhiệt độ, và chiếc cắt chạy bên trong. Bột được chu đạc hoàn hảo, hàm lượng bột chiên là thấp nhất trong cả 3 phương pháp, và quá trình có thể xử lý nhôm độ tinh khiết thấp, dẫn đến sự rụng lũy hay rơi vãi trên nền. Đây là tiêu chuẩn cho rPET, đối với các hợp chất nhạy cảm với nhiệt độ và cho bất kỳ sản phẩm nào mà thông số về đồng đều của bột được quy định theo hợp đồng. Điểm mấu chốt là sự phức tạp: đun nóng bình tách, kiểm soát nhiệt độ nước từ 60 đến 85 độ C, kích thước máy phào khô áp lực và trình tự khởi động đều đòi hỏi nhiều kinh nghiệm của nhân viên.
| Điều kiện | Lò nguội (Strand) | Màu nước. | Làm sạch dưới nước |
|---|---|---|---|
| Dải tỷ lệ thông qua thực tế | Từ 1.000 kg/h | Từ 3.000 kg/h | Trên 5,000 kg/h |
| Hình dạng của pellet | Buồng xoắn | Hình dạng len, | Tròn |
| Nhóm tạo phạt | Trung bình | Thấp đến trung bình. | Rất thấp |
| Chênh lệch của biến đổi độ nhớt | Kém hiệu quả truyền tải | Tốt | Khá tốt |
| Phù hợp nhất với... | Sạch môi trường sau công nghiệp | rHDPE, rPP, chất thải tái chế (xuất xứ) | rPET, hợp kim, chất công thức là A13, A16, A19, A21 |
| Năng lực của nhân viên vận hành | Thấp | Trung bình | Cao |
| Cấp độ đầu tư | Thấp | Trung bình | Cao |
Tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng mùi và cảm quan.
Mùi là nguyên nhân phổ biến nhất khiến loại polyolefin tái chế bị từ chối bởi chủ thương hiệu, và nó là đặc tính khó khắc phục bằng một máy duy nhất. Các loài mùi là một hỗn hợp của aldehyde, ketone, axit carboxylic, terpen và các hợp chất chứa chất kiềm có nguồn gốc từ các chất còn lại trong thực phẩm, các sản phẩm chăm sóc cá nhân, quá trình phân hủy của chính polymer và, đặc biệt, từ các chất in và keo dán trên nhãn.
Phương pháp 3 rào cản
Không có bước nào có thể loại bỏ hoàn toàn mùi hôi. Các dòng hiệu quả bao gồm ba lớp rào cản, mỗi lớp theo dõi một lượng mùi hôi khác nhau.
| Lớp ngăn cách. | cơ chế hoạt động của máy | Điều kiện hoạt động | Ẩm mùi đã được loại bỏ. |
|---|---|---|---|
| Lau sạch bằng chất hoá học nóng | Sapon hoạt chất béo, phân giải các chất acid. | 80 đến 95 độ C, 1 đến 2 phần trăm NaOH | 40 đến 55 phần trăm |
| Silo tách bụi bằng không khí nóng | Hoạt động phân phối các nguyên tử rắn vào không khí sạch (purging air) | 110 đến 140 độ C, 2 đến 8 giờ duy trì | 20 đến 35 phần trăm |
| Làm sạch đợt dập chảy sâu | Xử lý bảng rỗng từ bề mặt hợp kim mới | 1 – 5 mbar, ổ khử tùy chọn | 15 đến 30%. |
| Thực phẩm hấp thụ mùi | Làm sạch bằng zeolit hoặc cyclodextrin | 0,3 đến 1,0% masterbatch | Chỉ có cảm nhận còn sót lại |
Kích thước và màu sắc được đánh giá bằng các bảng đánh giá của các chuyên gia có kinh nghiệm với dải từ 1 đến 6 điểm, thường theo phương pháp VDA 270 trong chuỗi cung cấp ô tô: mức 1 nghĩa là không cảm nhận được, mức 6 nghĩa là không thể chịu được. Những tấm rHDPE chưa được xử lý từ các cung đường thu gom thường có điểm từ 4 đến
Khác biệt về số lượng/nguồn gốc trong thời hạn bảo hành:
Các tấm là phi chính thức, vì vậy các nhà máy sản xuất bổ sung chúng bằng hơi phân tích tiệm cận (gas chromatography) và hấp thụ bền (mass spectrometry), để định lượng các hợp chất hữu cơ bay hơi tổng thể (TOVOC) theo microgram trong gram nhựa. Một bảng đánh giá nội bộ hữu ích được thiết lập như sau: dưới 50 microgram trong gram đối với nhóm nhãn cờ hạng lành nghề, từ 50 đến 150 cho nhóm gói cứng tiêu chuẩn và trên 300 cho thấy phần tẩy gió hoặc rửa đang hoạt động yếu và nên được điều tra trước khi đóng gói vận chuyển.
Kỹ thuật tiêu thụ năng lượng và thiết kế nhà phân phối
Năng lượng là nguyên liệu hoạt động có thể kiểm soát được nhất trong tái chế cơ học, và đây chính là nơi các đường chuyền theo mô hình Áo đạt được danh tiếng của mình. Hai thành tố chính là mức tiêu thụ năng lượng cụ thể trong giai đoạn tạo hỗn hợp và việc tái sử dụng năng lượng nhiệt trong giai đoạn rửa và sấy.
Yêu cầu điện theo giai đoạn
| Cấp độ của quá trình | Dây chuyền nghiền chai PET (kWh/t) | 500 kg/ giờ | Thí nghiệm tối ưu hóa |
|---|---|---|---|
| Nghiền và phân loại | 35 đến 60 | 45 đến 85 | Khe dao dao từ 0,3-0,8 mm; màn hình 20-60 mm |
| Rửa và tách | 30 đến 50 | 40 đến 70 | Các bộ điều khiển biến tần được áp dụng trên tất cả các máy bơm. |
| tải nhiệt của rửa nóng | 55 đến 95 | 70 đến 120 | Khách hàng kiểm tra hệ thống lấy lại nhiệt từ máy trao đổi nhiệt |
| Xử lý nước và sấy khô | 25 đến 45 | 45 đến 90 | Tăng tối đa việc ly và trừ nước bằng phương pháp vật lý trước khi xử lý nhiệt |
| Tinh thể và khử trùng bằng chân không (PET) | 60 đến 110 | Không áp dụng | Hệ thống sấy khép kín có tái tạo nhiệt |
| Tạo hạt bằng công nghệ ép và lọc | 150 đến 230 | 180 đến 280 | Điều kiện bảo trì, cách nhiệt của thùng, thiết kế trục quay |
| Sản xuất hạt và làm nguội | 30 đến 55 | 30 đến 60 | Lựa chọn kích thước dây chuyền nước cho hạt |
| Hệ thống truyền dẫn và phụ kiện. | 20 đến 40 | 25 đến 50 | Tránh đường ống chân không quá dài |
Đâu là những khoản tiết kiệm thực sự
Ba biện pháp can đảm đem lại lợi ích lớn nhất và tất cả ba đều là quyết định thiết kế chứ không phải là điều chỉnh hoạt động.
Váy cách nhiệt túi rác.Hỗ mảy đúc không được cách nhiệt thường tỏa 25 đến 40 phần trăm năng lượng sưởi của nó lên phòng làm việc. Bao cách nhiệt bằng ceramic hoặc aramid thường giảm năng lượng khu vực sưởi 20 đến 35 phần trăm và đồng thời cải thiện ổn định nhiệt, do đó giảm sự thay đổi nhiệt độ của hỗn hợp và do đó sự thay đổi màu của hạt.
Lợi ích từ việc tái sử dụng nhiệt trong giặt nóng.Thiết bị tẩy sạch nóng thải nước ở nhiệt độ từ 75 đến 90 độ C, trong khi nước mới và nước tái sử dụng theo dòng vào đạt nhiệt độ môi trường. Một tấm trao đổi nhiệt giữa hai dòng này có thể lấy lại từ 45 tới 65% khối lượng nhiệt. Trên đường ống
Loại bỏ nước bằng phương pháp cơ học trước khi khử ẩm bằng nhiệt.Xóa đi một phần trăm độ ẩm trong máy quay lắc chỉ tốn một phần rất nhỏ so với chi phí khi sử dụng máy sấy không khí nóng, bởi vì để làm bay nước cần khoảng 2.260 kilojoule mỗi kilogram nhiệt ẩn. Sử dụng máy quay lạch có dung tích lớn hơn và điều hành hai máy theo dòng liên tiếp thường rẻ hơn nhiều trong suốt giai đoạn hoạt động của nhà máy so với sử dụng máy sấy có dung tích lớn hơn.
Giấy phép chất lượng thực phẩm: các bước quy định của EFSA và FDA
Không gian phân biệt theo quy định mà cần lưu ý là: trong Liên minh châu Âu, quá trình tái chế được chấp thuận, không phải nguyên liệu. Một nhà vận hành không thể mua một đường ống tái chế loại thực phẩm trên kệ và bắt đầu bán rPET loại thực phẩm. Sự kết hợp cụ thể của thiết bị, các tham số và yêu cầu đầu vào phải được đánh giá và được cho phép.
Đường quốc gia châu Âu
Luật lệ EU 2022/1616 về các vật liệu nhựa tái chế có thể tiếp xúc với thực phẩm đã thay thế cho khung pháp lý cũ là 282/2008 và nêu rõ quy trình hiện hành. Nhà sản xuất phải:
- Đặt ra cụ thể tiêu chuẩn đầu vào – ví dụ, tối thiểu 95% thùng chứa PET được sử dụng sau khi sử dụng lần lượt cho thực phẩm theo khối lượng, với các giới hạn xác định đối với nhựa PET không được sử dụng cho thực phẩm và các nhựa khác.
- Dẫn thực nghiệm trong đó phế liệu được cố tình ô nhiễm bằng các chất thay thế được lựa chọn để đại diện cho các nhóm tính vận động, tính cực và khối lượng phân tử, sau đó được xử lý trên các dây chuyền thực tế.
- Kiểm tra độ tập trung của chất thay thế còn lại trong liệu đầu ra và tính toán hiệu quả loại bỏ độc chất cho mỗi chất thay thế. Hiệu quả trên 95 đến 99 phần trăm thường được yêu cầu tùy thuộc vào chất thay thế.
- Chuẩn hóa việc di chuyển thành các chất giả lập thực phẩm và chứng minh rằng mức tiếp xúc với thực phẩm được ước tính vẫn nằm dưới thước đo an toàn sinh học thông thường.
- Gửi hồ sơ qua cơ quan có thẩm quyền quốc gia tới EFSA để thu thập ý kiến khoa học, sau đó xin cấp phép.
- Bảo trì quá trình trong cửa sổ thông số được cho phép và vận hành hệ thống quản lý chất lượng được ghi nhận.
Tác phẩm hoàn chỉnh phải tuân theo các giới hạn tổng thể và riêng biệt của EU 10/2011 về chất thải, và nhà máy thường có chứng nhận ISO 9001 và ngày càng nhiều các chứng nhận ISO 14001, cùng với một hệ thống quản lý chuỗi bài hữu cơ như EuCertPlast hoặc GRS.
Đường Quốc lộ của Hoa Kỳ
FDA áp dụng hệ thống thư "không có bất cứ tranh cãi nào" ("letter of no objection") là một hệ thống tự nguyện nhưng đòi hỏi từ các nhà sản xuất. Người yêu cầu sẽ nêu chi tiết quy trình tái chế, nguồn gốc và kiểm soát các vật liệu đầu vào, và dữ liệu kiểm tra sử dụng một tập hợp "thay thế xác định". FDA sau đó sẽ cấp cho người này một thư "không có bất cứ tranh cãi nào" cho một mục đích sử dụng cụ thể và một hàm lượng tái chế tối đa xác định. Quy luật kỹ thuật của Mỹ theo trật tự logic tương tự như phương pháp của châu Âu; quy trình hành chính được thực hiện nhanh hơn và thư được cấp cho nhà vận hành quá trình.
| Yêu cầu | Liên minh Châu Âu | Hoa Kỳ | Kiến thức kỹ thuật |
|---|---|---|---|
| Điều gì được chấp nhận? | Quy trình tái chế | Quy trình tái chế | Các tham số phải được khóa và ghi lại |
| Thiết bị điều hành | EU 2022/1616 cộng với EU 10/2011 | Thư không có ý kiến của FDA | gửi hai cách gửi nếu xuất khẩu theo hai hướng |
| Cần thực hiện thử nghiệm thách thức | Có, ô nhiễm thay thế | Có, ô nhiễm thay thế | Dây chuyền phải chạy 1 lô thử nghiệm có cối |
| Điểm theo dõi đầu vào | Bắt buộc, được ghi nhận trong tài liệu | Bắt buộc, được ghi nhận trong tài liệu | Dữ liệu ghi nhận theo mức vật phẩm kéo và kiểm toán nhà cung cấp |
| Các rào cản chính trong quá trình sản xuất. | Làm sạch nóng cộng với SSP hoặc độ sạch cao bằng chân không | Làm sạch nóng cộng với SSP hoặc độ sạch cao bằng chân không | Thời gian lưu trữ SSP là tham số được chấp thuận |
| Công việc cần hoàn thành ngay | Hệ thống chất lượng, kiểm tra định kỳ | Đồng nhất hóa quá trình | Ghi lại dữ liệu SCADA trở thành bằng chứng tuân thủ |
Kết quả thiết kế
Hai kết quả thực tiễn sau đó dành cho bất kỳ người nào xác định một dây chuyền với những tinh thần về chất lượng thức ăn. Thứ nhất, hệ thống tự động hóa phải ghi nhận liên tục mỗi thông số quan trọng – nhiệt độ rửa nóng và độ cồn cường, nhiệt độ máy sấy, nhiệt độ phản ứng SSP và thời gian tồn tại, nhiệt độ bột của thiết bị nén và mức chân không – với sự quan sát ngăn chặn làm biến đổi. Phả vào một cơ sở chưa chuẩn bị là quá tốn kém và gây phá hoại. Thứ hai, quá trình phải được thiết kế để có khả năng tăng tốc: nếu cho phép ở điều kiện 200 độ C trong phản ứng SSP trong 8 giờ, thì làm việc ở nhiệt độ 195 độ C trong 7 giờ để đáp ứng hiệu suất là vượt quá điều khoản cho phép. Đặt chế độ để điều hành ở điều kiện được cho phép với mức độ thương mại tối đa ngay từ đầu.
Nguyên nhân thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn: quy định EPR và nội dung tái chế
Kinh tế học của một dây chuyền tái chế được hình thành ít do giá trị nội tại của chất polymer tái chế hơn là do các quy định tạo ra nhu cầu bắt buộc và trừng phạt các loại bao bì không thể tái chế. Hiểu những động lực này là điều cần thiết để thiết lập đúng kích thước nhà máy.
Sẵn sàng chịu trách nhiệm đối với nhà sản xuất (Sẵn sàng chịu trách nhiệm theo EPR)
Chương trình EPR làm cho chủ thương hiệu chịu trách nhiệm về việc xử lý cuối đời của các bao bì của họ, với phí được điều chỉnh theo khả năng tái chế. Phí điều chỉnh có nghĩa là một túi PE đơn vật liệu thu được phí thấp hơn rất nhiều so với một phế liệu bìa PE nhiều lớp, có thể ảnh hưởng đến các quyết định thiết kế bao bì ở giai đoạn đầu và do đó thay đổi thành phần dòng đống rác mà nhà tái chế sẽ nhận được. Các nhà tái chế nên mong đợi dòng phế liệu film polyolefin sẽ tiến triển hơn về khả năng tái chế và dòng phế liệu cứng có khả năng được phân loại theo màu sắc trong những năm tới – cả hai là những xu hướng có lợi cho chất lượng sản phẩm sau tái chế.
Quy định về hàm lượng tái chế
Đạo luật về nhựa dùng một lần của châu Âu quy định yêu cầu nội dung tái chế 25% đối với chai nước uống PET vào năm 2025 và 30% đối với tất cả chai nước uống dùng một lần vào năm 2030. Điều lệ về bao bì và rác phế liệu mở rộng các mục tiêu nội dung tái chế ràng buộc đối với các loại bao bì nhựa tiếp xúc và không tiếp xúc. Nhiều tiểu bang của Hoa Kỳ đã ban hành các luật về nội dung tối thiểu cấp tiểu bang tương đương. Kết quả thực tế là có một mức tối thiểu yêu cầu đối với rPET dùng cho sản phẩm thực phẩm được thiết lập theo luật thay vì theo giá, do đó giảm đáng kể nguy cơ đầu tư vào dòng sản xuất rPET dùng cho thực phẩm so với dòng sản xuất chung.
Thiết kế cho tái chế
Các chuyên gia tái chế ngày càng được tham vấn ở giai đoạn thiết kế bao bì, và các quy tắc mà mức tăng hiệu quả nhiều nhất là đồng nhất trong cả lĩnh vực: sử dụng các cấu trúc từ vật liệu đơn, tránh PVC và PVDC hoàn toàn, tránh các màu tẩy trắng bằng bột than đen làm ảnh hưởng đến quá trình phân loại cận tia hồng ngoại, sử dụng các nhãn polyolefin float trên chai PET thay vì nhãn PET hoặc PVC chìm, sử dụng các keo nứt ở nhiệt độ 80 độ C trong caustic, và tránh in trực tiếp trên thân hộp. Mỗi thay đổi này làm tăng hiệu quả từ 1% đến vài phần trăm, và hiệu quả là nhân tố chính quyết định lợi nhuận của nhà máy tái chế.
Tính toán lượng cacbon
Phân loại máy móc hàng loạt của polyolefin thường cho thấy tiềm năng làm tăng nhiệt toàn cầu trong khoảng từ 0,4 đến 1,1 kilogram carbon dioxide tương đương mỗi kilogram hạt, so với 1,8 đến 2,5 trong trường hợp polyethylene nguyên sinh được sản xuất từ naphtha. So sánh này rất nhạy cảm với mật độ lượng carbon trong hệ thống điện, khoang vận chuyển và năng suất, nhưng xu hướng là không thể lẫn lộn và đó chính là lý do tại sao các chủ thương hiệu ngày càng thêm ghi rõ chất lượng tái chế trong bản chỉ dẫn làm việc của nhà cung cấp, bất kể các yêu cầu pháp lý nào. Việc thiết kế các dây chuyền vận hành có công suất thấp năng lượng do đó sẽ mang lại lợi ích kép: có mức giá thành hoạt động thấp và yêu cầu môi trường tốt hơn.
Khắc định đường thẳng bằng Polyretec
Polyretec, một nhà máy của Wanplas, thiết kế các dây chuyền tái chế nhựa theo mô hình công nghệ của nước Áo, với quy trình sản xuất được thực hiện tại Trung Quốc. Giá trị thực tiễn của sự kết hợp này là có thể tiếp cận kiến trúc quá trình xác định tái chế có giá trị cao ở mức chi phí khiến các nhà máy quy mô vừa trở nên khả thi trên các thị trường nơi các thiết bị đầu tư Châu Âu không thể tiếp cận được.
Hướng dẫn cấu hình theo nguồn cung cấp
| Nguyên liệu nhào | Các module quan trọng | Tỷ lệ sản xuất trung bình | Ứng dụng xuất ra | Bậc đầu tư |
|---|---|---|---|---|
| Chai nhựa PET sau khi sử dụng | Dọn rửa đầy đủ, máy phân loại hạt NIR, rửa khẩn, SSP | Từ 72 đến 82 phần trăm | Dầu ăn có chất lượng cao, bao bì, vải | Premium. |
| Chai PET từ người tiêu dùng | Dọn rửa, rửa khẩn, silo lùi mùi, lọc bằng laser | 78-88 phần trăm | Chai xà phòng, ống, thùng | Cao |
| Phân film PE nông nghiệp | Loại bỏ nặng, ma sát ở nhiều giai đoạn, máy làm khô | 55-72 phần trăm | Hộp rác, màng GEO, ống | Cao |
| Lõi dệt LDPE | Máy giặt nhẹ, máy sấy, máy bẻ đai loại bỏ khí | 85 đến 93 phần trăm | Đồng PE, lớp lót | Trung bình |
| Túi cao su lớn và kín (PP big bags) và túi in đan (woven) | Máy xay, rửa, sục ra mặt phẳng, máy tạo viên | 80 đến 90 phần trăm | Túi vải, các bộ phận đúc bằng máy ly tâm | Trung bình |
| 000 USD đến | Điều kiện chuẩn bị, máy ép, máy thay đồ lọc | 94-98 phần trăm | Trả lại trực tiếp vào quá trình ban đầu | Thấp |
Những gì cần cung cấp ở giai đoạn hỏi cung
Chất lượng của dự án chế biến liệu là giới hạn bởi chất lượng dữ liệu đầu vào. Một bộ hồ sơ yêu cầu hữu ích sẽ bao gồm loại bột và độ biến đổi mong đợi, khuyết tật theo khối lượng (đất, độ ẩm, giấy, kim loại, bột polymer khác), mật độ gói hoặc khối lượng, năng suất mục tiêu tính bằng kilogram mỗi giờ sản phẩm hoàn thành, ứng dụng cuối cùng dự kiến và bất kỳ mục tiêu chứng nhận nào, các dịch vụ có sẵn bao gồm điện, luồng hơi nóng hoặc nước nóng và khả năng xử lý nước, cũng như kích thước nhà xưởng và chiều cao trần. Gửi một mẫu đại diện từ 20 đến 50 kg sẽ cho phép xử lý thử nghiệm, giải quyết nhiều câu hỏi về tiêu chuẩn hơn bất kỳ lượng thông tin nào.
Kiểm tra vận hành và hỗ trợ
Polyretec xây dựng các dây chuyền theo một hệ thống chất lượng được xác định và cung cấp các máy đạt chuẩn CE khi thị trường đích yêu cầu. Cũng như tất cả các nhà máy Wanplas, mô hình cung ứng bao gồm kiểm tra chất lượng tại nhà máy trước khi giao hàng, giám sát lắp đặt tại hiện trường, đào tạo cho người vận hành về cả hoạt động hàng ngày và các quy trình tìm hiểu lỗi liên quan đến từng subsystem, đồng thời đảm bảo các linh kiện theo tiêu chuẩn của thương hiệu Wanplas. Mệnh lệnh của Wanplas là thổi luồng nhiệt đến các khách hàng toàn cầu bằng các thiết bị máy móc nhựa của Trung Quốc được thể hiện bằng việc đảm bảo linh kiện có sẵn trong dài hạn và hỗ trợ chẩn đoán từ xa, thay vì chỉ đơn thuần là bán một chiếc máy. Khi một dự án cần khả năng làm phức tạp hơn việc đơn giản hóa thành repellets, nhà máy Kerke của Wanplas cung cấp công nghệ xoay 2 vòi, và khi nguyên liệu nhựa tái tạo sau đó cung cấp cho quá trình sản xuất vách đựng, các nhà máy Apollo và YuDa cung cấp thiết bị ép phun đóng vòng luẩn lạc.
Câu hỏi thường gặp
Sự khác biệt giữa dây chuyền rửa và dây chuyền tái chế hoàn chỉnh là gì?
Một dòng rửa biến chất thải ba lô thành vôi sạch và khô, và dừng ở đó. Một dòng tái chế đầy đủ bổ sung giai đoạn tẩy rửa – bơm, lọc, loại bỏ khí và xay thành hạt – để biến vôi sạch thành hạt. Nhiều nhà sản xuất bắt đầu với dòng rửa vì vôi sạch có thị trường sẵn có và yêu cầu vốn đầu tư thấp, sau đó bổ sung xay thành hạt khi nguồn cung cấp nguyên liệu và nhu cầu tiêu thụ được đảm bảo. Hai thiết bị có thể được cung cấp như hai giai đoạn khác nhau, với điều kiện là thông số về vôi sạch được sản xuất bởi dòng rửa phù hợp với những gì thiết bị xay trong tương lai yêu cầu.
Tấm liệu ở cấp độ nào cần phải sạch trước khi cho vào lò?
Không có giới hạn tuyệt đối, chỉ mang tính kinh tế. Một dây chuyền có thể được thiết kế cho độ ô nhiễm 40%, nếu các phần lau trước và phân tách được kích thước phù hợp, nhưng năng suất giảm và chi phí năng lượng đặc trưng tăng nhanh chóng. Đối với bông tái sử dụng, mục tiêu thực tế là dưới 8% chất không mong muốn cho các bông cứng và dưới 15% cho phim. Trên mức độ ô nhiễm khoảng 25%, một giai đoạn sắp đặt trước khô trước khi dây chuyền lựa chọn thường kiếm lại giá trị của mình trong việc giảm tải xử lý nước và cải thiện độ tinh khiết cuối cùng.
Tại sao nhựa PET tái chế trở nên vàng và cách làm sao để chống lại điều đó?
Nan sắc nhợt trong rPET có ba nguyên nhân chính: sự nhiễm bẩn PVC đã phóng thích khí cyanchlorua, quá trình nhiệt độ dài hoặc nhiệt độ độ nóng quá cao, và sản phẩm phụ của chất dính hoặc mực rửa. Để ngăn ngừa vấn đề này, cần kết hợp công nghệ sàng lọc hạt tấm bằng tia hồng ngoại để loại bỏ PVC dưới 20-50 phần triệu, giữ nhiệt độ nóng ở mức 285 độ C hoặc thấp hơn, giảm thời gian tiếp xúc bằng cách điều chỉnh kích thước trục quay và khuôn, và đảm bảo quá trình rửa nóng loại bỏ chất dính một cách hiệu quả. Độ màu được đo bằng giá trị b trên bảng CIELAB, với các giá trị dưới 3 thường được chấp nhận cho ứng dụng chai trong suốt.
Một dây có thể xử lý cả PET và polyolefin?
Phối khu vực xử lý nước có thể được thiết kế để đổi qua giữa PET và HDPE bằng cách điều chỉnh hóa học nước nóng, hoạt động bể nổi và các cài đặt máy thao tác, mặc dù quá trình thay đổi xử lý mất nhiều giờ và sự lây nhiễm cắt qua phải được quản lý cẩn thận. Phối khu vực nung là chuyện khó thực hiện hơn nhiều, bởi vì PET yêu cầu quá trình hình thành tinh thể, sấy khô sâu và nhiệt độ gia công khoảng 280 độ Celcius, trong khi các nhựa polyolefin chạy ở nhiệt độ từ 190 đến 230 độ Celcius với hình dạng trục hoàn toàn khác nhau. Trong thực tế, những nhà máy xử lý hai loại nhựa này sử dụng một tuyến trình xử lý nước chung hoặc có thể chuyển đổi và các tuyến trình cắt dải riêng biệt.
Nguyên nhân dẫn đến các vệt đen trong hạt tái chế?
Các vết đen có nguồn gốc từ bốn nguồn theo thứ tự tỷ lệ hiện diện gần như như vậy: chất polymer bị hư hại tích tụ ở các điểm chết trong buồng ép hoặc thau chảy, ô nhiễm kali có thể bị ngâm kém như cao su hoặc gỗ mà không bị lọc được, chất rỉ sét kim loại từ những ốc vít hoặc dao mòn và, cuối cùng, bột đen từ nhãn chứa bột đen bị loại sai. Cách thực hiện phân tích để đánh giá tình trạng là kiểm tra độ mịn của lô lắng so với kích thước các vết đen, kiểm tra thau chảy và đầu nối để tìm các khu vực chết, xem xét khoảng cách giữa ốc vít và vỏ buồng ép và cuối cùng là kiểm tra quy trình sắp xếp. Một bộ lọc laser ở độ nhỏ 100 micromet có khả năng loại bỏ hầu hết các hạt có ảnh hưởng đến các vết đen trong dòng kết hợp polyolefin.
Quá trình tái chế mất bao lâu để đạt chất lượng sản xuất ổn định?
Thẩm tra và chạy thử trong tình trạng không tải thường mất một đến hai tuần tại chỗ. Nhằm đạt được năng suất ổn định, đảm bảo các tiêu chuẩn, thường mất từ bốn đến mười hai tuần, vì không gian hoạt động phải được điều chỉnh sao cho phù hợp với nguyên liệu thực tế, thay vì các giả định thiết kế. Các nhà máy xử lý vật liệu hậu tiêu thụ cực kỳ thay đổi về tính chất nên cần tính đến thời gian thích nghi dài hơn và nên xây dựng khả năng thử nghiệm trong phòng thí nghiệm từ ngày đầu tiên sản xuất, thay vì thêm vào sau đó. Các chỉ số được kiểm tra bao gồm tỷ lệ chảy của lớp nhiếp, độ ẩm, hàm lượng cặn, màu sắc và cho polyester là chỉ số độ nhớt nội tại.
Có cần phải huỷ bỏ khí nitơ trong bình phản ứng SSP không?
Để khả năng polycondensation của vật chất rắn hoạt động, cần có quá trình loại bỏ liên tục các sản phẩm phản ứng, chủ yếu là ethylene glycol và nước, khỏi bề mặt viên, để cân bằng chuyển sang quá trình kết nối chuỗi. Các hệ thống thổi khí nitơ có vòng thanh toán khí tái tạo là lựa chọn công nghiệp phổ biến trong quy mô lớn; phương pháp hút chân không được sử dụng trong các lò phản ứng có kích thước nhỏ hơn. Nếu không có một trong hai cách này, IV sẽ không làm việc bất chấp nhiệt độ và thời gian.
Bảo trì nào chiếm phần lớn trong chương trình vận hành hằng ngày?
Ba khâu thường chiếm phần lớn thời gian bảo dưỡng được hoạch định: các dụng cụ cắt, các màn lọc và chế biến nước. Cưa của máy mài tán và máy hủy có nhu cầu kiểm tra sau mỗi 200 đến 400 giờ hoạt động và phải được đảo chiều hoặc nghiền lại theo chu kỳ đã xác định. Màn lọc của bộ lắng chảy cần theo dõi sự chênh lệch áp suất và thay thế khi nhận được tín hiệu này, thay vì theo lịch. Chế biến nước – loại bỏ cặn bã, công thức hoà nước ra khí, rửa lưới – là công việc hàng ngày và thường xuyên có nguồn lực hạn chế nhất khi mới được bổ sung nhân lực cho nhà máy. Mức hỏng mòn bánh răng và lô máy phải được kiểm tra mỗi năm, và các vật liệu có chất bột đang cản trở việc sử dụng bánh răng.
Cách hiệu suất dòng máy liên quan đến mô hình thay thế?
Các đường dây tái chế được thiết kế cho hoạt động liên tục và kinh tế của chúng chỉ dựa trên điều này. Một đường dây chỉ hoạt động hai ca làm việc sẽ giảm hơn một phần ba sản lượng hàng năm theo giá trị danh định của nó không chỉ nhờ những giờ nghỉ mà còn vì việc vận hành nhiệt của máy rửa nóng và máy ép, gây tiêu hao năng lượng trong mỗi lần khởi động và kéo ngắn tuổi thọ của các thiết bị. Khi nhu cầu thị trường không hỗ trợ hoạt động liên tục, thường tốt hơn là duy trì một dòng dây nhỏ hoạt động suốt ngày đêm hơn là một dòng dây lớn hoạt động giữa các đoạn.
Kết luận
Một dây chuyền tái chế nhựa công nghệ của Áo không được xác định bởi một máy duy nhất mà bởi một quy trình có sự tách biệt: khử trùng các chất trước khi nhựa hóa, lọc liên tục thay vì một cách tạm thời, loại bỏ các chất dễ bay hơi dưới một áp suất thực sự, đóng các vòng lặp nước và không khí, và thiết lập các thiết bị để chứng minh quy trình cũng như vận hành. Khi áp dụng một cách liên tục, quy trình đó có thể sản xuất rPET với độ nhớt nội tại đạt tiêu chuẩn bình đóng chai, rHDPE và rPP có chỉ số cảm quan ổn định, đồng thời có thể chứng minh hiệu quả loại bỏ các chất độc hại đáp ứng các yêu cầu của EFSA hoặc FDA.
Các quyết định kỹ thuật quyết định kết quả nhất cũng là những quyết định được thực hiện sớm nhất: chọn kích thước của giếng rửa nước nóng, thời gian lưu trữ trong tháp ngang, sức chứa của lò sấy, độ tinh lọc của hệ thống lọc và độ tuân thẩm chu quy trình xịt khí. Những sai lầm trong các khâu này không thể được sửa đổi bằng bất cứ điều gì ở phía sau, trong khi hầu hết những khâu sai lồ phía sau có thể được sửa đổi nếu khâu đầu tiên được thực hiện đúng. Theo cách tương tự, phần cản năng lượng của một dây chuyền được xác định chủ yếu ở giai đoạn thiết kế thông qua cách cách nhiệt toàn bộ, cách hồi nhiệt và sự cân đối giữa phương pháp mạch bền và mạch hư trong quá trình làm khô - 3 yếu tố này tạo nên khoảng cách giữa 2 dây chuyền tối cao và thấp nhất trong phạm vi tiêu chuẩn năng lượng tiêu thụ đặc trưng.
Quản lý rác bền vững đã chuyển từ việc là một nghĩa vụ phải tuân thủ luật lệ sang là một chiến lược cung cấp chất nhựa, được thúc đẩy bởi khoản phí trách nhiệm sản xuất kéo dài, những mục tiêu về nội dung tái chế ràng buộc và kế toán carbon của các công ty. Sự chuyển đổi này cho phép những nhà thu gom rác có thể sản xuất chất liệu có chất lượng thường xuyên, được chứng nhận, mùi hương thấp thay vì chỉ chuyểnchia khối lượng từ trạm chôn lấp. Polyretec, nhà máy của Wanplas, thiết kế các dây chuyền theo tiêu chuẩn đó, từ các nhà máy rửa có công suất 300 kg/h đến các thiết bị chuỗi hoàn chỉnh, kèm theo cấu trúc công nghệ, thiết bị đo lường và mô hình hỗ trợ cần thiết để duy trì với tiêu chuẩn từng năm. Các nhà điều hành đang kế hoạch xây dựng một nhà máy mới hoặc nâng cấp đường dây chuyền được khuyến khích chia sẻ thông tin về nguồn nguyên liệu và ứng dụng mong muốn để chủng loại đường dây chuyền có thể được thiết kế đạt cho nguyên liệu sẽ thực sự đến, không phải theo giả định chung.
