Устройство первичной обработки, установка с устройством первичной обработки, циклон и способ обработки смеси материалов

В способе обработки комбинированных материалов с алюминием и пластиками комбинированные материалы перемешиваются в рабочей зоне устройства первичной обработки. Устройство первичной обработки содержит резервуар, в котором расположен винт, и вводимую в резервуар спираль. Согласно изобретению, что резервуар герметично закрыт и содержит на своей верхней стороне вентиляционное отверстие. 4 н. и 31 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к устройству первичной обработки, установке с устройством первичной обработки, циклону и способу обработки смеси материалов.

Изобретение относится, в частности, к способу обработки смеси различных материалов, при котором смесь перемешивается в рабочей зоне устройства первичной обработки при высоких срезающих усилиях. Устройством первичной обработки является, как правило, пульпер с винтом или спиралью. Если устройство первичной обработки используется также для отделения мелкой фракции, например, волокон, то он содержит сито или перфорированный лист, который отделяет верхний продукт от нижнего продукта. Поэтому изобретение относится также к установке для осуществления способа с устройством первичной обработки с винтом и верхним продуктом, который посредством сита отделен от нижнего продукта.

Пульпер может использоваться, например, для того, чтобы посредством высоких срезающих усилий отделить алюминий от многослойных упаковок. Такие упаковки называются также комбинированными упаковками и содержат различные материалы, например, пластики, алюминий, картон и бумагу. Изготовление таких комбинированных упаковок осуществляется, как правило, посредством покрытия, каширования или металлизации. Известными упаковками являются, например, блистеры, в которые упаковываются, прежде всего, таблетки. Смесь различных материалов может возникать также при измельчении электрических схем.

Самой известной областью применения таких комбинированных упаковок является пищевая промышленность, где известны, например, картонные пакеты для соков и молока или коробки для глубокозамороженных продуктов и бумажные пакеты для супов быстрого приготовления. Отделение различных материалов от комбинированных упаковок после их использования в рамках обработки отходов возможно только с большими затратами. Проще всего отделяется бумажная или картонная часть. Для этого комбинированный материал замачивается. При этом бумажные волокна полностью пропитываются водой, набухают и отделяются от тонких слоев полиолефинов и алюминия. В качестве полиолефина нередко применяется полиэтилен. Затем после отделения волокнистое вещество очищается, сгущается и перерабатывается в бумагу или картон. Бумажная часть или целлюлозные волокна составляют в обычных комбинированных упаковках примерно 75% всего объема. За счет применения специальных химикатов от волокнистого вещества могут отделяться также олефины и алюминий.

Однако после отделения волокнистых веществ проблемой является отделение остатка олефинов и алюминиевого слоя или нескольких олефиновых и алюминиевых слоев. Поэтому эти слои либо поступают неотделенными в цементную промышленность, где пластиковая часть служит в качестве источника энергии, а алюминий оказывает влияние на прочность полученного из цемента бетона, либо алюминий чистосортно восстанавливается в установках, в которых пластики преобразуются в газ. Предпринимались также попытки отделения алюминия от полиэтилена с помощью горячих органических растворителей.

Способы промывки с применением различных химикатов позволяют отделить из композиции алюминий и олефины. Однако при этом проблемами являются большой расход химикатов и разделение алюминия и олефинов.

Помимо комбинированных материалов существуют другие смеси материалов, которые максимально чистосортно должны разделяться для дальнейшей переработки. Традиционные устройства первичной обработки обеспечивают разделение, правда, с большими затратами. Однако у многих смесей материалов очень трудно достичь приемлемой чистосортности. В частности, комбинированные материалы и, в частности, комбинированные материалы, содержащие алюминий и олефины, должны разделяться проще.

При перемешивании смеси, прежде всего, при применении жидкости возникают пены, которые затрудняют обработку.

В основе изобретения лежит задача усовершенствования устройство первичной обработки в соответствии с родовым понятием, создания устройства, циклона и способа, с помощью которых можно было бы разделять смеси различных материалов.

Эта задача решается посредством устройства первичной обработки по п. 1, установки по п. 9, циклона по п. 16 и способа по п. 24 формулы. Предпочтительные варианты являются объектом зависимых пунктов формулы.

Устройство первичной обработки подходит для всех видов комбинированных материалов независимо от вида соединенных материалов. Такие комбинированные материалы могут содержать, в том числе, пластики или металлы, или бумагу.

Такой циклон имеет головную часть с нецентральной, предпочтительно тангенциальной подводящей линией и центральной отводящей линией, к которой примыкает расширяющийся выходной конус. Таким образом, речь идет о двойном циклоне, который в направлении течения сначала сужается или остается цилиндрическим, а затем расширяется для обеспечения оптимального разделения.

К выходному конусу может примыкать снова сужающийся сборный конус. В нем скапливаются фракции смеси, которые должны выделяться на гидроциклоне. Для этого к выходному или сборному конусу примыкает предпочтительно запираемое выпускное отверстие. В одном предпочтительном примере выпускное отверстие выполнено в виде шлюза.

Загрузочные отверстия в нижней части циклона, например, в выходном или сборном конусе, обеспечивают приток жидкости или газа. Таким образом, находящиеся в циклоне материалы могут завихряться, а затем подаваться снова в зону разделения циклона.

Во избежание застревания материала в центральной отводящей линии предложено, что циклон содержит крышку, в которой центральная отводящая линия расположена таким образом, что она не вдается в циклон. Центральная отводящая линия циклона не содержит тогда погружной трубы, так что отводящая линия может быть выполнен без выступающих элементов в крышке циклона.

При этом оказалось предпочтительным, если крышка циклона, на которой предусмотрена отводящая линия, выполнена выпуклой или конически сужающейся к отводящей линии. В случае вертикального циклона центральная отводящая линия расположена тогда в его самой высокой точке. Это предотвращает скопление частиц вокруг слива в зоне крышки циклона.

Оказалось, что такой циклон особенно подходит для способа обработки смеси, чтобы отделять от нее фракции.

Прежде всего, для разделения смесей, содержащих комбинированный материал, в частности с алюминием и пластиком, циклон оказался особенно предпочтительным в качестве гидроциклона или же циклона, работающего на газе, в частности воздухе.

Циклон может быть связан с нижним продуктом устройства первичной обработки для выделения, например, песка или алюминиевых частиц, которые были отделены в устройстве первичной обработки от материала. Для этого достаточно маленького циклона, который необязательно должен работать в контуре.

В качестве альтернативы или кумулятивно может быть предусмотрен дополнительный, намного больший циклон, связанный с верхним продуктом устройства первичной обработки. Для этого от верхнего продукта, предпочтительно с помощью шнека, отбираются материалы, которые обрабатываются в циклоне, а затем над ситом снова возвращаются в устройство первичной обработки.

В частности, для такого большого циклона предусмотрено, что вход насоса связан с выпуском верхнего продукта устройства первичной обработки, а выход насоса - с нецентральной подводящей линией циклона, причем центральная отводящая линия циклона связан с загрузкой верхнего продукт устройства первичной обработки.

Предпочтительно, например, если насос представляет собой центробежный насос. Центробежный насос может, с одной стороны, подавать большой объем, а, с другой стороны, дробить также материалы и измельчать, например, куски древесины. Он действует, тем самым, как молотковая мельница.

Чтобы поддержать спиральное движение циклона или повлиять на него, предложено, что устройство содержит циркуляционный насос, который осуществляет подачу от центральной отводящей линии циклона к его нецентральной подводящей линии.

Предпочтительно, если устройство содержит фильтр, подводящая линия для жидкости которого связана с нижним продуктом устройства первичной обработки, а выпуск для жидкости - с подводящей линией центробежного насоса. На фильтре, который может быть выполнен также в виде дискового фильтра, могут выгружаться, тем самым, волокнистые вещества, тогда как жидкость возвращается в контур центробежного насоса.

Чтобы предварительно очистить выгрузку из устройства первичной обработки, предложено, что установка содержит дополнительный циклон, расположенный между нижним продуктом устройства первичной обработки и фильтром.

Кроме того, устройство может содержать буфер, расположенный между верхним продуктом устройства первичной обработки и центробежным насосом.

Способ обработки смеси может осуществляться непрерывно. Однако особенно предпочтительно, если отделение фракций от смеси осуществляется в периодическом режиме. При этом смесь направляется несколько раз через гидроциклон, и постепенно различные, отделяющиеся от смеси фракции удаляются из контура. Таким образом, заданное количество обрабатывается и направляется в контуре до тех пор, пока после задания не будут отделены те фракции, которые должны отделяться. После этого другое количество обрабатывается в качестве следующей партии. При этом партии могут отбираться из буфера по принципу «first-in-first-out» («первым пришел - первым ушел»).

При этом предпочтительно, если один контур между центральной отводящей линией циклона и его нецентральной подводящей линией поддерживает, увеличивает или уменьшает вращение в циклоне, тогда как второй контур между центральной отводящей линии циклона и его нецентральной подводящей линией направляется через устройство первичной обработки для отделения материалов посредством возникающих в нем срезающих усилий. Для этого устройство первичной обработки эксплуатируется предпочтительно с высокой плотностью веществ.

При осуществлении способа предпочтительно, если в устройстве первичной обработки посредством больших срезающих усилий с применением химикатов алюминиевый слой вскрывается, отделяется и в виде частиц суспендируется.

Вымытые в нижнем продукте устройства первичной обработки частицы могут быть подвергнуты дальнейшей обработке предпочтительно в одноступенчатом гидроциклоне, чтобы выделить, в частности, пескообразные частицы. Такой гидроциклон прост по конструкции, имеет высокий к.п.д. и требует мало энергии. В зависимости от применения химикатов в таком гидроциклоне могут отделяться также алюминиевые частицы. Скапливающиеся в циклоне волокна могут либо сепарироваться в дисковом фильтре или в сгустителе, либо снова возвращаться в устройство первичной обработки в зоне верхнего продукта.

После завершения такого процесса отделения может осуществляться многоступенчатая промывка, которая начинается сильнозагрязненной промывочной водой и заканчивается в некоторой степени свежей водой.

Потери химикатов в этом процессе минимальные, т.к. разности концентраций малы (в некоторой степени прямоточный способ), и, тем самым, мала также потребность в промывочной воде.

В заключение промытые пластики могут быть извлечены из системы посредством спирального скребка, и процесс может быть начат заново, т.е. устройство первичной обработки загружается новым материалом и рециклированными химикатами.

Во время перемешивания смеси в рабочей зоне часть смеси может отбираться из рабочей зоны с помощью винтового транспортера. В одном специальном варианте способа после определенного времени обработки за счет реверсирования направления винтового транспортера смесь транспортируется обратно из него снова в рабочую зону.

Это приводит к тому, что в рабочей зоне в периодическом процессе партия обрабатывается до тех пор, пока через сито почти не будет выгружаться более мелкий материал и в рабочей зоне почти не будет находиться крупный материал. Тогда остальной, идущий из циклона материал можно смешать с уже находящимся в винтовом или спиральном транспортере материалом, чтобы улучшить процесс размола в устройстве первичной обработки.

Чтобы можно было легче разделить смесь в устройстве первичной обработки и/или в циклоне, предложено, что отделение фракции от смеси осуществляется в жидкости, которая легче или тяжелее воды. Этого можно достичь, например, за счет добавления к воде соли или спирта. Однако могут применяться и гидрофобные жидкости, например, масла.

В гидроциклоне отделяются, как правило, материалы плотностью более 1. На это, однако, могут оказать влияние также специальные условия течения. Для этого на нижнем конце гидроциклона в сужающемся сборном конусе или выходном конусе может подаваться жидкость, в частности вода, для достижения встречного течения. Предпочтительно жидкость подается через форсунки или приточные отверстия. Они могут быть распределены по периферии в одной или нескольких плоскостях. Подводящая линия должна быть рассчитана так, чтобы ламинарное течение способствовало разделению.

Ниже изобретение более подробно поясняется на примерах его осуществления. На чертежах изображают:

фиг. 1 - схематично установка для обработки комбинированных материалов с небольшим гидроциклоном,

фиг. 2 - схематично установка для обработки комбинированных материалов с небольшим и большим гидроциклонами,

фиг. 3 - схематично установка с промывателем,

фиг. 4 - устройство первичной обработки с загрузочным и разгрузочным шнеками,

фиг. 5 - несколько видов винта со скребком.

На фиг. 1 изображено устройство первичной обработки 1 со схематичным винтом 2 и ситом или перфорированным листом 3, который отделяет зону для верхнего продукта 4 от зоны для нижнего продукта 5.

Устройство первичной обработки 1 соединено с подачей комбинированных материалов 6. Кроме того, в рабочую зону 7, в которой расположен винт 2, добавляются микроэмульсия 8 и промывочная эмульсия 9. В устройстве первичной обработки 1 с помощью винта 2 микроэмульсия 8, комбинированные материалы 6 и промывочная эмульсия 9 интенсивно перемешиваются между собой, а их трение друг о друга приводит к тому, что мелкие частицы стекают через нижний продукт 5, тогда как через верхний продукт 4 из устройства первичной обработки 1 отбираются крупные частицы, такие как пластики.

Чтобы создать в устройстве первичной обработки высокие срезающие усилия, вызывающие сильное трение материалов друг о друга, в устройстве первичной обработки устанавливается плотность веществ свыше 10% GG, предпочтительно свыше 20% GG, а на практике в зависимости от материала особенно предпочтительно около 30% GG. Это значит, что на 10 кг сухой смеси используется самое большее 90 кг воды. За счет уменьшения содержания воды возрастает потребление мощности вращающейся в устройстве первичной обработки спиралью или движущимися в нем скребками, однако возрастают срезающие усилия, вызывающие трение частиц друг о друга.

Чтобы вытеснить из смеси воздух, сначала осуществляется перемешивание с небольшой скоростью ротора на его радиально внешнем конце около 1 м/с. При этом на верхнем конце устройства первичной обработки на вентиляционном отверстии отводится воздух или газ. Затем устройство первичной обработки продолжает наполняться смесью, пока она не спрессуется в нем. За счет этого возрастает потребление мощности ротором. С другой стороны, возрастают также срезающие усилия. Оказалось, что скорость ротора на его радиально внешнем конце менее 5 м/с и плотность веществ 20-30% GG приводят к оптимальным результатам в отношении разделения материалов и потребления мощности.

Жидкость 10 нижнего продукта 5 подается в первую ванну 11. Затем жидкость подается из ванны 16 в устройство первичной обработки и после смешивания с оставшимися еще в пластиках химикатами снова возвращается в ту же ванну 16, таким же образом поступают с ваннами 17-19.

Добавка воды 20 для разбавления из резервуаров 16-19 в ванны 11, 16-19 приводит к тому, что ванна 11 содержит еще высококонцентрированную промывочную эмульсию, тогда как ванны 16-19 имеют все еще разбавленную промывочную эмульсию, так что из ванны 19 через перелив в очистную установку 21 подается сильноразбавленная промывочная эмульсия.

В резервуар 19 для окончательного разбавления подается свежая вода 23. Отбираемые через верхний продукт пластики 24 полностью обезвоживаются (отжимаются) и готовы для дальнейшей переработки.

Материал нижнего продукта 5 транспортируется насосом 25 в гидроциклон 26, где алюминий отделяется от жидкости 28, волокнистые вещества через перелив 28 захватываются за счет разделения течений и снова возвращаются в систему. Датчик 29 служит для определения точного момента начала процесса промывки. Смесь алюминия и волокон разделяется в резервуаре 30, причем осаждающийся алюминий продолжает использоваться, тогда как жидкость 32 в качестве перелива добавляется в резервуар 33. Оттуда жидкость 34 поступает к микроэмульсии 8, с которой она снова подается в устройство первичной обработки 1.

На фиг. 2 изображено включение устройства первичной обработки из фиг. 1 или аналогичного устройства первичной обработки в установку с большим гидроциклоном 40. Последний содержит входной конус 41 и головную часть 42. В головной части предусмотрены тангенциальная подводящая линия 43 и центральный отводящая линия 44. Входной конус 41 может простираться до головной части 42, так что она выполнена также конической. В одном альтернативном варианте входной конус 41 может быть выполнен также в форме цилиндра.

Нижний конец входного конуса 41 имеет меньший диаметр 45, который подобно сужению переходит от входного конуса 41 в расширяющийся выходной конус 46. На нижнем конце выходного конуса 46 расположен также сужающийся сборный конус 47, имеющий закрытое шлюзом 48 разгрузочное отверстие 49.

Устройство первичной обработки 50 содержит в своей верхней части 51 винт 52, а под ним - сито 53, которое отделяет верхнюю часть 51 от нижнего продукта 54.

Обработанная в устройстве первичной обработки 50 смесь 55 выгружается разгрузочным шнеком 56 и транспортируется в буфер 57, который может принимать большее количество смеси для ее подачи, при необходимости, в сборник 58, откуда материал центробежным насосом 59 транспортируется к нецентральной подводящей линии 43 гидроциклона 40. Сборник 58 служит для разбавления направляемого в контуре материала водой и подачи затем разжиженным к центробежному насосу 59. Поэтому сборник 58 может быть выполнен в виде шнекового транспортера, к которому подается жидкость для достижения транспортируемой центробежным насосом 59 консистенции.

Вместо разгрузочной спирали или разгрузочного шнека 56 и буфера 57 может быть предусмотрена также одна особенно большая разгрузочная спираль (фиг. 3), которая, с одной стороны, позволяет отводить материал из верхнего продукта устройства первичной обработки, а, с другой стороны, накапливать как можно больше материала, который затем постепенно разжижается и подается к центробежному насосу.

В гидроциклоне материал сначала спиралеобразно перемещается до сужения 40, а оттуда дальше в выходной конус 46, где одна фракция материала отбирается через шлюз 48. Остальной материал спиралеобразно перемещается в выходном конусе 46 снова вверх в входной конус 41 и через центральную отводящую линию 44 обратно к устройству первичной обработки 50.

Подающие отверстия 73 в нижней части циклона позволяет подавать воду или другую жидкость, чтобы за счет радиальной, направленной снаружи внутрь составляющей течения облегчить разделение материала в циклоне. Для этого подающие отверстия могут быть выполнены в виде форсунок, через которые жидкость в определенном направлении течения поступает в циклон.

На стрелке 60 главный поток поступает по дуге в трубопровод 61, а оттуда - к циркуляционному насосу 62. Последний подает, тем самым, от центральной отводящей линии 44 циклона 40 к его тангенциальной подводящей линии 43.

Байпас 63, который не является обязательным, позволяет отвести частичный поток от циркуляционного насоса 62 и подать его в сборник 58 или непосредственно к циркуляционному насосу 62.

Контур между гидроциклоном 40, устройством первичной обработки 50 и циркуляционным насосом 62 позволяет обрабатывать смесь 55 в течение длительного промежутка времени и при этом отбирать из контура на разгрузочном отверстии 49 различные фракции.

Если все реально ценные фракции извлечены, переключается сдвижная стрелка 64, и выгружается легкий материал, в частности полиолефины, такие как полиэтилен и пропилен.

При этом различные пластики могут отделяться уже за счет выбора жидкости 65 и гидроциклона 40. В качестве альтернативы пластики могут отделяться также после стрелки 64 в другом циклоне, содержащем жидкость, которая легче или тяжелее воды.

Новый материал в виде смеси 66 подается либо перед центробежным насосом 59 к сборнику 58, либо в другом месте, например, к буферу 57.

Нижний продукт 54 устройства первичной обработки 50 подается насосом 67 к маленькому циклону 68, где отделяются и выгружаются песок или, например, также алюминий 69, а материалы, в частности волокнистые вещества 70, подаются к фильтру 71. Здесь волокнистые вещества отделяются, а жидкость по трубопроводу 72 поступает в сборник 58, а оттуда - к центробежному насосу 59.

На фиг. 3 изображено устройство первичной обработки 100 со спиралью 101 и скребком 102. Под скребком 102 расположено сито или перфорированный лист 103. Сбоку на устройстве первичной обработки 100 расположен шнек 104, а на крышке 105 устройства первичной обработки 100 выполнено вентиляционное отверстие 106, которое обеспечивает улетучивание воздуха, в частности в процессе наполнения. К этому вентиляционному отверстию 106 может быть присоединена вытяжная установка (не показана) для создания в устройстве первичной обработки 100 пониженного давления. Такое вентиляционное отверстие предотвращает избыточное давление в устройстве первичной обработки. В зависимости от обрабатываемого материала и применяемой промывочной жидкости можно также отказаться от вентиляционного отверстия. Под перфорированным листом 103 расположен выпуск 107 для волокнистых веществ, а сбоку - выпуск 10 для остальных веществ.

На фиг. 4 изображен шнек 104, подходящий для загрузки в устройство первичной обработки 100 и для выгрузки из него. Материал может подаваться через воронку 110, а падающий через воронку 112 из шнека материал может улавливаться.

Спираль 113 шнека 104 расположена в трубе 114, имеющей отверстие 115. В осевом направлении до и после отверстия 115 спираль 113 имеет обратный ход. Участки спирали с обратным ходом соединены с трубным скребком 118, который скользит по внутренней стороне трубы 114 во избежание скоплений. Заслонка 116 позволяет закрыть отверстие.

Предпочтительно, если предусмотрены два отстоящих друг от друга отверстия. При этом целесообразно, если одно отверстие для наполнения устройства первичной обработки расположено ближе к нему, чем другое отверстие для опорожнения устройства первичной обработки. Тем самым, можно простым образом с помощью единственного шнека или спирали наполнять и опорожнять устройство первичной обработки.

Спираль 113 аксиально перемещается в трубе 114, чтобы максимально приблизиться к скребку 150 без необходимости перемещения всего шнека.

Изображенное на фиг. 3 устройство первичной обработкиь100 соединено с резервуаром 111, имеющим друг над другом несколько камер 119-122. Мешалка 123 содержит несколько лопастей, с помощью которых жидкость может перемешиваться в каждой из камер.

Резервуары 124, 125 позволяют подавать в устройство первичной обработки промывочную жидкость и промывочную воду.

Обрабатываемый материал может подаваться по трубопроводу 126. Трубопровод 127 позволяет подавать этот материал в верхнюю часть устройства первичной обработки тангенциально.

Особая динамика и поддержание свободными отверстий перфорированного листа достигаются с помощью скребка 150 на фиг. 5. Он приварен к нижней стороне винта 151 и имеет стенку, проходящую, в основном, перпендикулярно горизонтальной ситовой поверхности для перемещения материала по ней. На нижней стороне скребка расположена точно позиционируемая заслонка, направляемая по перфорированному листу на расстоянии всего 1 мм от него. За счет этого с помощью обрабатываемого материала могут очищаться отверстия перфорированного листа.

Простейшим вариантом эксплуатации такого устройства первичной обработки 100 или устройств первичной обработки 1, 50 является периодический режим с сухой подачей материала.

В чисто периодическом режиме (наполнение/опорожнение), который предпочтителен, например, для подготовки композиций без мелкой фракции (например, волокнистые вещества), требуется только устройство первичной обработки.

Требуемая жидкая среда подается в реактор посредством насоса при неподвижном роторе.

Процесс наполнения завершен, если больше не поднимается воздух. В конце процесса наполнения ротор медленно вращается, например, с окружной скоростью около 1 м/с.

Материал подается до предела мощности привода 109 шнеком 104, который служит в качестве движущейся обратно разгрузочной системы, а именно посредством надетой воронки 110. При этом материал набивается в устройство первичной обработки для обработки в нем как можно большего количества спрессованного материала. К концу кривой мощности (или еще заметно до этого) частота вращения устройства первичной обработки медленно возрастает до скорости растворения (около 4 м/с). Затем происходит процесс растворения.

В заключение начинается процесс промывки, а именно предпочтительно посредством так называемой дифференциальной промывки. При этом из резервуара с многокамерной системой (вертикально друг над другом соответственно с мешалкой) отбирается соответственно разделяемая среда от предыдущей порции с немного более низким содержанием активного компонента. При непрерывной подаче этой среды в реактор концентрация в нем при такой промывке постоянно уменьшается без необходимого для этого слива из реактора. В конце жидкость, которая имеет теперь очень низкую концентрацию, сливается и еще раз дополнительно промывается свежей водой. При необходимости, может осуществляться промежуточное выжимание. Дополнительная промывка свежей водой уменьшает скопления. В конце происходит выгрузка материала посредством разгрузочной системы.

Например, для обеднения и получения волокнистого вещества подходит периодический режим с непрерывным нижним продуктом.

В режиме с сухой подачей материала в качестве компонента снова требуется лишь реактор. Подача воды происходит сверху тангенциально для использования приточного импульса в качестве турбинного действия.

Для наполнения реактора материал загружается через воронку 110 разгрузочной системы при одновременном растворении волокон и одновременной промывке волокнистого вещества. Этот процесс происходит до тех пор, пока не будет извлечена примерно половина долевого волокнистого вещества - измерено через плотность вещества и течение воды в нижнем продукте.

Затем загружается промытый сопутствующий материал, а спираль продолжает вращаться до тех пор, пока в реакторе не будет находиться настолько мало волокнистого вещества, что дальнейшая промывка была бы нерентабельной. Нерентабельно в отношении получения волокнистого вещества и промывки для получения пластика.

В заключение реактор опорожняется посредством разгрузочной системы, а именно полностью.

Другой вариант предусматривает подачу суспензии, т.е. жидкую подачу. Этот процесс схож с вышеописанным режимом. Однако подача материала происходит посредством насоса через тангенциальный вход, например, посредством центробежного насоса.

Этот процесс имеет, в том числе, то преимущество, что смешивание вещества и воды происходит уже предварительно, промывка за счет этого значительно ускоряется. Также за счет этого возникает возможность предварительного отделения мешающих тяжелых частей, например, посредством циклона. Также суспендер способен предварительно разбивать большие части и заменяет, тем самым, при необходимости, предварительно включенный шредер. Кроме того, такая система за счет взаимодействия шнекового транспортера и всасывающего центробежного насоса намного производительнее, чем разгрузочная спираль, которая на практике должна вдавливаться в высокое структурное давление в течение нескольких минут.

Подача материала происходит опять-таки до тех пор, пока не будет извлечена примерно половина долевого волокнистого вещества - измерено через плотность вещества и течение воды в нижнем продукте.

В отличие от сухой подачи материала, обеднение оставшегося волокнистого вещества происходит за счет того, что полная спираль сопутствующего вещества движется обратно.

Последующее опорожнение происходит до тех пор, пока не упадет требуемая спиралью мощность. Это гарантирует, что разгрузочный буфер еще (почти) полон - полон промытыми сопутствующими веществами. Затем может начинаться следующая порция.

Изображенный на фиг. 2 циклический режим с внешним буфером представляет собой самый производительный вариант, однако и самый затратный. Здесь требуется внешний буфер. При нем гарантировано, что в каждый момент порции происходят максимально возможная подача количества волокнистого вещества и, тем самым, также больше всего течение волокнистого вещества.

Для сравнения: в периодическом режиме приблизительно в середине времени получения волокнистого вещества (перед сменой подачи материала) материал с полным содержанием волокнистого вещества вдавливается в материал без содержания волокнистого вещества, а затем материал без волокнистого вещества смешивается с материалом с еще значительным содержанием волокнистого вещества. Оба раза в значительной степени возникает энтропия.

К самому процессу: полностью пустая система наполняется суспензией, после чего эксплуатируется в контуре до тех пор, пока не будет обозримым нужное содержание остаточного волокнистого вещества. Затем посредством стрелки опорожнено в буфер отходов сортирования, а оттуда подано в пресс отходов сортирования.

1. Устройство первичной обработки, содержащее резервуар, в котором расположен винт (2, 52), и вводимую в резервуар спираль, отличающееся тем, что резервуар герметично закрыт и содержит на своей верхней стороне вентиляционное отверстие (106).

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит отсасывающее устройство, соединенное с вентиляционным отверстием (106).

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что оно содержит перфорированный лист или сито (3, 53) и по меньшей мере один скребок (150), который приварен к нижней стороне винта (151) и содержит заслонку (152), расположенную на расстоянии менее 3 мм, предпочтительно менее 2 мм от перфорированного листа или сита.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что заслонка (152) расположена на скребке (150) разъемно.

5. Устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что спираль (113) установлена с возможностью осевого перемещения для подведения близко к скребку (150).

6. Устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что спираль (113) расположена в трубе (114), имеющей отверстие (115), причем спираль (113) расположена в осевом направлении до и после отверстия (115) и между началом отверстия (115) и концом отверстия (115) имеет обратный ход.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что спираль (113) не имеет сердечника и между участками с обратным ходом содержит соединяющий эти участки спирали трубный скребок (118).

8. Устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что верхняя часть резервуара имеет круглое сечение и подача суспензии направлена тангенциально в верхнюю часть.

9. Установка с устройством (1) первичной обработки, в частности, по одному из предыдущих пунктов, содержащая верхний продукт (56), который посредством сита или перфорированного листа отделен от нижнего продукта (5, 54), отличающаяся тем, что она содержит циклон, нецентральная подводящая линия (43) которого соединена с верхним продуктом (56) или нижним продуктом (5, 54) устройства (1, 50) первичной обработки.

10. Установка по п. 9, отличающаяся тем, что она содержит насос (59, 62), вход которого соединен с выпуском верхнего продукта (56) устройства (50) первичной обработки, а выход - с нецентральной подводящей линией (43) циклона (40), при этом центральная отводящая линия (44) циклона (40) соединена с подводящей линией (51) устройства (50) первичной обработки.

11. Установка по п. 10, отличающаяся тем, что насос представляет собой центробежный насос (59).

12. Установка по одному из пп. 9-11, отличающаяся тем, что она содержит циркуляционный насос (62), который подает от центральной отводящей линии (44) циклона (40) к его децентрализованной подводящей линии (43).

13. Установка по п. 11 или 12, отличающаяся тем, что она содержит фильтр (71), подводящая линия для жидкости которого связана с нижним продуктом (5, 54) устройства (1, 50) первичной обработки, а выпуск для жидкости - с подводящей линией центробежного насоса (59).

14. Установка по п. 13, отличающаяся тем, что она содержит дополнительный циклон (68), расположенный между нижним продуктом (54) устройства (50) первичной обработки и фильтром (71).

15. Установка по одному из пп. 9-14, отличающаяся тем, что она содержит буфер (57), расположенный между верхним продуктом (51) устройства (50) первичной обработки и центробежным насосом (59).

16. Циклон (26, 68, 40), в частности, для устройства первичной обработки или установки по одному из предыдущих пунктов, содержащий головную часть, имеющую днецентральную, предпочтительно тангенциальную подводящую линию (43) и центральную отводящую линию (44), отличающийся тем, что к центральной отводящей линии (44) примыкает расширяющийся выходной конус (46).

17. Циклон по п. 16, отличающийся тем, что головная часть выполнена цилиндрической формы.

18. Циклон по п. 16 или 17, отличающийся тем, что к выходному конусу (46) примыкает вновь сужающийся сборный конус (47).

19. Циклон по одному из пп. 16-18, отличающийся тем, что к выходному конусу (46) или сборному конусу (47) примыкает закрываемое разгрузочное отверстие (49).

20. Циклон по п. 19, отличающийся тем, что разгрузочное отверстие (49) содержит шлюз (48).

21. Циклон по одному из пп. 16-20, отличающийся тем, что загрузочные отверстия (73) в нижней части циклона, например, в выходном конусе (46) или в сборном конусе (47), обеспечивают приток жидкости или газа.

22. Циклон по одному из пп. 16-21, отличающийся тем, что он содержит крышку (74), в которой центральная отводящая линия (44) расположена таким образом, что она не вдается в циклон.

23. Циклон по одному из пп. 16-22, отличающийся тем, что он содержит крышку (74), которая выполнена выпуклой или конически сужается к отводящей линии (44).

24. Способ обработки смеси (6, 66) различных материалов в устройстве первичной обработки по одному из пп. 1-8, при котором к смеси добавляют промывочную жидкость и смесь (6, 66) перемешивают в рабочей зоне устройства (1, 50) первичной обработки посредством ротора с высокими срезающими усилиями для отделения от смеси по меньшей мере одной фракции, отличающийся тем, что из устройства первичной обработки отсасывают газ.

25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что промывочная жидкость содержит поверхностно-активное вещество.

26. Способ по п. 24 или 25, отличающийся тем, что отделение фракций от смеси (6, 66) осуществляют в жидкости (65), которая легче или тяжелее воды.

27. Способ по одному из пп. 24-26, отличающийся тем, что все устройство первичной обработки наполнено смесью и имеет плотность веществ в устройстве первичной обработки свыше 10% GG, предпочтительно свыше 20% GG или около 30% GG.

28. Способ по одному из пп. 24-27, отличающийся тем, что во время перемешивания скорость ротора на его радиально внешнем конце составляет менее 5 м/с.

29. Способ по одному из пп. 24-28, при котором смесь (6, 66) перемешивают в рабочей зоне устройства первичной обработки (1, 50) с высокими срезающими усилиями для отделения от смеси по меньшей мере одной фракции, отличающийся тем, что эту фракцию подвергают затем дальнейшей обработке в циклоне.

30. Способ по одному из пп. 24-29, отличающийся тем, что смесь (6, 66) содержит комбинированный материал с металлом, например с алюминием, и пластик.

31. Способ по одному из пп. 24-30, отличающийся тем, что смесь подают в устройство первичной обработки и извлекают из него с помощью одного и того же спирального транспортера.

32. Способ по одному из пп. 24-31, отличающийся тем, что отделение фракций от смеси (6, 66) осуществляют в периодическом режиме.

33. Способ по п. 32, отличающийся тем, что после отделения одной фракции смеси в рабочей зоне часть смеси с помощью спирального транспортера отбирают из рабочей зоны устройства первичной обработки и после заданного времени обработки за счет реверсирования направления винтовой транспортировки смесь из спирального транспортера транспортируют обратно в рабочую зону.

34. Способ по одному из пп. 24-33, отличающийся тем, что промывочную жидкость содержат в резервуарах с разной концентрацией промывочной жидкости и в устройство первичной обработки постепенно подают жидкость из резервуаров с уменьшающейся концентрацией.

35. Способ по одному из пп. 24-34, отличающийся тем, что фракцию смеси обрабатывают сначала в первом циклоне, а затем во втором циклоне, причем для повышения четкости разделения в первом циклоне в противотоке подают больше жидкости, чем во втором циклоне.



 

Похожие патенты:

Область применения данного изобретения может быть любая, где необходимо придать материалу свойства восприимчивости к ферментации. Аппарат для обработки материала, причем обработка включает разрезание, вымачивание и/или промывку материала, содержит: - приемник, состоящий из стенок, образующих контейнер, выполненный с возможностью содержания текучей среды и материала, подлежащего обработке; - подающее устройство для подачи материала, подлежащего обработке, в текучую среду; - выпускной элемент, находящийся выше по потоку в сообщении по текучей среде с внутренним пространством приемника и ниже по потоку в сообщении по текучей среде с соединителем для текучей среды, причем выпускной элемент содержит генератор вихря; - насос, установленный ниже по потоку от генератора вихря для перекачивания текучей среды с материалом из приемника к генератору вихря и в расположенный ниже по потоку соединитель для текучей среды. Генератор вихря и насос в комбинации выполнены с возможностью генерирования в текучей среде вихря в виде конической спирали таким образом, чтобы вихрь проходил в приемник, причем скорость потока в направлении к выпускному элементу является управляемой с помощью насоса так, что время выдерживания материала в приемнике может быть управляемым путем управления насосом.

Изобретение относится к устройствам для роспуска волокнистых материалов, в частности макулатуры, и может быть использовано в целлюлозно-бумажной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности, в частности к устройствам для перемешивания волокнистой массы, и позволяет интенсифицировать процесс перемешивания.

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности. .

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности, в частности к гидроразвивателям для роспуска и сортирования волокнистых материалов, и позволяет повысить качество роспуска и сортирования.

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности, в частности к сортирующим гидроразбивателям, и позволяет улучшить качество сортирования. .

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к гидроразбивателям, и позволяет увеличить производительность при работе с волокнистой массой высокой концентрации.

Смеситель // 1418371
Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности, в частности к смесителям, преимущественно для волокнистых материалов, и позволяет обеспечить равномерную подачу материала в камеру смешения.

В способе обработки комбинированных материалов с алюминием и пластиками комбинированные материалы перемешиваются в рабочей зоне устройства первичной обработки. Устройство первичной обработки содержит резервуар, в котором расположен винт, и вводимую в резервуар спираль. Согласно изобретению, что резервуар герметично закрыт и содержит на своей верхней стороне вентиляционное отверстие. 4 н. и 31 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх