Ванна флотации

Ванна флотации – это оборудование для очистки полимеров от сильных загрязнений, приставшей грязи, инородных включений. Классическая ванная представляет собой емкость большого объема с установленными внутри лопастными барабанами, куда загружаются полимеры после грубого измельчения. За счет многостадийного перемешивания полимеров с водой происходит их первичная очистка.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Для рециклинга чаще всего используются полигонные полимерные отходы. Они могут содержать на поверхности не только примеси земли, песка или глины, но и токсичные отходы, опасные для человека. Очистка в ваннах флотации помогает устранить эти загрязнения. При вращении лопастей ускоряется процесс очистки полигонного сырья. При этом измельченные фрагменты пластика оседают на лопастях, а крупные оседают на дне ванны, откуда откачиваются форсунками.

Фото заимствовано с сайта kupi-othodov.ru

Посмотреть объявления о продаже полимерных отходов вы можете здесь:

полимерные отходы.

Конструкция ванны флотации

Флотационная ванна лопастного и шнекового типа имеет схожую конструкцию и включает следующие узлы:

1) резервуар для воды;

2) барабаны лопастные или погружной шнек;

3) влагоотделитеть;

4) бак-уловитель;

5) выгрузочный желоб со шнеком;

6) шлюз для слива осадка или выгребной шнек (опционально).

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Кроме перечисленных элементов в конструкцию ванны флотации может входить помост – сооружение, которое облегчает загрузку и обслуживание оборудования. Для слива воды используется сливной клапан.

Резервуар для воды

Резервуар для воды изготавливается из нержавеющей или углеродистой стали с антикорррозионным цинкосодержащим покрытием. Объем бака варьируется в зависимости от модели. Средняя вместимость резервуара за одну загрузку составляет 300-600 кг и более. Полезный рабочий объем резервуаров для флотации может составлять 4-14 м3.

Некоторые загрязнения можно отмыть только при повышении температуры воды. Для этого на внешней стороне резервуара устанавливаются нагреватели. Важно учитывать, что энергоемкость ванн флотации с нагревом будет выше. Чтобы ее скомпенсировать, можно приобрести ванну флотации, загрузочный резервуар которой выполнен со свойствами термоса (стенки дублируются материалом с низкой теплопроводностью). В этом случае стенки бака аккумулируют тепло, поддерживая заданную температуру воды более продолжительный период.

Высота резервуара - еще один критерий, по которому следует выбирать оборудование. Низкие ванны флотации удобнее в обслуживании и стоят дешевле. Но их необходимо чаще очищать от осевших загрязнений, что значительно сокращает периоды эффективной работы. Потому для промышленных задач предпочтительнее глубокие ванны флотации.

Также при недостаточной высоте водного столба, что неизбежно в неглубоких баках, за счет постоянного движения воды осадки, осевшие на дне, будут подниматься вверх. Перемешиваясь с основным объемом жидкости, они буду препятствовать качественному отмыванию полимеров.

Барабаны лопастные

В конструкции флотационной ванны установлен комплект барабанов с лопастями. Их может быть 3, 4, 6 или более. Количество барабанов во многом определяет длину ванны флотации и качество отмывки полимеров.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Барабаны могут быть выполнены из углеродистой стали с окрашиванием или из нержавеющей стали. Для каждого барабана предусмотрен отдельный вал, приводимый во вращение приводом. Скорость вращения барабанов регулируется в зависимости от степени загрязнения сырья. Флотация осуществляется за счет интенсивного перемешивания исходного сырья.

Аналогичную конструкцию имеют шнеки, перемещающие материал по дну в конструкциях шнекового типа. Они выполняются из углеродистой стали с покрытием, устойчивым к развитию коррозии при постоянном нахождении во влажной среде.

Выгрузочный желоб со шнеком

Из емкости с водой при помощи выгрузного барабана сырье по наклонному желобу подается далее в бак для влагоотделения. Движение сырья осуществляется за счет вращения шнека и захвата материала его лопастями. Шнек приводится в движение за счет работы индивидуального привода.

Влагоотделитель

Влагоотделитель предусмотрен во многих моделях флотационных ванн. Его наличие позволяет собирать влагу после очистки полимерного сырья и возвращать ее обратно в резервуар. Это позволяет экономить ресурсы. Влагоотделитель устанавливается в конце флотации.

Бак-уловитель

Бак-уловитель предназначен для сбора мусорного материала при очистке полигонных полимеров. Он устанавливается под местом выгрузки отходов. В бак для облегчения последующей утилизации паразитного материала устанавливается мешочный фильтр, пропускающий воду, но задерживающий все твердые элементы. Вода откачивается обратно в бак флотации.

Шлюз для слива осадка или выгребной шнек

Одним из самых эффективных способов удаления осадка считается установка автоматического шлюза под ванной флотации. Шлюз состоит из верхнего и нижнего клапанов с электроприводом. Управление работой клапанов осуществляется оператором или компьютером в автоматическом режиме. Слив отходов производится в накопительную емкость, после чего шлюз промывается чистой водой.

Вместо шлюза для сброса мусора может использоваться винтовой выгребной шнек. Он собирает по дну осевшие тяжелые загрязнения, например, песок, металл, глина. При использовании данных способов устранения загрязнений можно не останавливать работу ванны флотации. Если данные приспособления отсутствуют, очистка производится вручную после остановки оборудования и слива воды.

Классификация

Основной критерий классификации – это тип используемого сырья. В соответствии с этим критерием разливают:

1) ванны флотации для нетонущих полимеров;

2) ванны флотации для тяжелых полимеров.

По назначению оборудование делится на два типа:

1) Ванны флотации для сырья с выводом грязи.

2) Ванна флотации для сепарации чистых полимерных отходов.

Ванны флотации с выводом грязи

Ванны флотации данного типа используются не только для разделения материалов с положительной и отрицательной плавучестью на фазы, но и для очистки исходного сырья от загрязнений. Такие устройства могут использоваться самостоятельно или входит в состав моечной линии для полимеров.

Ванны флотации с выводом грязи оснащаются шлюзами для слива осадка, что позволяет увеличить время эффективной работы оборудования без замены воды в резервуаре. При отсутствии системы слива осадков очистку резервуаров выполняют вручную.

Ванна флотационная для сепарации

Принцип разделения легких плавающих и тяжелых тонущих материалов основан на разности поверхностного натяжения на границах воздух-вода-полимер или воздух-полимер-вода.

Скорость движения рабочих органов оборудования во флотационной ванне сепарации достаточно низкая, ее хватает только для перемешивания пластика в воде. Оказать какое-либо механическое воздействие на загрязненный пластик, отмыть грязь при такой скорости практически невозможно. Происходит лишь легкое ополаскивание поверхности пленки от пыльных загрязнений гидрофобного характера. Потому в сепарационном оборудовании происходит только разделение полимеров на легкие нетонущие и тяжелые, способные опуститься на дно. Желательна подача полимеров в сепарационную ванну флотации чистыми.

Ванны флотации для нетонущих полимеров

К нетонущим материалам относятся полиолефины. Это различные виды пленок, полиэтилен, полипропилен. По статистике средний объем образования пленочных отходов составляет 0,6-0,7 кг.чел/мес. При этом на рециклинг попадает объем не более 0,05-0,08 кг.чел/мес. Это около 10% от общего объема отходов.

Ручная переработка пленочных отходов с целью дальнейшего получения чистого конечного продукта (гранулята, агломерата) является трудоемкой и малопроизводительной. При необходимости ускорения процесса переработки используются ванны флотации для пленочных и иных нетонущих материалов. В качестве сырья могут использоваться спрессованные и непрессованные пленочные отходы. Они могут содержать металлические магнитные и немагнитные элементы, битое стекло, примеси резины и кожи, бумагу и картон, щебень и кирпичный бой, пищевые отходы.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Измельченные пленочные отходы с полигонов представляют собой наиболее загрязненную категорию сырья для вторичной переработки. Отмывка полиолефинов производится несколькими лопастными барабанами. Для обеспечения качественной очистки необходимо предусмотреть непрерывную подачу воды с определенным напором, систему очистки воды, сетку для улавливания крупных включений. При отсутствии качественной системы очистки в связи с повышенной загрязненностью отходов вода достаточно быстро наполняется растворимыми и нерастворимыми отходами, в результате меняется ее плотность. Это отрицательно сказывается на качестве отмывки полимерного сырья.

Ванны флотации ПЭТ и ПВХ

Для очистки полимерных изделий из ПЭТ и ПВХ, удаления бумажных этикеток с пластиковой тары, в том числе, следов клея, применяются ванны флотации данного типа. В них сырье в виде хлопьев (предварительно измельченное на шредерах или дробилках) загружается принудительно и погружается под воду. Принудительное погружение исключает возможность материала не затонуть. Там при постоянном вращении шнека происходит перемешивание сырья с водой и отделение нежелательных примесей или иных загрязнений. Перемещение сырья осуществляется через всю ванну по ее длине.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

При постоянном перемешивании хлопья полимера опускаются на дно, а более легкие инородные включения (пробки, кольца, этикетки) всплывают на поверхность, откуда с течением воды сливаются в вибросито. Вода снова подается в резервуар для экономии ресурса. Установка для флотационной мойки имеет компактный размер и низкое энергопотребление.

Принцип работы

Флотационная ванна лопастного типа работает по следующему принципу: принудительным путем сырье подается в бак, заполненный водой. В нем работает барабан с лопастями. В шнековой версии вместо лопастных барабанов используется шнек, перемешивающий материал на дне емкости. Флотационная ванная шнекового типа работает по схожему принципу. Алгоритм работы описан далее. Фракция подаваемого сырья для пленки должна составлять не более 120 мм, для твердого пластика – до 10 мм.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Подача сырья осуществляется при помощи ленточного, шнекового или иного транспортера. Далее в работу включаются барабаны, которые погружают полимер под воду. При прохождении вдоль ванны материал интенсивно очищается, от поверхности пластика отделяются инородные тела. Для удаления маслянистых и химических загрязнений в воду могут добавляться различные концентраты. В процессе отмывания песок, грязь, бумага, растворимые загрязнения оседают на дно, откуда удаляются выгрузочными шнеками. Одновременно с удалением твердых отходов в воде происходит нейтрализация агрессивных сред.

Прохождение пластика вдоль ванны осуществляется за счет потока воды, подаваемой из емкости слива, установленной внизу, в зону мытья насосом. Дополнительное движение материала создают барабаны, вращающиеся у поверхности воды. Барабаны могут быть открытыми или защищенными специальным решетчатым кожухом.

В конце ванны флотации установлен выгрузной барабан и наклонный желоб с вращающимся шнеком. При постоянном вращении он подает сырье вместе с водой в выгрузочный бункер-водоотделитель. В бункере-водоотделителе происходит частичное отделение воды от чистых полимеров. Вода через перфорированный участок сливается в накопительную емкость. Сырье с остаточной влагой поступает в бункер дробилки или сушильного оборудования для дальнейшей переработки.

При флотационной мойке полимеров образуется большой объем загрязненной воды. Для поддержания экологического баланса и экономичного расходования ресурсов применяются технологии очистки отработанной воды от загрязнений и химических соединений. Процесс рециклинга воды проходит в автоматическом режиме с контролем параметров загрязнения и кислотности.

Чистое сырье обеспечивает более высокое качество гранул. Поэтому важно проводить процесс очистки сырья от примесей, чтобы избежать возможных проблем в производстве и получить высококачественный продукт. Очистка может осуществляться различными способами, включая магнитную сепарацию, воздушную сепарацию, гравитационную сепарацию и другие методы. Оптимальный способ зависит от типа примесей и характеристик сырья. В результате очистки получается чистое сырье, которое готово к дальнейшей переработке в грануляторе и производству высококачественной продукции.