本發(fā)明涉及一種廢舊塑料的干式清洗方法，屬于環(huán)境保護(hù)與資源綜合利用領(lǐng)域的固體廢棄物處理新技術(shù)，尤其適合于各類片狀高分子廢棄物的表面凈化及再生循環(huán)利用。

背景技術(shù)：

塑料在使用、堆放、運(yùn)輸和回收等過程中不可避免的粘附各種各樣的雜質(zhì)，如泥土、食物殘余、油脂等，廢棄之后這些雜質(zhì)會影響塑料在循環(huán)利用過程中的分選效率并降低再生塑料產(chǎn)品的性能。目前，廢舊塑料表面凈化的方式主要是以水為介質(zhì)的清洗方法，包括使用酸液、堿液和清洗液洗滌。水洗不僅消耗大量水資源和化學(xué)藥劑，同時會產(chǎn)生酸性、堿性或含有清洗劑的污水，大大增加塑料回收成本。相比之下，干式清洗具有獨(dú)特的優(yōu)勢，迄今已經(jīng)有較多關(guān)于廢舊塑料干式清洗的研究，主要通過物理作用去除和分離雜質(zhì)，如使用摩擦與篩分作用組合、離心與氣力輸送作用組合等。摩擦與篩分的組合是通過設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)部件(如拍板、旋轉(zhuǎn)輥或攪拌臂)對廢舊塑料進(jìn)行機(jī)械摩擦與碰撞，將脫落的雜質(zhì)通過篩板或篩網(wǎng)與塑料分離，這種方法所需要的設(shè)備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，通常只適用于硬質(zhì)塑料片材，對塑料薄膜適用性較差。離心與氣力輸送的組合是通過轉(zhuǎn)鼓的離心力使雜質(zhì)脫落，再通過負(fù)壓抽吸或正壓吹除分離雜質(zhì)，這種方法對塑料薄膜具有更好的適用性，但對較重的硬質(zhì)塑料清洗效果較差。上述兩種干式清洗方法均主要對廢舊塑料表面的固體顆粒雜質(zhì)有較好的去除效果，但對粘性較強(qiáng)的固液混合雜質(zhì)去除效果欠佳。本發(fā)明以城市生活垃圾分選出來的廢舊塑料為對象，在攪拌流化床中以氣固兩相介質(zhì)為清洗基質(zhì)，利用流化床流化和攪拌器攪拌的作用，確立了一種適用性廣、操作快速簡便、清洗效果好、綠色環(huán)保的干式清洗廢舊塑料的新方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有的廢舊塑料干式清洗技術(shù)選擇性差、適應(yīng)品種單一、工藝復(fù)雜、清洗效果不佳、表面強(qiáng)粘性油脂難以去除的不足，提供一種利用以氣固兩相介質(zhì)干式清洗廢舊塑料的方法，為廢舊塑料高附加值資源化利用提供支持。其特點(diǎn)是：將廢舊塑料導(dǎo)入氣固介質(zhì)的流化床中，利用氣流給床層以曳力使耐磨固體顆粒流化，內(nèi)置攪拌器施加攪拌，使廢舊塑料表面與氣固兩相介質(zhì)充分接觸，在摩擦、撞擊、揮發(fā)、吸附及流化傳質(zhì)的共同作用下，使廢舊塑料表面的各種雜質(zhì)得到有效去除。

本發(fā)明按以下步驟完成：

1、前處理工序：首先將風(fēng)干的廢舊塑料用傳送帶送入滾筒篩中，篩內(nèi)放入石子，石子直徑介于篩孔直徑的1.5-2.5倍，加入量為廢舊塑料重量的8-15％；然后將篩上的塑料通過傳送帶傳入撕碎機(jī)或剪切破碎機(jī)中，將廢舊塑料的尺寸剪切至10-50毫米，儲存?zhèn)溆茫?/p>

2、調(diào)理工序：將粒徑為0.3-0.5毫米的石英砂加入清洗用的循環(huán)流化床中，流化床要裝備有斜槳葉式攪拌器；向前述工序中破碎過的廢舊塑料表面噴灑一層抗靜電劑，包括硫酸鹽、磷酸鹽、烷基磺酸、二硫代氨基甲酸鹽、脂肪酸烷醇、聚環(huán)氧乙烷中的一種或幾種混合物，抗靜電劑的施用量為廢舊塑料質(zhì)量的0.2-1.0％，然后將廢舊塑料由進(jìn)料口加入流化床中，破碎廢舊塑料與石英砂顆粒加入的質(zhì)量比例為1g:20-50g；

3、清洗工序：開啟高壓風(fēng)機(jī)使表觀氣體流速在0.17-0.25米/秒，使石英砂顆粒處于流化狀態(tài)，開啟加熱與溫控系統(tǒng)使氣流溫度控制在20-40℃，開啟攪拌器使轉(zhuǎn)速控制在60-120轉(zhuǎn)/分，維持清洗時間10-20分鐘。清洗過程中開啟旋風(fēng)除塵器用于分離隨氣流吹出的粉塵。

4、分離工序：清洗結(jié)束后，關(guān)閉加熱與溫控系統(tǒng)，保持高壓風(fēng)機(jī)和攪拌器運(yùn)轉(zhuǎn)，由于石英砂的密度較塑料大，可由流化床底部的出料口優(yōu)先流化排出，出料口處設(shè)一個5-10目的篩板，防止廢舊塑料的流出。待石英砂排凈后，開啟篩板，廢塑料吹送到滾筒篩中，進(jìn)一步分離塑料與石英砂顆粒。

(5)介質(zhì)凈化與循環(huán)利用：根據(jù)再生塑料的用途和對產(chǎn)品清潔度的要求，可以循環(huán)進(jìn)行多次干式清洗，得到適合各種用途的再生塑料原材料；清洗后的石英砂可以直接返回干式清洗裝置循環(huán)利用，多次使用后，視表面臟污程度，可以轉(zhuǎn)移到焚燒爐中熱處理凈化，然后再返回干式清洗裝置中循環(huán)使用。

本方法具有以下特點(diǎn)：

1、氣固介質(zhì)在充分流化狀態(tài)下具有類似于液體的性質(zhì)，但不同于水洗法中主要通過液體介質(zhì)的溶解或分散作用去除雜質(zhì)，氣固兩相介質(zhì)中雜質(zhì)的剝離主要通過固體顆粒的摩擦及碰撞，雜質(zhì)的轉(zhuǎn)移主要通過氣固介質(zhì)的充分接觸及傳質(zhì)作用。

2、塑料的密度低于流化狀態(tài)下流化介質(zhì)床層的密度，因此懸浮在床層的密相區(qū)，床層隨攪拌槳的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，廢舊塑料隨之轉(zhuǎn)動并在床層中上下翻騰，因此確保了廢舊塑料與氣固兩相介質(zhì)充分接觸，進(jìn)而使廢舊塑料表面雜質(zhì)得到剝離。

3、流化介質(zhì)顆粒具有較大的比表面積，因而具有較強(qiáng)的物理吸附能力，一些固液混合雜質(zhì)吸附在固體顆粒表面，充分的氣固接觸使雜質(zhì)從廢舊塑料表面轉(zhuǎn)移到床層固體顆粒表面。

4、流化過程中，干燥的空氣有助于去除水分和易揮發(fā)的液體雜質(zhì)，減少了因液體導(dǎo)致的毛細(xì)力粘附作用，抗靜電劑的加入有助于消除摩擦產(chǎn)生的靜電吸附。

5、清洗和烘干操作一步完成，清洗效率高、效果好，無需使用水資源和藥劑，不產(chǎn)生污水。

6、耐磨固體流化介質(zhì)在使用一定程度后通過篩網(wǎng)與塑料分離，經(jīng)高溫處理后可循環(huán)使用。

7、如果需要得到食品包裝級的清潔塑料，使用該方法進(jìn)行干式清洗后再進(jìn)行堿式水洗，可有效去除單一堿式水洗無法去除的頑固性印刷雜質(zhì)，提升清洗效果，大幅度降低水和清洗劑的使用量。

下面結(jié)合說明書附圖和實(shí)施方案進(jìn)一步闡述發(fā)明的內(nèi)容。

附圖說明

為進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面用附圖描述本發(fā)明的工藝流程和干式清洗樣品的表觀特征。

圖1是利用氣固流化床對廢舊塑料干式清洗的工藝流程圖。

圖2是不同處理?xiàng)l件下廢舊塑料上的雜質(zhì)去除率，分別與后述實(shí)施例1-4相對應(yīng)。

圖3是廢舊塑料在氣固流化床中干式清洗前后的照片。其中：(a)在生活垃圾堆肥廠采集的廢舊塑料，(b)按照實(shí)施例3干式清洗后的塑料，(c)按照實(shí)施例4干式清洗后的塑料。

具體實(shí)施方式

下面給出的實(shí)施例擬對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不能理解為是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍然屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1：

根據(jù)圖1流程，以城市垃圾中分選出的廢舊塑料為原材料，放入剪切式破碎機(jī)，將廢舊塑料尺寸縮減至10-30毫米。向帶有攪拌裝置的流化床設(shè)備中加入粒徑為0.3-0.5毫米的水洗石英砂，使床中清洗介質(zhì)的靜止高度達(dá)到55毫米。將破碎后的廢舊塑料加入到所述流化床中，往廢舊塑料表面噴灑抗靜電劑。破碎廢舊塑料與石英砂顆粒加入的比例為1:50，抗靜電劑施用量為廢舊塑料質(zhì)量的1/100。開啟高壓風(fēng)機(jī)使表觀氣體流速達(dá)到0.25米/秒，開啟加熱溫控系統(tǒng)使溫度保持在40℃，開啟攪拌裝置使轉(zhuǎn)速保持在90轉(zhuǎn)/分(此時流化床床層壓降為800pa)，維持清洗時間20分鐘。清洗的過程中，旋風(fēng)分離器收集粉塵雜質(zhì)。清洗結(jié)束后，關(guān)閉加熱溫控系統(tǒng)，繼續(xù)開啟高壓風(fēng)機(jī)和攪拌裝置，石英砂顆粒由所述的流化床底部的出料口優(yōu)先流出，廢舊塑料由5目的篩板阻隔在所述的流化床中。打開篩板，在氣力輸送的作用下將廢舊塑料吹至滾筒篩中，進(jìn)一步去除廢舊塑料上夾帶的石英砂。本實(shí)施例中，廢舊塑料表面雜質(zhì)的去除率為93.6％，參見圖2。廢舊塑料上絕大部分雜質(zhì)轉(zhuǎn)移到石英砂表面，石英砂的燒失率為0.34％。

實(shí)施例2：

根據(jù)圖1流程，以城市垃圾中分選出的廢舊塑料為原材料，放入剪切式破碎機(jī)，將廢舊塑料尺寸縮減至10-30毫米。向帶有攪拌裝置的流化床設(shè)備中加入粒徑為0.3-0.5毫米的水洗石英砂，使床中清洗介質(zhì)的靜止高度達(dá)到25毫米。將破碎后的廢舊塑料加入到所述的流化床設(shè)備中，往廢舊塑料表面噴灑抗靜電劑。破碎廢舊塑料與石英砂加入的比例為1:20，抗靜電劑施用量為廢舊塑料質(zhì)量的1/100。開啟高壓風(fēng)機(jī)使表觀氣體流速達(dá)到0.17米/秒，氣流保持在室溫20℃條件下，開啟攪拌裝置使轉(zhuǎn)速保持在90轉(zhuǎn)/分(此時流化床層壓降為330pa)，維持清洗時間10分鐘。清洗的過程中，旋風(fēng)分離器收集粉塵雜質(zhì)。清洗結(jié)束后，繼續(xù)開啟高壓風(fēng)機(jī)和攪拌裝置，石英砂由流化床底部的出料口優(yōu)先流出，廢舊塑料由5目的篩板阻隔在所述的流化床中。打開篩板，在氣力輸送的作用下將廢舊塑料吹至滾筒篩中，進(jìn)一步去除廢舊塑料上夾帶的石英砂。本實(shí)施例中，廢舊塑料表面雜質(zhì)的去除率為93.6％，參見圖2。廢舊塑料上絕大部分雜質(zhì)轉(zhuǎn)移到石英砂表面，石英砂的燒失率為0.75％。

實(shí)施例3：

根據(jù)圖1流程，以城市固體廢棄物分選出的廢舊塑料為原材料，放入剪切式破碎機(jī)，將廢舊塑料尺寸縮減至10-30毫米。將破碎的廢舊塑料進(jìn)行兩次干式清洗，操作條件同實(shí)施例2。本實(shí)施例中，廢舊塑料的整體清洗率為98.0％，得到的塑料片材、薄膜表面光潔，無肉眼可見顆粒及油脂雜質(zhì)，清洗效果與堿式水洗效果相當(dāng)，參見圖2、圖3。

實(shí)施例4：

根據(jù)圖1流程，以城市固體廢棄物分選出的廢舊塑料為原材料，放入剪切式破碎機(jī)，將廢舊塑料尺寸縮減至10-30毫米。將實(shí)施例3干式清洗后的塑料回收料進(jìn)行堿式水洗。本實(shí)施例中，廢舊塑料的整體清洗率為100.0％，得到的塑料片材、薄膜表面光潔，無肉眼可見顆粒及油脂雜質(zhì)，表面有色印刷雜質(zhì)也得到了有效去除，清洗效果顯著優(yōu)于單純的堿式水洗，參見圖2、圖3。

上述實(shí)例中，所述廢舊塑料采集自生活垃圾堆肥處理廠，由于廢棄塑料不能生物降解，該廠每天分選出來大量的廢棄塑料待處理。塑料采集后，經(jīng)滾筒篩篩分、磁選和氣浮分選，去除了垃圾中非塑料組分，分選后的原料主要含有聚乙烯塑料袋及包裝材料、聚乙烯牛奶瓶、聚丙烯飯盒以及聚酯礦泉水瓶及各種飲料瓶等，其表面雜質(zhì)多為土壤、粘性礦物顆粒及油脂等雜質(zhì)，雜質(zhì)含量超過30％。本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，所述內(nèi)容均可實(shí)施，并具有良好的效果。