NO752162L

NO752162L -

Info

Publication number: NO752162L
Application number: NO752162A
Authority: NO
Inventors: Michel Tisseau
Original assignee: Michel Tisseau
Priority date: 1974-06-28
Filing date: 1975-06-17
Publication date: 1975-12-30
Also published as: EG11944A; CA1022111A; FR2299141B1; AU498133B2; AR207778A1; DK291875A; ES438935A1; IL47589A; ATA495375A; BR7504051A; DD118382A5; BE830373A; FR2299141A1; NL7507365A; IL47589A0; LU72809A1; US4022685A; AT348975B; IT1039392B; GB1507490A

Description

Det er kjent at man kan adekille to stoffer med forskjellig egenvekt ved å anbringe dem i en beholder som inneholder en væske med en egenvekt som ligger mellom egenvektene for de to stoffer. Man kan deretter oppsamle det lette stoffet som flyter og det tyngre stoffet som faller til bunns.

Imidlertid hender det enkelte ganger at man dis-ponerer i store mengder en væske hvis egenvekt er litt mindre enn egenvekten for det ene stoff og mye mindre enn egenvekten for det andre stoffet. Man er da nødt til å tilsette til væsken et salt som øker dens egenvekt slik at den kommer til å ligge mellom egenvekten for de to stoffer, men denne tilsetning øker prisen for separasjonen kraftig. Hvis man således f.eks. ønsker å adskille to stoffer med egenvekter 1,1 og 1,4, respektivt,

kan man ikke bruke rent vann fordi begge stoffer faller til bunns. Man må tilsette et salt til vannet for å øke egenvekten til ca. 1,2 til 1,3.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å frem-legge en metode til separasjon av produkter med forskjellig egenvekt ved hjelp av en væske som har mindre egenvekt enn egenvekten for begge stoffene.

Ifølge fremgangsmåten anbringes disse stoffer, fortrinnsvis 1 knust tilstand, i en beholder som inneholder væsken, og metoden karakteriseres ved at væsken innspreytes under trykk i bunnen av beholderen slik at man oppnår en oppadstigende strøm av væske i beholderen, hvor innsprøytingen skjer med en slik hastighet at den oppadstigende strømmen river med seg det lette stoffet og ikke det tyngre, at det lette og det tunge stoffet oppsamles respektivt i øvre del og hedre del av beholderen.

Foreliggende oppfinnelse er særlig anvendelig

på gjenvinning av plastmateriale, f.eks. materiale som har tjent

som emballasje, spesielt polyvinylklorid eller PVC i flaske-form, hvilket løser to problemer« forurensningen som er et resultat av plastavfall og mangel på råstoffer for frem-stilling av plastprodukter* En PVC-flaske er oftest belagt med et papiromslag og har en kork eller kapsel som vanligvis er av polyetylen. Hvis man finmaler disse PVC-flasker kan man ikke gjenvinne PVC ved enkelt å anbringe materialet i en beholder fylt med vann fordi papiret har en tetthet på 1,1,

PVC en egenvekt på l, k og polyetylenet en egenvekt på mellom 0,°25 og 0,930, papiret vil falle til bunns sammen med PVC.

Hvis man derimot innsprøyter vann i bunnen av beholderen vil den oppadstigende vannstrømmen rive med papiret og polyetylenet mens PVC-materlalet ikke vil rives med, hvis strømmen ikke er for kraftig, og kan gjenvinnes fra bunnen av beholderen.

Tunge produkter kan oppsamles ved uttapping fra nederste del av beholderen, eventuelt kan stoffet oppsamles fra øvre del av en hjelpebeholder hvori det tyngre produktet innmates i bunnen sammen med en væske med slik hastighet at den oppadstigende strøm hever det tunge produktet i hjelpebeholder en.

Men det er klart at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen lar seg anvende på gjenvinning av andre plastmateri-aler enn polyvinylklorid. 1 det hele tatt vil man kunne separere flere produkter fra hverandre ved å benytte samme separa-sjonsvæske med lavere egenvekt enn for de to stoffer ved å la blandingen passere suksessivt to eller flere beholdere hvorigjen-nom man gjennom bunnen innsprøyter en væske idet den innsprøy-tede væskens hastighet er stadig økende eller synkende, for iso-lering av produkter med stadig høyere egenvekt idet det tyngre stoffet oppsamles i nedre del av beholderen eller tvert i mot produktene med stadig lettere egenvekt oppsamles på overflaten av væsken*

Foreliggende oppfinnelse omfatter også apparatur for utførelse av fremgangsmåten.

Apparaturen omfatter minst en beholder som i den ene enden er forsynt med innløp for produktene som skal skilles og karakteriseres ved at beholderen er forsynt med en perforert eller porøs bunn i det vesentlige over hele bunnen samt i nedre del organer for langsgående forskyvning av produktene som skal separeres, og i den andre enden motsatt innløpet for produktene organer for uttak av på den ene side det tunge stoffet som befinner seg i nedre del av beholderen og på den annen

side det lettere stoffet som befinner seg i øvre del, og ved at apparatet omfatter anordninger i bunnen av beholderen for inn-føring av en væske under trykk gjennom bunnen.

I henhold til en gunstig utførelse av oppfinnelsen har beholderen et horisontal-tverrsnitt som minsker kraftig fra bunnen av beholderen til øvre del av denne. På grunn av denne anordning vil strømningshastigheten øke fra bunnen til væskens frie overflate. Det er på denne måten mulig å regulere den oppadstigende hastigheten slik at hastigheten i bunnen av beholderen er utilstrekkelig til å rive med det tyngre produktet men i øvre del tilstrekkelig høy til at det lette produktet følger med med sikkerhet.

Anordningene til forskyvning av produktene som skal skilles kan f.eks. bestå av et endeløst bånd. Anordningen kan også være en Ar chimedes-skrue eller f .eks» to Archimedes-skruer med parallelle akser i horisontalplanet. Denne eller disse Archimedes-skruer har fortrinnsvis bust slik at de danner børster. Denne eller disse skruer har en dobbelt funksjon, nem-lig transport av produkter som skal separeres fra den ene ende av beholderen til den andre og en mekanisk separasjon av lette produkter som kan hefte til de tyngre. Når tø skruebørster brukes er avstanden mellom deres akser fortrinnsvis mindre enn ytter-diameteren for hver børste slik at børstene stikker inn i hverandre.

Transportorganene for produkter som skal skilles, kan også bestå av en enkel porøs eller perforert bunn i beholderen. Bunnen kan ha en langsgående spalte, bunnen kan også være horisontal og over bunnen være forsynt med orienterings-elementer eller forsynt med åpninger eller perforeringer hvorav noen er rettet vertikalt og andre skrått, eller også forsynt med gjennomgående åpninger hvorav noen er avgrenset langs de to lengste kanter av en skarp egg og de andre er avgrenset langs en kant av en skarp egg og den motstående kant er avrundet.

X de tilfelle hvorav en av stoffene som skal skilles, f*eks. polyetylen, har mindre egenvekt enn væsken

kan apparaturen omfatte en hjelpebeholder utstyrt som hovedbe-hoIderen men med montering av en overliggende dusj-rampe som

i hjelpebeholderen danner en fallende strøm som river med det tunge stoffet mot bunnen men ikke det lette. Anlegget kan om* fatte flere beholdere anordnet i serie, hvor hver beholder mottar de tyngre produkter fra foregående beholder og anordnet slik at væskes tremmene har stadig økende hastigheter fra en beholder til den annen, forfra og bakover.. Foran denne serien av beholdere kan det anordnes nevnte hjelpebeholder som mottar det lette stoffet fra første beholder i serien.

I det følgende beskrives som ikke begrensende eksempel en utførelse av apparatur ifølge oppfinnelsen, med henvisning til figurene, hvor»

fig. 1 viser et oppriss av en første utførelse,. fig. 2 er et snitt gjennom planet II-II på fig.

flg. 3 er et tverrsnitt gjennom beholderen ved en annen utførelse,

fig. k er et lengdesnitt gjennom beholderen på fig. 3*

fig. 5 er et lengdesnitt gjennom beholderen og viser en detalj av en variasjon,

figl6 er et lengdesnitt gjennom beholderen og viser en annen variant i detalj,

fig. 7 er i likhet med fig. 3 en annen utførelse av oppfinnelsen.

Som vist på fig. 1 og 2 omfatter apparaturen først organer for oppmaling av plastmaterial-avfall, f«eks. polyvinylklorid. Disse anordninger omfatter en målemaskin 1, f.eks. en knivkutter hvor innløpet er forbundet med en kanal 2 og en vifte 3, videre en trakt 4 som mottar avfall til kanalen 2. Utgangen fra måleapparatet er forsynt med en rist 5 og er forbundet med en kanal 6 som står under sug fra en vifte 7 hvis avløp er forbundet med kanalen 8.

Apparaturen omfatter videre en beholder eller et separasjons-kar 9 i hvis nedre del man har montert en roterende Archimedes-skrue 10 forbundet med en drivmotor 11. Denne skruen er fortrinnsvis en børsteskrue, d.v.s. den er dannet av fast-stående bust som er anordnet i skrueform omkring en midtakse. Tverrveggene 13 deler beholderen i et visst antall kammere 14, disse kammere er i nedre del forsynt med et sirkulært deksel 13a som tillater passering av skruen 10. I hvert kammer 14 finnes en skråttstiilet plate eller vinge 15 som går fra bunnen av skilleveggene som avgrenser kamrene, i kontakt med en av de langsgående veggene i kammeret, og opp til øvre del av beholderen i liten avstand fra den andre langsgående veggen i beholderen,, hvert kammer 14 har således et horisontalt tverrsnitt som blir stadig mindre fra bunnen mot toppen.

X første kammer 14 går det ut en trakt 16 som opptar en syklon 1? forbundet med kanalen 8.

Under skruen 10 finnes en perforert rennd 18

som er halvsylindrisk og dekker nedre halvdel av skruen, denne renne eller trau utgjør bunnen i separasjonsbeholderen og avgrenser et kammer 19 som befinner eeg over bunnen. En kanal 20 går langs beholderen i nederste del, kanalen er forbundet med en serie rørs tusser 21 som hver er forsynt med en regu-leringsventil 22 og munner ut i kammeret 19.

En drypprenne 23 er anordnet i øvre del av beholderen, på siden av kamrene 14. Denne rennen er forbundet via kanalen 24 med en resirkulerings-sugepumpe 25 som igjen er forbundet med et filterinnløp 26, utgangen fra filteret er gjennom kanalen 27 forbundet med ledningen 20 mens kanalen 28 muliggjør uttak av faste stoffer som ikke har gått gjennom filteret. En hjelpekanal 29 forsynt med en hane 30 er knyttet til en trykkvannkilde og står i forbindelse med kanalen 27

og slik gjør det mulig å kompensere for vanntapet.

X enden av trauet 9 finnes det eventuelt en Archimedes-skrue 31 hvis nedre del går ned i kammeret 19*Archimedes-skruen er forbundet med en drivaksel 32 og er anordnet i et perforert rør 33 som selv står i et tett rør eller en hylse 34. øvre del av denne hylsen er forbundet med en blåsevifte 35 gjennom et varraebatteri 36, og videre forbundet med et vertikalt fallrør 37 som fører til en trakt 38. Fra trakten går det ned i en kanal 39 forbundet med en blåsevifte 40 gjennom varmeanlegget 41.

Apparaturen som er beskrevet virker på følgende måte: Avfallet som f.eks. består av mineralvann- eller olje-flasker av plast helles opp i trakten 4. Avfallet består i det vesentlige av PVC, papir som danner etiketten og polyetylen som utgjør flaskekapselen.

Avfallet transporteres pneumatisk til kutte-ma skinnn 1. Den pneumatiske transport gjør det mulig å propp-fyllekuttemaskinen slik at denne virker med optimal ydelse.

Etter å ha passert risten, 5 bar avfallet form som fint granulat bestående av PVC, papir og polyetylen, eventuelt sammen med annet avfall* Granulatet sendes av viften 7 ned i trakten 16 som fyller det opp i rennen 9» Rennen er full av vann og pumpen 25 skaper en oppadstigende vannstrøm i de forskjellige kammere 14 som vist ved pilen f på fig»2. På grunn av de skråttstilte veggene 15 vil den oppadstigende strømmens hastighet øke fra bunnen mot toppen i kammeret»

Polyetylenet som har egenvekt under 1 vil stige mot overflaten 1 karet mens papiret og PVC som begge har egenvekt over 1 vil falle mot bunnen i rennen utsatt for krefter som kan skrives slikt

hvor dr og d2 er egenvekten for papir og PVC og ^ og Kz er koeffisienter som særlig avhenger av granulatenes form» Den • oppadstigende væskestrøm i karet utøver på papiret og PVC krefter som er rettet oppover, av følgende størrelse:

hvor V er den oppadstigende strømmens hastighet.

Hastigheten V bestemmes slik at kraften F'^er større enn kraften F^ved bunnen av kammeret 14 hvor hastigheten V ér minst, men kraften F'^er mindre enn Fg. Under disse forhold vil PVC-avfallet falle mot bunnen av beholderen hvor den taes ut av skruen 10 mens papiravfallet stiger oppover desto hurtigere jo sterkere kraften F*1 er og jo nærmere avfallet befinner seg i karets overflate. Papiravfallet fjernes sammen med vann og polyetylenavfall fra rennen 23, skilles fra vannet ved hjelp av filteret 26 og taes ut gjennom»» kanalen 28, mens det filtrerte vannet Innføres på nytt gjennom ledningen 27 og rennen 18 etter oppfylling med vann.

Rekkefølgen av kammeret 14 muliggjør en økende raffinering av PVC etter hvert som avfallet nærmer seg den motstående ende i forhold til trakten 16. Idet hver av kamrene har sitt eget innløp for vann kan man regulere separat i hvert kammer oppstigningshastigheteh for væsken. Under tran- sportes fra skruen blir PVC-avfallet samtidig børstet og befridd for papiravfall som eventuelt hefter til PVC-en.

Det rensede PVC-avfall taes opp av skruen 31 og tørkes i hylsen 33 av varmluften som kommer fra varmeanlegget 36. Derpå faller plasten gjennom røret 37 aed i trakten 38 og kanalen 39 hvorfra avfallet transporteres pneumatisk til et ikke vist lagringsanlegg.

Ved den utførelse som er vist på flg. 3 og 4 er bunnen 1 se<p>arasjonsrennen 42 utformet med en porøs bunn 43 som strekker seg i lengderetning fra den ene enden av karet til den andre, denne bunnen skiller volumet 44 fra kammeret 45*Rennen 42 har en takrenneformet del 46 hvor sidene 46a og 46b er skrått stillet til vertikalen, idet veggene løper sammen fra

bunnen mot toppen og hvor den øvre veggen 46a i vertikalsnitt

. her en konkav form utover og således danner en renne» Et av-løp 47 er anordnet over nevnte takrenneformede del 1 enden av denne hvor veggen 46c er lavest, et annet avløp 48 finnes i samme ende av karet i bunnen av kammeret 44. En serie rør-stusser 49 munner ut i det nedre kammeret 45»idet rørene er forbundet med samme vanninnløp 50 og hver forsynt med en regu-leringsventil 51»

Dette anlegget virker på samme måten som apparaturen på fig. 1 og 2. PVC-avfall. polyetylen og papir helles opp i beholderen i den enden hvor veggene 43 og 46c er høyest, som angitt av pilen 52, samtidig som vann innføres i kammeret 45 gjennom rørene 49•

Papiravfallet stiger opp p& grunn av den oppadstigende vannstrøm, på begge sider av takrennen 46 og faller ned i samlerennen 46c for derfra å føres ut gjennom avløpet 47. PVC-avfallet faller ned i karets nedre del og danner der et fluidisert sjikt som strekker seg langs den porøse bunnen 43

i en liten avstand fra denne veggen, og tappes ut gjennom rennen 48,

Ifølge varianten på fig. 5 er den porøse bunnen 43a horisontal men over denne er det anordnet tverrgående vin-ger 53 som er skråttstilt slik at deres øvre ende er vendt mot avløpet 48. Den oppadstigende vannatrømmen fra rørene 49 er således skråttstilt som pilen 54 viser og river med seg mot utløpet 48 det fluidiserte materialet som befinner seg over bunnen 43*

På varianten vist på fig. 6 er bunnen 43 ennå borisontal men er forsynt med åpninger av typen 55 hvor bakre kant er avrundet og hvis motstående kant er avgrenset av en skarp egg. og åpninger av typen 56 som er avgrenset av skarpe kant*egger på de to motstående sider. Sammenstøtet mellom de forskjellige strømmer som går gjennom disse åpninger bevirker ikke bare en medrivning av det fluidiserte materialet men også en omrøring av materialet.

Fremgangsmåten vist på fig. 7 er i store trekk som på flg. 3 men rennen 46»! er anordnet i motsatt retning av rennen 46, videre er beholderen 42' forsynt med en overliggende dusjrampe 57 forbundet med et vanninntak 58»Denne utførelse gjør det mulig å rengjøre et materiale som er lettere enn vann, f.eks. polyetylen-avfall blandet med papir eller PVC eller andre tyngre forurensninger. Dette avfall og disse forurensninger rives med av vannstrømmen som stiger opp og føres til utløpskanalen 48 mens det vaskede polyetylen går u$eg$ennom kanalen 47»Vanntilførselen gjennom rørene 49 bør være akku-rat tilstrekkelig til å fluidisere stoffene som befinner seg

i bunnen 43 og ikke motvirke den oppadstigende strømning.

Man kan anordne flere slike kar i serie, f.eks. flere kar 42, ved å tilføre hvert kar utløpet fra rennen 48 fra foregående kar og ved å gi de oppadstigende strømninger i de forskjellige beholdere stadig økende hastigheter regnet forfra og bakover. Etter hvert som den utførte væskemengde øker fra en beholder til den neste må veggene 46c i de forskjellige karene være stadig lavere regnet forfra og bakover. Man kan på denne måten skille fra hverandre flere stoffer med forskjellige egenvekter. Man kan også anordne i serie et kar 42' og ett eller flere kar 42 ved å anbringe en blanding av stoffer i første kar 42 og tilføre karet 42' utløpet fra rennen 47 fra første kar.

i

1 det beskrevne anlegg kan man således separere stoffer med nærliggende egenvekter, over eller under egenvekten for vann. Termoplastiske stoffer med egenvekter mellom 0,85 og 1,45 kan man separere og raffinere, som f.eks. PVC, polyetylen, polypropylen eller polystyren, forurenset med husholdningsavfall, papir, metaller og organiske avfall.

Man forstår av den gitte beskrivelse at anlegget ifølge oppfinnelsen kan funksjonere kontinuerlig^leliminere praktisk talt alle forurensninger fra termoplastmaterialet samtidig som det medgår lite energi og metoden absolutt ikke er forurensende.

Oppfinnelsen skal ikke være begrenset til de viste utførelser men omfatter tvert imot alle varianter innenfor rammen av de tilhørende krav.

Claims

1. Fremgangsmåte for adskillelse av stoffer med forskjellige egenvekt ved hjelp av en væske med lavere egenvekt enn for de to stoffer» hvorved man anbringer de fortrinnsvis knuste stoffer i en beholder som inneholder nevnte væske, karakterisert ved at væsken innsprøytes under trykk i bunnen av beholderen slik at det dannes en oppadstigende væskestrøm i beholderen, med en slik hastighet at den oppadstigende strøm river med seg det lette produkt og ikke det tyngre, og at man oppsamler det lette produkt og det tyngre respektivt i øvre og nedre del av beholderen.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at man oppsamler det tunge stoffet ved uttak fra nedre cbl av beholderen.

3* Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karak-ter! s ert Ved at man oppsamler det tunge stoffet i øvre del av en hjelpebeholder gjennom hvis bunn man tilfører det tunge stoffet samtidig med væsken med slik hastighet at den oppadstigende strøm hever det tunge produktet i hjelpebeholder en.;

4. Apparatur for gjennomføring av fremgangsmåten som beskrevet i ett eller flere av kravene 1-3» omfattende minst en beholder som i en av endene er forsynt med inntak for produktene som skal separeres, karakterisert ved at beholderen omfatter en porøs eller perforert bunn langs i det vesentlige hele lengden, i nedre del anordn inger for fremføring av stoffene som skal skilles i lengderetning og i motstående ende i forhold til inntaket organer for uttak av på den ene side tunge stoffer som befinner seg i bunnen av beholderen og på den annen side lette stoffer som befinner seg i øvre del, samt organer anordnet under beholderens bunn for inn-føring av en væske under trykk gjennom bunnen.

5» Apparatur som angitt i krav 4*karakterisert ved . at beholderen har et horisontal-tverrsnitt som er stadig mindre regnet fra bunnen tii øvre del i beholderen.

6. Apparatur som angitt i krav 4 eller 5, karakterisert ved at nevnte fremføringsorganer for produktet som skal skilles består av en Archimedes-akrue.

7. Apparatur som angitt 1 krav 6. k a r a k terisert vedat skruen er forsynt med bust anordnet i skrueform slik at det dannes en skrue-børste.

8. Apparatur som angitt 1 krav 4 eller 5» karakterisert ved at nevnte fremføringsorganer for produkter som skal skilles består av en porøs eller perforert bunn i beholderen.

9. Apparatur som angitt i krav 8, . karakterisert ved at beholderbunnen har en langsgående

skråflate.

10. Apparatur som angitt i krav 8, karakterisert ved at beholderbunnen er horisontal og at det over bunnen er anordnet© rienterings-elementer.

11. Apparatur som angitt i krav 8. karakterisert ved at beholderbunnen er horisontal og er forsynt med åpninger hvorav noen er rettet vertikalt og andre skråttstillet.

12. Apparatur som angitt i krav 8, karakterisert ved at beholderbunnen er horisontal og har åpninger hvorav noen har skarpe kantavgrensnlnger mens andre har en skarp kantavgrenaning og en motstående avrundet avgrensning.

13. Apparatur som angitt i ett eller flere av kravene 4 til 12, karakterisert ved en hjelpebeholder som virker som hovedbeholderen men hvor det over hjelpebeholderen er anordnet en dusj-rampe slik at det i hjelpebe-ho Ider en dannes en fallende strøm som kan rive med seg det tyngre stoffet nedover men ikke det lette.

14. Apparatur som angitt i ett eller flere av kravene 4 til 13, karakterisert ved flere beholdere anordnet i serie, hvor hver beholder mottar de tyngre stoffer som er tatt ut av foregående beholder,, og styrt slik at væskestrommene får stadig økende hastigheter fra en beholder til neste, regnet forfra og bakover.

15» Apparatur som angitt i krav 13 og lk, karakterisert ved at det forut for nevnte serie av beholdere er anordnet en hjelpebeholder som mottar det lette produkt fra førstnevnte beholder i serien.