RS62635B1 - Postupak za recikliranje plastičnog materijala i odgovarajuće postrojenje - Google Patents

Description

Opis

Oblast tehnike

[0001] Predmetni pronalazak se generalno odnosi na postupak za recikliranje plastičnog materijala i na postrojenje koje je konfigurisano za izvođenje tog postupka.

[0002] Naročito se predmetni pronalazak odnosi na postupak za recikliranje i granulaciju plastičnog otpada, a naročito otpada od polipropilenskog plastičnog materijala i na postrojenje koje je konfigurisano za izvođenje postupka.

Stanje tehnike

[0003] Poznati su postupci i odgovarajuća postrojenja za recikliranje i granulaciju otpada od plastičnog materijala, a naročito za recikliranje i granulaciju polipropilenskih plastičnih materijala, na koje se vrši poziv u nastavku.

[0004] Na primer, poznat je postupak 500 koji je prikazan na slici 1, kod koga recikliranje i granulacija otpada od polipropilenskog plastičnog materijala sadrže sledeće korake:

- korak 510 u kome se plastični otpad uvodi u postrojenje;

- korak 520 u kome se polipropilenske sirovine uvode u postrojenje;

- korak 530, koji sledi posle koraka 510, u kome se plastični otpad seče tako da se njegova zapremina smanji i da se dođe do komada, na primer, sa stranama između 10 i 30 cm. - korak 540 u kome se isečeni otpad sjedinjava sa polipropilenskim sirovinama uvedenim u koraku 520 i podvrgava se postupku zgušnjavanja. Prema poznatom stanju tehnike, korak 540 zgušnjavanja je mehanički korak prerade na toplo koji se izvodi uz dodavanje vode. Ovaj korak ima za cilj povećanje specifične težine recikliranog polipropilena i dobijanje Sekundarnih Sirovina (engl. Secondary Raw Materials, skr. MPS) u skladu, na primer, sa UNIPLAST UNI 10667 Standardom sa grudvicama prethodno definisane veličine, na primer, između 5 i 15 mm;

- korak 550 sjedinjavanja u kome se plastični materijali dobijeni u koraku 540 mešaju sa aditivima i mineralnim puniocima poznatog tipa i ekstrudiraju.

[0005] Problem poznatog postupka i odgovarajućeg postrojenja se odnosi na činjenicu, prema stanju tehnike, da bar korak 540 zgušnjavanja zahteva da bude izveden preradom na toplo.

[0006] Ova činjenica dovodi do najmanje dva druga problema.

[0007] Prvi problem, koji izvesno nije zanemarljiv, je taj što fali reciklirani materijal, mada je u skladu sa standardima koji se koriste, u slučaju postupka sa najmanje jednim korakom prerade na toplo, ispoljava hemijsko-fizičke karakteristike koje su slabije od onih koji se mogu dobiti postupkom prerade na hladno, što je eksperimentalno potvrdio podnosilac prijave.

[0008] Drugi problem, koji je verovatno relevantniji, je taj što postupak, koji sadrži najmanje jedan korak prerade na toplo, rezultuje visokom potrošnjom energije, što negativno utiče i na cenu recikliranog materijala, i na prisutnu rastuću potrebu za što je moguće većim smanjenjem potrošnje energije.

[0009] US2013/0119575 A1 opisuje postupak i aparat za recikliranje plastičnog otpadnog materijala. Gornji poznati postupak naročito predviđa ispiranje otpadnog materijala i u suštini isušivanje celokupne vlage iz plastike.

[0010] US2002/0125600 A1 opisuje sistem za recikliranje plastike koji sadrži prvi granulator za usitnjavanje plastičnog otpada do prve veličine čestica i drugi granulator za usitnjavanje plastičnog otpada do druge veličine. Gornji poznati sistem predviđa konstrukciju za frikciono topljenje namenjenu za topljenje prvih čestica i drugih čestica.

[0011] Generalno, podnosilac prijave je uočio da stanje tehnike nije u stanju da efektivno reši opštiji problem realizacije postupka za recikliranje plastičnih materijala uz izbegavanje prisustva koraka prerade na toplo ili poboljšanje hemijsko-fizičkih karakteristika recikliranog plastičnog materijala.

[0012] Podnosilac prijave je takođe uočio da stanje tehnike nije u stanju da reši gore navedene specifične probleme zbog činjenice da realizovani postupci za recikliranje plastičnih materijala takođe sadrže korake prerade na toplo ili korake koji nisu optimizovani za poboljšanje hemijsko-fizičkih karakteristika recikliranog plastičnog materijala.

Suština pronalaska

[0013] Zbog toga su cilj predmetnog pronalaska postupak i postrojenje za recikliranje plastičnih materijala koji su prilagođeni za rešavanje bar gore navedenih problema iz stanja tehnike.

[0014] Predmetni pronalazak se odnosi na postupak za recikliranje plastičnih materijala prema zahtevu 1.

[0015] Predmetni pronalazak se takođe odnosi na postrojenje za recikliranje plastičnih materijala prema zahtevu 6.

[0016] Sledeći rezime pronalaska je predviđen sa ciljem da se obezbedi osnovno razumevanje nekih aspekata i karakteristika pronalaska.

[0017] Ovaj rezime nije sveobuhvatni pregled pronalaska i kao takav nije namenjen za specifičnu identifikaciju ključnih ili kritičnih elemenata pronalaska ili za određivanje okvira pronalaska, koji je definisan priloženim patentnim zahtevima.

[0018] Njegova jedina svrha je da prezentuje neke koncepte pronalaska u pojednostavljenom obliku kao uvod u detaljniji opis koji je prezentovan u nastavku.

[0019] Prema jednoj karakteristici poželjnog primera izvođenja, postupak za recikliranje plastičnih materijala sadrži niz od mnoštva koraka prilagođenih za preradu plastičnog materijala koji treba da se reciklira uz izbegavanje korišćenja vode za zgušnjavanje.

[0020] Prema sledećoj karakteristici predmetnog pronalaska, plastičnim materijalom koji treba da se reciklira se uglavnom rukuje u obliku pahuljica pomešanih sa vazduhom koje se kompaktiraju, odn. sabijaju uz izdvajanje pahuljica iz vazduha, pre izvođenja koraka prinudnog potiskivanja i koraka ekstruzije.

[0021] Prema sledećoj karakteristici predmetnog pronalaska, korak ekstruzije omogućava ostvarivanje visoke produktivnosti uz ograničenu potrošnju energije, bez uključivanja zgušnjavanja pahuljica vodom.

Kratki opis slika nacrta

[0022] Ove i druge karakteristike i prednosti predmetnog pronalaska će postati jasnije na osnovu sledećeg detaljnog opisa poželjnog primera izvođenja, koji je obezbeđen pomoću jednog neograničavajućeg primera sa pozivom na priložene slike nacrta, pri čemu komponente koje su označene istim ili sličnim pozivnim oznakama označavaju komponente koje imaju istu ili sličnu funkcionalnost i konstrukciju i pri čemu:

slika 1 prikazuje primer postupka za recikliranje plastičnih materijala u skladu sa stanjem tehnike;

slike 2a i 2b prikazuju algoritam postupka za recikliranje otpadnog plastičnog materijala prema jednom primeru izvođenja koji se smatra poželjnim;

slika 3 prikazuje primer postrojenja koje je konfigurisano za izvođenje postupka prikazanog na slikama 2a i 2b;

slika 4 prikazuje primer aparata koji je predviđen u postrojenju sa slike 3;

slike 5a i 5b prikazuju primer dodatnog aparata koji je predviđen u postrojenju sa slike 3;

slike 6a i 6b prikazuju primer drugih aparata koji su predviđeni u postrojenju sa slike 3; slika 7 prikazuje primer sledećeg drugog aparata koji je predviđen u postrojenju sa slike 3; i

Slika 8 prikazuje primer sledećeg aparata koji je predviđen u postrojenju sa slike 3.

[0023] U predmetnoj prijavi izrazi kao što su: gornji, donji, uzdužni, ortogonalni, bočni, gore, dole itd. se koriste za označavanje elemenata ili delova koji imaju orijentaciju i položaj koji su obično definisani pri uobičajenoj upotrebi, tako da u predmetnom opisu takve izraze treba interpretirati na način koji je obično predviđen u skladu sa uobičajenom primenom, osim ako nije drugačije naznačeno.

Najbolji način za izvođenje pronalaska

[0024] Sa pozivom na slike 2a, 2b, opisan je postupak 100 za recikliranje plastičnih materijala, na primer, otpada od polipropilenskog plastičnog materijala na koji se u nastavku prvenstveno vrši poziv u skladu sa ovde opisanim primerom izvođenja.

[0025] Postupak 100 sadrži mnoštvo koraka koji se prvenstveno izvode redom pomoću odgovarajućih aparata ili ćelija postrojenja 10 (slika 2a, slika 2b, slika 3), kao što će detaljno biti objašnjeno u nastavku.

[0026] Neki koraci postupka 100, kao što lako može shvatiti osoba koja je stručnjak iz odgovarajuće oblasti, mogu se izvršiti pomoću mnoštva ekvivalentnih aparata koji su postavljeni paralelno. U ovom opisu, međutim, bilo je poželjno da se postupak opiše kao skup koraka koji se izvode redom pomoću pojedinačnih aparata ili ćelija postrojenja 10, da bi se izbeglo nepotrebno pretrpavanje.

[0027] Postupak recikliranja sadrži neke inicijalne korake koji su prilagođeni za pripremu plastičnog otpada, a koji prethode pravom postupku recikliranja.

[0028] Inicijalni koraci obuhvataju, na primer:

- 105 pripremu materijala i aditiva postupka, doziranje i slanje tih istih materijala i aditiva tako da se mogu pomešati sa otpadom. Prvenstveno, materijali postupka obuhvataju polipropilenske sirovine, na primer, polipropilenske sirovine prvog i drugog izbora; aditivi obuhvataju, na primer, aditive prilagođene za obezbeđivanje otpadu karakteristika samogašenja, aditive za bojenje i staklena vlakna. U koraku 105 se očekuje da se materijali postupka, koji su uskladišteni, na primer, u silosu, dopreme u mešalicu i pošalju u uređaj 61 za doziranje, na primer, u uređaj za doziranje Model FRG030D firme Definitive Innovation Company, a posle toga u ćeliju za prinudno potiskivanje ili u dovodni levak 16, kao što će ovde biti detaljno opisano u nastavku. U koraku 105 je takođe predviđeno, na primer, da se aditivi dovode paralelno u odgovarajući uređaj 62 za ponovno punjenje i doziranje i da se posle toga šalju u dovodni levak 16 pomoću dva odgovarajuća pužna transportera 64 poznatog tipa.

- 107 priprema mineralnih punilaca postupka. U koraku 107, na primer, predviđeno je da se mineralni punioci postupka, koji su prvenstveno uskladišteni u odgovarajućem silosu, pošalju u odgovarajući uređaj 66 za ponovno punjenje i doziranje poznatog tipa i da se posle toga pošalju, preko bočnih dovodnih vodova 17, do ćelije 18 za ekstrudiranje, na primer, ekstrudera, predviđenog u jednom od koraka postupka 100, kao što će biti detaljno opisano u nastavku. Prema predmetnom primeru izvođenja, mineralni punioci obuhvataju, na primer, talk, kalcijum karbonat i/ili barijum hlorid.

- 110 sortiranje plastičnog otpada koji treba da se reciklira putem odstranjivanja, a prvenstveno ručnog, nečistoća kao što su, na primer, ostaci papira ili metalnih materijala.

- 120 sečenje otpada i usitnjavanje na pahuljice (blokove) prethodno određenih dimenzija, na primer, od oko 5x10 cm<2>, smatra se poželjnim u predmetnom primeru izvođenja, pri čemu se očekuje da postupak 100 bude izveden preradom na hladno. Ovaj korak se izvodi, na primer, pomoću aparata 9 (slika 2a, slika 2b, slika 3) koji sadrže kružna sečiva i mehanička sita i omogućava pripremu otpada za izvođenje narednih koraka. Korak 120 se može izvesti, na primer, pomoću drobilice Model VAZ 2000 RS FF-T firme Vecoplan Company.

- 130 transport otpada u obliku pahuljica pomešanih sa vazduhom u prvom koraku stvarnog postupka recikliranja. Korak 130 prvenstveno sadrži transport pahuljica pomešanih sa vazduhom, na primer, aspiracijom kroz cevi ili cevne sisteme 12, do prvog sistema predviđenog za izvođenje koraka stvarnog postupka 100. Korak 130 se prvenstveno izvodi pomoću ventilatora 11, na primer, centrifugalnih ventilatora koji usisavanjem uvode pahuljice u cevi 12. Ovaj korak se može izvesti, na primer, pomoću jednog ili više centrifugalnih ventilatora Model KMF 9706 firme OMT BIELLA Company. Prvenstveno, takođe je predviđeno da, za izvesne dužine izvan jednog ili više ventilatora 11, cevi 12 sadrže specijalne magnete, poznate kao takve, koji su u stanju da zadrže bilo kakve metalne ostatke koji su još uvek prisutni u pahuljicama.

[0029] Korakom 130 transporta pahuljica prvenstveno se završavaju preliminarni koraci stvarnog postupka recikliranja.

[0030] Naredni koraci koji su predviđeni u postupku 100 obuhvataju, prema poželjnom primeru izvođenja:

- 210 mešanje pahuljica pomešanih sa vazduhom pomoću jedne ili više ćelija 13 za mešanje (slika 2a-2b, slika 3, slika 4, slika 5a-5b) i transport ili slanje do sledećeg koraka. U ovom koraku pahuljice dobijene od otpada (pahuljice ili otpad) se homogenizuju, rastresaju i suše.

[0031] Prvenstveno, pre stvarnog koraka 210 mešanja, pahuljice koje se transportuju usisavanjem u toku koraka 130 se pneumatski transportuju pomoću obrtnog zgloba 20 (slika 4) do ćelije 13 za mešanje.

[0032] Naročito, obrtni zglob 20 prvenstveno sadrži elektromotor 71, koji je povezan sa motorom 72 sa pužnim parom, koji preko prvog kotura 73 i prenosnog tepiha 74 prenosi kretanje na drugi kotur 75 sektorski usmerene obrtne krivaje 76.

[0033] Pri upotrebi se pahuljice pomešane sa vazduhom koje su usisane od strane jednog ili više ventilatora 11 dopremaju unutar ćelije 13 pomoću obrtnog zgloba 20 koji, u poželjnom primeru izvođenja, omogućava garantovanu turbulenciju i uslove jake suspenzije pahuljica pomešanih sa vazduhom unutar ćelije 13.

[0034] Prema predmetnom primeru izvođenja, ćelija 13 za mešanje (slike 5a-5b) sadrži komoru 21 koja na osnovi sadrži tepih 22, na primer, metalni tepih, a na donjem zidu mlin 24, na primer, mlin koji sadrži mnoštvo štrčećih vrhova 57.

[0035] Pri upotrebi otpad se uvodi pomoću cevi 12 i obrtnog zgloba 20 u komoru 21 tako da napuni komoru; u isto vreme tepih 22, koji transportuje otpad do mlina 24, se aktivira, na primer, pomoću podesnih senzora i odgovarajućih aktuatora, koji su poznati kao takvi; mlin 24 je prilagođen za mešanje i izvlačenje otpada iz komore 21, tj. iz ćelije 13 za mešanje, tako da šalje otpad do sledećeg aparata.

[0036] Naročito se u toku koraka punjenja komore tepih 22 pomera napred veoma polako dovodeći otpad u kontakt sa mlinom 24 koji onda prenosi otpad do ćelije 14 za transport i odmeravanje predviđene u sledećem koraku.

[0037] Još poželjnije, mlin 24, prema predmetnom primeru izvođenja, sadrži zid 51 na koji se potiskuje materijal, kotur 52 na osnovi tepiha 53 koji sadrži mnoštvo štrčećih vrhova 57, obrtni cilindar 54 koji sadrži četku, koja je poznata kao takva, i levak 55, na primer, istovarni levak.

[0038] Pri upotrebi, mlin 24 je konfigurisan tako da otpad, koji se prvenstveno potiskuje prema zidu 51 pomoću tepiha 22, dođe do osnove tepiha 53, gde kotur 52 omogućava vertikalno pomeranje otpada naviše.

[0039] Stratifikacija pahuljica u komori 21 dovodi do mešanja kada pahuljice pokupe vrhovi 57.

[0040] Naročito, u skladu sa ovim primerom realizacije, pahuljice pomešane sa vazduhom, zahvaljujući vertikalnom pomeranju, dolaze do gornjeg kraja tepiha 53 i dolaze u kontakt sa četkom obrtnog cilindra 54.

[0041] Još poželjnije, četka obrtnog cilindra 54 dolazi u kontakt sa vrhovima 57 tepiha 53 i obezbeđuje odvajanje pahuljica pomešanih sa vazduhom, tako da ih šalje kroz istovarni levak 55 do sledeće ćelije radi izvođenja sledećeg koraka.

- 220 transport i odmeravanje pahuljica pomešanih sa vazduhom pomoću jednog ili više prenosnih tepiha. Prema predmetnom primeru izvođenja, otpad koji izlazi iz ćelije 13 za mešanje se transportuje do ulaza ćelije 14 za transport i odmeravanje (slike 6a-6b) koja sadrži, na primer, tri prenosna tepiha 31, 32 i 33, raspoređena u redovima i u kaskadi koja sadrži odgovarajuće tepihe 31a, 32a, 33a.

[0042] U primeru realizacije ovde opisanog sistema 10, prikazani su prvi tip prenosnog tepiha na slici 6a i drugi tip prenosnog tepiha na slici 6b.

[0043] Očigledno, u skladu sa narednim primerima izvođenja, može biti prisutan samo jedan prenosni tepih, bez izlaska iz okvira onoga što je opisano i za šta je tražena zaštita patentom.

[0044] Prvenstveno, najmanje jedan prenosni tepih 32, od onih koji su eventualno prisutni u sistemu 10, je tepih za odmeravanje koji je konfigurisan za odmeravanje i transport otpada koji dolazi iz ćelije 13 za mešanje.

[0045] Prvenstveno, prenosni tepih 32 (za odmeravanje), na osnovu izvršenog odmeravanja, je prilagođen za regulaciju brzine svog tepiha 32a, kao i brzine pomeranja tepiha 22 ćelije za mešanje 13 i bilo kog od narednih tepiha 31a, 33a koji su prisutni u ćeliji 14, pomoću podesnih upravljačkih uređaja, tako da je pomeranje pahuljica pomešanih sa vazduhom sinhronizovano.

[0046] Pomoću ćelije 14 i bilo koje od cevi 35, koje su poznate kao takve, pahuljice pomešane sa vazduhom se šalju u ćeliju 15 za kompaktiranje koja je predviđena u sledećem koraku.

- 230 kompaktiranje i doziranje pahuljica pomešanih sa vazduhom tako da se vazduh odvoji od pahuljica. U ovom koraku ćelija za kompaktiranje ili mehanički kondenzator 15 (slika 7), na primer, kondenzator sa lopaticama Model CP14 firme OMT BIELLA Company, predviđen je za eliminaciju vazduha i kompaktiranje pahuljica dobijenih od plastičnog otpada i, u isto vreme, za generisanje vazdušnog nadpritiska. Korak 230 ima funkciju kompaktiranja i doziranja pahuljica tako da se one oslobađaju od vazduha i spremne su za sledeći korak.

- 240 prijem na ulazu pahuljica oslobođenih od vazduha i materijala i aditiva postupka koji su dozirani i poslati u koraku 105, i realizacija prinudnog dovođenja.

[0047] Naročito je u koraku 240 predviđeno da se pahuljice, koje su kompaktirane i dozirane u koraku 230, i materijali i aditivi postupka, na primer, koji su primljeni iz međuprostora iznad levka, primaju na ulazu ćelije 16 za prinudno potiskivanje, na primer, dovodnom levku 16, tako da ta ćelija realizuje prinudno dovođenje pahuljica pomešanih sa materijalima i aditivima postupka.

[0048] Da rezimiramo, u koraku 240 je levak 16, koji je predviđen u poželjnom primeru izvođenja, prilagođen za potiskivanje konstantnog i prethodno definisanog toka materijala do izlaza prema sledećem koraku postupka.

[0049] Na primer, prema poželjnom primeru izvođenja, predviđen je levak 16 za prinudno dovođenje koji sadrži prijemnu oblast 91 za držanje pahuljica i materijala postupka, motor 92, na primer, elektromotor sa podesivom brzinom, pužni transporter 93, koji se okreće pomoću motora 92, i istovarna zona 94 prema sledećem koraku postupka.

[0050] Pri upotrebi, zbog vazdušnog pritiska generisanog od strane ćelije 15 za kompaktiranje i dejstva pužnog transportera 93 koji se okreće pomoću motora 92, pahuljice pomešane sa materijalima i aditivima postupka se potiskuju do istovarne zone 94, predviđene na osnovi levka 16 da bi bile ubačene u ćeliju 18 za ekstruziju.

[0051] Naročito je, prema poželjnom primeru izvođenja, pri upotrebi, brzina obrtanja pužnog transportera 93 proporcionalna količini materijala koji dolazi iz prethodnih koraka.

[0052] Još poželjnije, brzina obrtanja pužnog transportera 93 je određena kao funkcija količine pahuljica koje dolaze iz ćelije 14 za transport i odmeravanje i iz ćelije 15 za kompaktiranje koja je povezana u kaskadi sa ćelijom 14 za transport i odmeravanje.

[0053] Da rezimiramo, ćelija 14 za transport i odmeravanje je konfigurisana tako da reguliše, pomoću podesnih upravljačkih uređaja, pored brzine tepiha 22 takođe i brzinu obrtanja pužnog transportera 93 tako da je, u koraku 240 prinudnog dovođenja, obezbeđena brzina konzistentnog i ujednačenog pomeranja napred pahuljica pomešanih sa materijalima i aditivima postupka.

- 250 ekstruzija materijala koji dolaze iz koraka 240 prinudnog dovođenja i mineralnih punilaca postupka koji dolaze iz koraka 107. U koraku 250 je predviđeno (slika 8), da ćelija 18 za ekstrudiranje bude prilagođena za ekstrudiranje dolazećih materijala tako da se oni sukcesivno konfigurišu, na poznat način, kao gotovi proizvodi za prodaju.

[0054] Prema poželjnom primeru izvođenja, ćelija 18 za ekstrudiranje, na primer, ekstruder, je ko-obrtni ekstruder koji sadrži jedan ili više motora 81, na primer, elektromotora sa podesivom brzinom, centralno telo 82, cilindar 83, koji je smešten u centralnom telu 82, i dva puža 84 ekstrudera koji su smešteni u cilindru 83.

[0055] Pri upotrebi, dva puža 84 ekstrudera se obrću, pogonjeni pomoću jednog ili više motora, u istom smeru, unutar cilindra 83, a prvenstveno su zagrejani pomoću električnih otpornika, na poznat način.

[0056] Jedan ili više motora 81, predviđenih, na primer, na ulazu ekstrudera 18, su konfigurisani tako da garantuju energiju i potisak koji su neophodni za ekstruziju materijala koji dolaze iz levka 16.

[0057] Naročito se brzina ekstruzije, koja se reguliše elektromotorima 81, određuje na osnovu količine materijala koji dolaze iz prethodnih koraka, a naročito iz koraka 240 prinudnog dovođenja.

1

[0058] Da rezimiramo, ćelija 14 za transport i odmeravanje je prilagođena za podešavanje, pomoću podesnih upravljačkih uređaja, takođe i brzine ekstruzije ćelije za ekstrudiranje tako da se u koraku 250 ekstruzije ostvari koherentna i ujednačena brzina dovođenja materijala.

[0059] Prema poželjnom primeru izvođenja, predviđeno je da se mineralni punioci dodaju preko odgovarajućeg bočnog dovodnog voda 17 u intermedijernoj zoni putanje ekstrudiranja, duž puževa 84.

[0060] Ovaj tehnički izbor se smatra poželjnim, jer mineralni punioci ne trebaju da budu podvrgnuti kompletnom postupku ekstruzije.

[0061] Prema drugim primerima izvođenja, mineralni punioci takođe mogu da se uvedu na početku putanje ekstrudiranja.

[0062] Prema poželjnom primeru izvođenja, ekstruder 18, zahvaljujući tome što radi brzinom koja je proporcionalna količini dolazećih materijala, omogućava ostvarivanje visoke produktivnosti na kraju postupka 100, takođe zahvaljujući odsustvu vode za zgušnjavanje. Produktivnost može biti održavana, na primer, između 2500 i 4000 kg/h kao funkcija kvaliteta otpada, a potrošnja energije može biti veoma mala, tj. može biti održavana između 0.12 i 0.15 kW/kg/h.

[0063] Zahvaljujući postupku 100 koji je opisan, kod koga je obezbeđeno zgušnjavanje ili kompaktiranje otpada bez dovođenja toplote, moguće je dobiti plastični materijal ili gotov proizvod na izlazu iz ekstrudera 18 sa tehničkim karakteristikama višeg kvaliteta od onih koje se mogu dobiti poznatim postupcima, kao što je, na primer, poznati postupak 500.

[0064] Prema poželjnom primeru izvođenja, predviđena je jedinica 19 za degaziranje poznatog tipa koja je povezana sa ekstruderom 18, na primer jedinica za degaziranje Model TRH firme Pompe Travaini Company.

[0065] Naročito je predviđeno da, pri upotrebi, jedinica 19 za degaziranje bude prilagođena za obezbeđivanje eliminacije gasa koji se generiše u toku koraka ekstruzije.

[0066] U cilju potpunosti opisa, ovde su takođe opisani sledeći koraci postupka 100, mada su oni prvenstveno predviđeni samo za pripremu tako recikliranih materijala za prodaju.

[0067] Naročito mogu biti prisutni sledeći koraci posle koraka 250 ekstruzije:

- 260 korak filtriranja, koji sadrži filtersku ćeliju 40 u kojoj mogu biti smeštena, na primer, dva kaskadna filtera, 41 i 42, kao što su, na primer prvi, samočisteći automatski filter Model RAS500 firme FIMIC Company i drugi filter Model BDO 190/300 firme BD PLAST Company.

[0068] Filteri su prilagođeni za hvatanje, na poznat način, bilo kakvih supstanci koje su generisane postupkom recikliranja, tj. "prljavog" materijala, kao što je bilo kakvo ulje koje se koristi u ekstruderu, hemijski ostaci aditiva i bilo kakva prašina, tako da se oslobađa "čisti" materijal, kao što je plastični materijal koji treba da bude prodat.

- 270 korak 270 sečenja i hlađenja koji je prilagođen za podelu recikliranog plastičnog materijala na kompozite veličine i težine prethodno određenih karakteristika i za hlađenje materijala, a prvenstveno vodom.

[0069] Naročito je u ovom koraku predviđeno korišćenje ćelije za sečenje i hlađenje ili jedinice 43, na primer, jedinice Model DFC380 firme Plasco Company, koja je prilagođena za deljenje plastičnog materijala na polipropilenske kompozite prethodno definisane veličine, dimenzija, količine i karakteristika, kao i za njegovo hlađenje.

- 280 korak daljeg hlađenja i sušenja, dobija se korišćenjem ćelije 44 za hlađenje i sušenje, na primer, vertikalne centrifuge.

[0070] Naročito su ćelija ili centrifuga 44 prilagođene za eliminaciju bilo kakve zaostale rashladne vode i za sušenje plastičnih materijala, tako da se dobije gotov proizvod koji se onda otprema vrh same centrifuge da bi bio distribuiran i/ili prodat.

[0071] Centrifuga 44 može biti, na primer, vertikalna centrifuga Model DCT700 firme Plasco Company.

[0072] Koraci hlađenja i daljeg hlađenja su predviđeni zato što korak 250 ekstruzije i prethodni korak 240 prinudnog dovođenja izazivaju zagrevanje materijala.

[0073] Prvenstveno se koraci hlađenja i daljeg hlađenja izvode korišćenjem vode.

[0074] Postupak 100 koji je opisan generalno zahteva potrebu za energijom koja je mnogo manja nego što to zahteva poznati postupak.

[0075] U stvari, postupak 100 omogućava da se korišćenjem gornjih ilustrativnih koraka materijal prerađuje mnogo lakše nego što je to predviđeno u poznatom postupku 500, koji zahteva korak zgušnjavanja na toplo; zbog toga postupak 100 omogućava znatno smanjenje potrebe za energijom za isti prerađeni otpad.

[0076] Zaista, dok je u poznatom postupku 500 predviđeno da je korak zgušnjavanja postupak koji se izvodi na toplo i uz dodavanje vode, u postupku 100, koji je ilustrovan ovde gore, predviđen je niz koraka u kojima se pahuljice inicijalno prerađuju mešanjem sa vazduhom, zbog čega su u obliku veoma lakog materijala, a posle toga, predviđen je niz koraka u kojima se pahuljice kompaktiraju i potiskuju, zajedno sa materijalima i aditivima postupka, tako da se ostvaruje konstantni i prethodno definisani tok materijala prema koraku ekstruzije.

[0077] Prvenstveno, činjenica je da postupak 100 ne zahteva operacije koje se izvode na toplo uz dodavanje vode, ova činjenica smanjuje potrebe za energijom i u isto vreme garantuje recikliranje plastičnog materijala sa definitivno boljim hemijsko-fizičkim karakteristikama budući da je plastični materijal dobijen preradom na hladno. U stvari, postupak prerade na toplo ne može garantovati da plastični materijal neće promeniti svoje hemijsko-fizičke karakteristike posle jednog ili više koraka prerade na toplo.

[0078] Da rezimiramo, prema poželjnom primeru izvođenja, postupak 100 sadrži niz inicijalnih koraka, u kojima se pahuljice pomešane sa vazduhom prerađuju u oblik veoma lakog materijala, kao i niz završnih koraka, u kojima se pahuljice oslobađaju vazduha, kompaktiraju se i ekstrudiraju kao konstantni i prethodno definisani tok materijala.

[0079] Prvenstveno, podnosilac prijave je eksperimentalno uočio da, u poređenju sa poznatim postupkom 500, ovde opisani postupak 100 omogućava smanjenje potrebe za energijom od najmanje 30% u odnosu na potrebu za energijom kod poznatog postupka.

[0080] Na primer, ako uzmemo kao referencu potrebu za energijom za preradu tone otpada u polipropilenski materijal sve dok se ne dobije kompozit, izračunata energija za poznati postupak je jednaka oko 730 KW; nasuprot tome, potreba za energijom u slučaju postupka 100 je smanjena, kao što je eksperimentalno potvrdio podnosilac prijave, na oko 500 KW.

[0081] U skladu sa karakteristikama poželjnog primera izvođenja, inicijalno prosejani i isečeni otpad se prenosi unutar ćelije za mešanje, gde se homogenizuje, rastresa i suši preradom na hladno. Materijal koji izlazi iz ove ćelije se prenosi pomoću tepiha aparata i cevi za doziranje koji su podesni za obezbeđivanje prinudnog dovođenja do ekstrudera.

[0082] Paralelno ili u koracima koji prethode onima koji su opisani gore, pripremaju se sirovine i aditivi, koji se onda stavljaju u ekstrudere, zajedno sa pahuljicama koje dolaze iz ćelija za mešanje i ćelija za kompaktiranje, koje su prilagođene da deluju kao "potiskujuće ćelije" zahvaljujući kombinovanom dejstvu pužnog transportera i vazdušnog nadpritiska.

[0083] Prvenstveno, ekstruder je konfigurisan tako da omogućava podešavanje postupka ekstrudiranja.

[0084] Prvenstveno, materijal koji izlazi iz ekstrudera se filtrira da bi se eliminisale nečistoće, pre nego što se isti iseče na polipropilenske kompozite i osuši unutar centrifuge da bi se dobio gotovi proizvod.

1

[0085] Naravno, moguće su očigledne promene i/ili varijacije gornjeg otkrivanja, u pogledu dimenzija, oblika, materijala, komponenata i veza, kao i detalja opisane konstrukcije i postupka rada bez izlaženja iz okvira pronalaska koji je definisan patentnim zahtevima koji slede u nastavku.

Claims (8)

Patentni zahtevi

1. Postupak za recikliranje plastičnog materijala, a naročito polipropilenskog plastičnog materijala, koji sadrži redom bar korake

- (110) odstranjivanje nečistoća iz plastičnog materijala koji treba da se reciklira, - (120) sečenje i usitnjavanje materijala oslobođenog nečistoća na pahuljice prethodno određene veličine,

- (130) transport pahuljica u vidu pahuljica pomešanih sa vazduhom prema koraku mešanja,

- (210) mešanje pomoću ćelije (13) za mešanje koja radi u uslovima turbulencije i jake suspenzije pahuljica pomešanih sa vazduhom, pri čemu pomenuti korak mešanja sadrži korake

- punjenje komore (21) pahuljicama pomešanim sa vazduhom i istovremeno aktiviranje tepiha (22) smeštenog u komori (21),

- transport pahuljica pomešanih sa vazduhom do mlina (24) pomoću tepiha (22),

- vertikalno kretanje pahuljica pomešanih sa vazduhom pomoću mlina (24), tako da se pahuljice pomešane sa vazduhom izmešaju i šalju pomoću istovarnog levka (55) u sledeći korak,

- (220) transport, odmeravanje i slanje u sledeći korak pahuljica pomešanih sa vazduhom pomoću ćelije (14) za transport i odmeravanje koja sadrži jedan ili više prenosnih tepiha (31, 32, 33), pri čemu se pomenuti jedan ili više prenosnih tepiha (31, 32, 33) pomera tako da se sinhronizuje kretanje pahuljica pomešanih sa vazduhom i u ćeliji (13) za mešanje, i u ćeliji (14) za transport i odmeravanje, - (230) kompaktiranje pahuljica pomešanih sa vazduhom pomoću ćelije (15) za kompaktiranje prilagođene za izdvajanje pahuljica iz vazduha i odmeravanje pahuljica izdvojenih iz vazduha,

- (240) obezbeđivanje pomoću ćelija za prinudno potiskivanje (16) prinudnog dovođenja materijala, pri čemu pomenuti materijali sadrže pahuljice izdvojene iz vazduha, koje dolaze iz koraka (230) kompaktiranja i odmeravanja, i materijale i aditive postupka, pri čemu su pomenuti materijali i aditivi postupka namenjeni da doprinesu pomenutom postupku recikliranja,

- (250) ekstrudiranje pomoću ćelije (18) za ekstrudiranje i pomenutih materijala koji izlaze iz ćelije (16) za prinudno potiskivanje, i mineralnih punilaca, pri čemu su pomenuti mineralni punioci namenjeni da doprinesu okončanju postupka recikliranja plastičnog materijala.

2. Postupak prema zahtevu 1, koji sadrži, posle koraka (250) ekstruzije, naredne korake

- (260) filtriranje recikliranog plastičnog materijala pomoću filterske ćelije (40), pri čemu je pomenuti korak filtriranja predviđen za hvatanje bilo kakve supstance prisutne usled postupka recikliranja,

- (270) sečenje recikliranog plastičnog materijala na kompozite prethodno određenih karakteristika i hlađenje recikliranog plastičnog materijala pomoću ćelije (43) za sečenje i hlađenje,

- (280) dalje hlađenje i sušenje recikliranog plastičnog materijala koji dolazi iz koraka (270) sečenja i hlađenja pomoću ćelije (44) za hlađenje i sušenje tako da se dobije gotov proizvod koji je spreman za distribuciju i/ili prodaju.

3. Postupak koji sadrži, paralelno koracima postupka predviđenim prema zahtevima 1 ili 2, naredne korake

- (105) priprema i slanje do ćelije (16) za prinudno potiskivanje predviđene u koraku (240) prinudnog dovođenja,

- materijala postupka koji sadrže polipropilenske sirovine,

- aditiva sadržanih u grupi koja sadrži boje, staklena vlakna i/ili u grupi koja sadrži aditive prilagođene za obezbeđivanje karakteristika samogašenja recikliranom materijalu, i

- (107) priprema i slanje do ćelije (18) za ekstrudiranje predviđene u koraku (250) ekstruzije

1

- prerada mineralnih punilaca koji su sadržani u grupi koja sadrži talk, kalcijum karbonat i/ili barijum hlorid.

4. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 3, pri čemu korak (240) izvođenja prinudnog dovođenja materijala sadrži korake

- prijem na ulazu pahuljica izdvojenih iz vazduha, materijala i aditiva postupka, - mešanje materijala koji sadrže pahuljice izdvojene iz vazduha, materijale i aditive postupka i potiskivanje pomenutih materijala, pomoću puža (93) za doziranje čije obrtanje se vrši pomoću motora (92), do ćelije (18) za ekstrudiranje koja je predviđena u koraku (250) ekstruzije.

5. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 4, pri čemu korak (250) ekstruzije sadrži korake

- uvođenje u ćeliju (18) za ekstrudiranje materijala koji izlaze iz ćelije (16) za prinudno potiskivanje i mineralnih punilaca,

- ekstrudiranje, pomoću dva puža (84) smeštena unutar cilindra (83), materijala na izlazu iz ćelije (16) za prinudno potiskivanje i mineralnih punilaca u odsustvu vode za zgušnjavanje, tako da može da se dobije, uz ograničenu potrošnju energije, koja se naročito nalazi između 0.12 i 0.15 kW/kg/h, produktivnost između 2500 i 4000 kg/h, kao funkcija kvaliteta plastičnog materijala koji treba da se reciklira.

6. Sistem koji je konfigurisan za izvođenje postupka (100) za recikliranje plastičnog materijala, a koji sadrži bar sledeće komponente ili ćelije

- obrtni zglob (20) koji sadrži obrtnu segmentnu krivaju (76) i konfigurisan je za pomeranje, u uslovima turbulencije i suspenzije, materijala koji se može reciklirati isečenog na pahuljice pomešane sa vazduhom,

- ćeliju (13) za mešanje i transport, koja je povezana sa obrtnim zglobom (20), i koja sadrži

- komoru (21) prilagođenu za punjenje pomoću obrtnog zgloba (20) pahuljicama pomešanim sa vazduhom,

1

- tepih (22) na osnovi komore (21), i

- mlin (24) koji je konfigurisan za prihvat pahuljica pomešanih sa vazduhom i njihovo slanje do istovarnog levka (55), pomoću

- tepiha (53) koji sadrži mnoštvo štrčećih ispusta (57), i

- obrtni cilindar (54) koji je prilagođen za sadejstvo za štrčećim ispustima (57),

- ćeliju (14) za transport i odmeravanje koja je povezana sa ćelijom (13) za mešanje i transport i koja sadrži najmanje jedan transportni tepih (31, 32, 33) koji je prilagođen za transport i odmeravanje pahuljica pomešanih sa vazduhom i za sinhronizaciju pomeranja najmanje jednog prenosnog tepiha (31, 32, 33) sa pomeranjem tepiha (22) kao funkciju odmeravanja pahuljica pomešanih sa vazduhom,

- ćeliju (15) za kompaktiranje, koja je povezana sa ćelijom (14) za transport i odmeravanje i koja je prilagođena za kompaktiranje pahuljica, eliminacijom vazduha u kome su pomešane pahuljice,

- ćeliju (16) za prinudno potiskivanje koja je povezana sa ćelijom (15) za kompaktiranje i koja sadrži

- prijemnu oblast (91) koja je prilagođena za prijem pahuljica oslobođenih od vazduha i materijala postupka,

- puž (93) za doziranje koji se obrtno pogoni pomoću motora (92) podesivom brzinom kao funkcija odmeravanja izvršenog od strane ćelije (14) za transport i odmeravanje, i

- istovarnu oblast (94) koja se nalazi na osnovi ćelije (16) za prinudno potiskivanje i prilagođena je za potiskivanje konstantnog i prethodno određenog toka pahuljica i materijala postupka prema izlazu, i

- ćeliju (18) za ekstrudiranje koja je povezana sa ćelijom (16) za prinudno potiskivanje, koja sadrži

- centralno telo (82),

- najmanje jedan motor (81) sa brzinom koja je podesiva kao funkcija odmeravanja izvršenog od strane ćelije (14) za transport i odmeravanje i koji je povezan sa dva puža (84) za ekstrudiranje smeštena u cilindru (83) koji je smešten u centralnom telu (82),

- najmanje jedan bočni dovodni vod (17) prilagođen za dovođenje mineralnih punilaca toku pahuljica i materijala postupka koji dolaze iz ćelije za prinudno potiskivanje;

1

zahvaljujući čemu je pri upotrebi pomenuta ćelija (18) za ekstrudiranje prilagođena za ekstrudiranje toka pahuljica, materijala i mineralnih punilaca postupka, tako da je pomenuti sistem (10), koji sadrži bar pomenute komponente ili pomenute ćelije, prilagođen za dobijanje recikliranog plastičnog materijala u odsustvu vode za zgušnjavanje.

7. Sistem prema zahtevu 6 koji dalje sadrži, na izlazu ćelije (18) za ekstrudiranje,

- filtersku ćeliju (40) prilagođenu za hvatanje, pri upotrebi, supstanci koje su prisutne usled postupka (100), pri čemu su pomenute supstance sadržane u grupi koja sadrži ulja zbog ekstruzije, hemijske ostatke i prahove,

- ćeliju (43) za sečenje i hlađenje prilagođenu za sečenje ekstrudiranog materijala, tako da se dobije reciklirani plastični materijal sa prethodno određenim karakteristikama, i za hlađenje recikliranog plastičnog materijala,

- sledeću rashladnu ćeliju (44) koji sadrži centrifugu (44) i prilagođena je za eliminaciju eventualno zaostale rashladne vode i za sušenje recikliranog plastičnog materijala.

8. Sistem prema zahtevu 6 ili 7, koji dalje sadrži

- uređaje (61, 62) za odmeravanje konfigurisane za slanje materijala postupka koji sadrže, respektivno, polipropilenske sirovine i aditive, do ćelije (16) za prinudno potiskivanje, i

- uređaje (66) za odmeravanje konfigurisane za slanje mineralnih punilaca do najmanje jednog bočnog dovodnog voda (17).

1