蒸發(fā)擠出的制造方法
【專利摘要】本實用新型提出一種用于廢舊熱塑性塑料回收及含有溶劑廢渣處理設(shè)備-蒸發(fā)擠出機(jī)。該蒸發(fā)擠出機(jī)主體為上圓柱形底倒錐形的圓柱錐形體。下部空間置有螺桿擠出器，設(shè)有物料進(jìn)、出口；上部空間為有機(jī)溶劑蒸汽區(qū)；外套為加熱蒸汽套。將一種廢舊熱塑性塑料，并選擇一種良性溶劑將其溶解，在溶解釜中加熱溶解后，壓入蒸發(fā)擠出機(jī)物料入口，溶液打入擠出器后，在加熱擠壓下產(chǎn)生溶劑閃蒸，粘稠物料由下底出口回收。有機(jī)溶劑蒸汽進(jìn)入上部蒸汽區(qū)，再由上出口進(jìn)入冷凝器回收循環(huán)使用。這種蒸發(fā)擠出機(jī)設(shè)備簡單，回收的溶劑不需蒸餾處理直接回用，能耗低，不產(chǎn)生三廢。
【專利說明】蒸發(fā)擠出機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種廢舊熱塑性塑料回收及含有溶劑廢渣處理的設(shè)備，現(xiàn)稱蒸發(fā)擠出機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今世界，有機(jī)高分子材料廣泛用于生產(chǎn)及生活，塑料可稱之無孔不入。按體積計算，其產(chǎn)量已高于鋼鐵，成為與金屬、木材、無機(jī)材質(zhì)磚石、水泥和陶瓷五大基礎(chǔ)材料之一。問題的另一方面，有機(jī)高分子材料易老化，難于自行分解，造成大量廢舊塑料累積，惡化了自然環(huán)境，破壞了植物生長，危機(jī)地球生態(tài)，因此回收和綜合利用廢舊高分子材料工作已刻不容緩。一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家對此尤為重視，把它作為防止環(huán)境污染和開發(fā)再生資源兩大規(guī)劃目標(biāo)。到2010年時我國年消費塑料量為4000萬噸，居世界第二。當(dāng)年我國塑料綜合回收率為51.6%，仍有48.4%的廢舊塑料作為垃圾處理。目前，循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的宏觀指導(dǎo)，使我們的回收和利用廢舊塑料有了較快的發(fā)展。廢舊塑料的主要回收方法有機(jī)械法、化學(xué)法、溶劑法、焚燒法、直接掩埋法等。其中溶劑法適用于廢舊熱塑性塑料的回收，而熱塑性廢舊塑料量遠(yuǎn)大于熱固性廢舊塑料，因此若熱塑性廢舊塑料能大量的回收，將使廢舊塑料回收有一個大的進(jìn)展。有關(guān)溶劑法回收熱塑性廢舊塑料的專利很多，這里只介紹兩例。一個是中國專利CN1430640A，是索爾維公司(比利時)申請的，名稱:回收塑料的方法，其中的一例操作是(1)制備包括含80%溶劑甲乙酮，5%水和13%正己烷的混合溶液；(2)在一溶解器中加入一定量的聚氯乙烯(PVC)和一定量配好的上述混合溶劑使PVC溶解；(3)向該容器中注入分散劑纖維素醚；(4)注入水蒸汽使溶解的PVC沉淀，并分離出PVC顆粒料，從概要的操作過程描述中，其需要兩種有機(jī)溶劑，其回收操作損失將加大成本。水蒸汽的加入，產(chǎn)生了有機(jī)廢水。第二例是浙江大學(xué)申請的專利CN101367957A，發(fā)明名稱是回收聚氯乙烯或偏聚氯乙烯塑料的方法?，F(xiàn)用其一個實施例概括說明一下操作過程，過程的核心是采用了超臨界流體萃取。(1)配置一定量含80%甲基乙基酮和20%正己烷(質(zhì)量比)的溶液，倒入攪拌釜中，加熱到一定溫度；(2)在壓力3MPa，溫度110°C條件下加入一定量的PVC，使其溶解；(3)保持溶液溫度不低于75°C，過濾除去不溶物，將溶液送入沉淀反應(yīng)器；(4)采用連續(xù)操作模式進(jìn)行超臨界流體萃取。濾液通過噴嘴從反應(yīng)器頂部向下噴射到反應(yīng)器中，超臨界流體二氧化碳從底部通入后與濾液逆流接觸，快速萃取出溶劑后夾帶溶劑從頂部離開反應(yīng)器，固體PVC，顆粒在反應(yīng)器富集。萃取過程持續(xù)一定時間。萃取結(jié)束后繼續(xù)通入二氧化碳，以干燥沉積微粒上的有機(jī)溶劑，并干燥PVC顆粒料；(5)夾帶有溶劑的二氧化碳流體減壓分離得到氣體二氧化碳和液體甲基乙基酮、正己烷分別回收后循環(huán)使用。干燥結(jié)束后，減壓降溫得到顆粒PVC。過程是在10—3MPa下進(jìn)行，高壓設(shè)備投資大，操作的復(fù)雜性是不言而喻的。用兩種溶劑需要蒸餾帶來的是能耗大，損失大，增加了成本。上兩例為發(fā)明專利。通過上兩例可以看出，實施上述專利在經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上均有難度。用通用的擠出機(jī)是熱塑性塑料產(chǎn)品加工和原料改性的主要設(shè)備。在擠出機(jī)機(jī)身上設(shè)有揮發(fā)物出口(排氣式擠出機(jī))，使揮發(fā)物揮發(fā)是在揮發(fā)物量不大情況下，是適用的。但如果是把廢舊塑料溶解在有相當(dāng)量的溶劑中，做成有機(jī)高分子溶液，用一般處理塑料中的揮發(fā)物的擠出機(jī)是不適用的，有的廠家曾進(jìn)行試制但最終失敗。本實用新型提出了新型設(shè)備。熱塑性高分子溶液中的溶劑和樹脂分離，一般采用溶劑把廢舊塑料溶解后，還必須加入相分散劑和沉淀劑，使樹脂以顆粒析出，再過濾、干燥回收。產(chǎn)生的混合溶劑得經(jīng)蒸餾再利用。加入非溶劑如水和蒸汽，又產(chǎn)生了廢水。過程復(fù)雜，成本高，還有相應(yīng)的三廢，使經(jīng)濟(jì)上過不了關(guān)，多年來未取得大的進(jìn)展。若用本實用新型提出來的蒸發(fā)擠出機(jī)來處理這類高分子溶液，上部蒸發(fā)使有機(jī)溶劑得以回收，下部的螺桿擠出器將提濃的樹脂擠出回收，過程簡單，成本低，無三廢。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型蒸發(fā)擠出機(jī)的目的是提供一種適用于熱塑性有機(jī)高分子溶液中樹脂和溶劑分離設(shè)備，也適用于含有機(jī)廢渣和溶劑的分離。
[0004]本實用新型為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，
[0005]蒸發(fā)擠出機(jī)，包括蒸發(fā)擠出機(jī)本體，所述蒸發(fā)擠出機(jī)本體為上部圓柱形，底為倒錐型的圓柱錐形體；
[0006]該蒸發(fā)擠出機(jī)下部空間設(shè)有螺桿擠出器，置有上進(jìn)料口、下錐底出料口，上部為柱形空間，其上側(cè)壁有氣體出口，外壁是設(shè)有加熱蒸汽進(jìn)、出口的加熱套；
[0007]本實用新型其特征在于外壁是蒸汽加熱套，設(shè)有上部加熱蒸汽進(jìn)口和下部蒸汽排口，還設(shè)有夾套層測溫管和上部溶劑蒸汽區(qū)測溫管，測視加熱溫度及物料溫度，構(gòu)成一個完整溫控系統(tǒng)；
[0008]本實用新型其本體設(shè)有螺桿擠出器，通過軸與電機(jī)相聯(lián)驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)，本螺桿擠出器可以是單螺桿，也可以是雙螺桿；
[0009]所述蒸發(fā)擠出機(jī)本體下部空間，設(shè)有螺桿擠出器，其通過軸和外部電機(jī)相聯(lián)，將進(jìn)口來的物料推進(jìn)蒸發(fā)擠出機(jī)，加熱閃蒸，再由下出口被擠出接收；
[0010]所述蒸發(fā)擠出機(jī)的上部，除了螺桿擠出器的軸通過外，是一個空間，是有機(jī)蒸汽的蒸汽區(qū)，其中的有機(jī)蒸汽由上側(cè)壁的出口進(jìn)入冷凝器，冷凝回收。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型蒸發(fā)擠出機(jī)的正視圖。
[0012]圖2是本實用新型蒸發(fā)擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0013]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段，創(chuàng)作特征，達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合圖示與具體實施例，進(jìn)一步闡述本實用新型。
[0014]圖1為實用新型蒸發(fā)擠出機(jī)的正視圖，其為上部園柱下底倒錐形的形狀。
[0015]圖2為實用新型蒸發(fā)擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，設(shè)有1螺桿擠出器；2進(jìn)料口 ；3下出料口 ；4蒸汽區(qū)；5溶劑蒸汽出口 ；6蒸汽加熱套；7加熱蒸汽進(jìn)口 ；8加熱蒸汽排出口 ；9加熱夾套測溫管；10有機(jī)蒸汽區(qū)測溫管。
[0016]所述蒸發(fā)擠出機(jī)本體上設(shè)有螺桿擠出器1，進(jìn)料口 2，出料口 3，該系統(tǒng)將來自溶解釜的被加熱的有機(jī)高分子溶液或有機(jī)廢渣通過進(jìn)料口 2壓入蒸發(fā)擠出機(jī)，有機(jī)溶劑、樹脂或廢渣分離，樹脂或廢渣進(jìn)入下出口 3送入接收器。有機(jī)溶劑蒸汽上升蒸汽區(qū)，通過5溶劑蒸汽出口進(jìn)入冷凝器回收循環(huán)使用。
[0017]所述蒸發(fā)擠出機(jī)中的蒸汽區(qū)，是指蒸發(fā)擠出機(jī)的上部空間，該空間較大，通過該空間使迅速汽化的有機(jī)蒸汽，以適中的速度進(jìn)入出口 5，冷凝回收。
[0018]所述蒸發(fā)擠出機(jī)本體上設(shè)有蒸汽加熱套6，通過加熱蒸汽進(jìn)口 7通入加熱蒸汽，控制要求溫度。廢蒸汽由排汽口 8排出。
[0019]所述蒸發(fā)器本體上，設(shè)有夾套內(nèi)測溫管9和蒸汽區(qū)測溫管10，為了測視操作溫度。
[0020]在小型試驗中，設(shè)計了 100立升的蒸發(fā)擠出機(jī)，做了如下試驗。
[0021]在溶解釜中加入一定量的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)，再按一定比例要求加入甲醇，將其加熱溶解，制成高分子溶液，在釜中加壓下，將該溶液壓入蒸發(fā)擠出機(jī)進(jìn)料口 2，經(jīng)螺桿擠出器1，加熱閃蒸，將PVB樹脂擠入下出口 3，送入接收器，甲醇蒸汽上升蒸汽區(qū)，由上出口進(jìn)入冷凝器冷凝，由接收器接收再用，通過處理，甲醇的回收率為85?90%。
[0022]只用甲基乙基酮一種溶劑，加入一定量的聚氯乙烯(PVC)配置成溶液，用上例同樣方法操作，使PVC和溶劑甲基乙基酮分離，其甲基乙基酮的回收率在85%以上，(用此實用新型擠出機(jī)處理，只用一種溶劑即可，而有的溶劑法還需加分散劑、沉淀劑，不僅操作復(fù)雜，而且成本高，不環(huán)保)。
[0023]配置一定量的聚碳酸脂(PC) 二氯乙烷溶液，配制一定量的甲苯聚苯乙烯溶液，對這兩種溶液在該蒸發(fā)擠出機(jī)中分別進(jìn)行了同樣處理，使樹脂和溶劑得到分離，其二氯乙烷、甲苯的回收率在80?90%范圍內(nèi)。
[0024]含有有機(jī)溶劑及鹽類的廢渣處理，用該設(shè)備處理，能把鹽和有機(jī)溶劑分離，回收部分有機(jī)溶劑。鹽渣可去焚燒凈化。
[0025]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理，主要特征和本實用新型的優(yōu)點，強(qiáng)調(diào)的優(yōu)點是適用于大部分熱塑性高分子材料的回收，且本身不產(chǎn)生三廢。一些有機(jī)廢渣的處理，本蒸發(fā)擠出機(jī)也適用。本實用新型蒸發(fā)擠出機(jī)，是蒸發(fā)理論和實踐，粘稠有機(jī)高分子溶液理論和實踐完好結(jié)合的體現(xiàn)，既積極應(yīng)用，又該在本申請要求保護(hù)范圍所附的權(quán)利要求書及申請書內(nèi)涉及的關(guān)鍵內(nèi)容予以保護(hù)。
【權(quán)利要求】
1.一種蒸發(fā)擠出機(jī)，蒸發(fā)擠出機(jī)包括其本體，其特征在于所述蒸發(fā)擠出機(jī)，是上部圓柱形底為倒錐形的圓柱錐形體，下部空間設(shè)有螺桿擠出器，置有上進(jìn)料口，下錐底出料口，上部為柱形空間，其上側(cè)壁有氣體出口，外壁是設(shè)有加熱蒸汽進(jìn)、出口的加熱套。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述蒸發(fā)擠出機(jī)，其特征在于外壁是蒸汽加熱套，設(shè)有上部加熱蒸汽進(jìn)口和下部蒸汽排口，還設(shè)有夾套層測溫管和上部溶劑蒸汽區(qū)測溫管，測視加熱溫度及物料溫度，構(gòu)成一個完整溫控系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述蒸發(fā)擠出機(jī)，其特征在于本體設(shè)有螺桿擠出器，通過軸與電機(jī)相聯(lián)驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)，本螺桿擠出器，可以是單螺桿，也可以是雙螺桿。
【文檔編號】C08J11/02GK204039312SQ201420362533
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】張樹仁, 張瑞芳, 張碧澄 申請人:張樹仁, 張瑞芳, 張碧澄