项目详情

废旧硬质塑料综合资源化项目
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介绍:一种多种硬质废旧塑料的破碎与分选方法,包括对废旧塑料进行机械破碎处理;将破碎后的塑料颗粒相互摩擦碰撞荷电后,通过静电分选空间进行带同种电荷的塑料富集料的分离;对带同种电荷的塑料富集料进行电晕荷电后通过静电场作用,分别得到单一组分的塑料颗粒。本项目工艺流程简单,适用范围广,无需识别程序,处理量高,易于工业应用,且无污染等特点,减少环境污染。
项目背景
如果没有对废旧硬质塑料进行有效的回收处理,不仅对环境造成严重影响,而且浪费大量资源。同时,有些废旧硬质塑料是玻璃纤维强化树脂和多种金属的混合物,其中金属和非金属紧密结合, 分离难,是电子废弃物中最复杂、最难处理的。因此,处理时要求技术含量高。
目前国内处理废旧硬质塑料主要采用破碎后利用密度差的气流风选和水选进行金属与非金属的分离,存在效率低、和二次污染等问题。同时,非金属材料只能进行掩埋和焚烧处理。因此,急需开发出废旧硬质塑料无害化处理与完全资源化技术和装备。
竞争优势:
竞品1:德国Hamos静电分选机利用摩擦静电分选原理对废旧塑料颗粒进行分选。由于只有摩擦静电分选一种技术,德国Hamos静电分选设备仅适用于两种混合塑料的分选,应用领域受限制,待选物料在进入分选机制前需进行人工预分选,增加了生产成本。售价30万欧元。

竞品2:德国Unisort公司光电分选技术,光源照射物料之后,通过信号接收装置采集物料的反射信号,有计算机判断信号种类从而指导机械对物料进行选择性保留或弹出。光学分选工艺的不足是对于深色物料的识别度较低,难以对其进行分选;而拥有相近颜色或吸收峰的物料也难以用光学方法进行区分。光电分选由于依靠传感器众多,成本高,处理量低。售价15万欧元。

市场容量:

2014年国内废塑料产量(按塑料制品产量计)
研究思路
研究成果
研究内容:
1) 废旧硬质塑料的破碎:利用自制的破碎机对废旧硬质塑料进行破碎,研究破碎后混合物料特性。
2) 建立混合金属颗粒的分离机制:利用高压静电分离原理,设计一种混合金属颗粒的分离机制,建立不同金属分离的工艺参数组合模型,为高压静电分选机开拓应用领域。
3) 处理废旧硬质塑料综合化成套生产线:开发处理废旧硬质塑料的成套生产线技术,达到高效、节能、无污染的处理废旧硬质塑料,科研成果成功的转化为工业产品。
研究目标:
把资源、材料、机械工程、计算机科学等多学科与环境工程进行交叉,利用交叉学科的优势自主研发的破碎机与高压静电分选机对废旧硬质塑料进行综合资源化处理。最终目标是实现可工业应用的处理废旧印刷电路板的成套生产线。
技术关键:
技术一:不同塑料一般有不同的密度范围,但许多塑料的密度范围之间都有重叠或者特征密度十分相近(如PVC和PET的特征密度分别为1.39 g.cm-3 和1.37 g.cm-3),因此单纯依靠密度差异很难将这些塑料分开。

表面活性剂与塑料表面吸附机理
技术二:泡沫浮选应用于塑料颗粒分选具有不依靠密度、分选效率高等优点,尤其适合于密度相近的塑料如PVC和POM 。但是浮选同样具有局限性,其分选颗粒大小不得超过500μm ,此外对于表面性质相近的PVC和PET,则必须改变其表面性质才能达到分选目的。

风力摇床示意图
技术三:光学分选工艺也有相应的不足,它对于深色物料的识别度较低,难以对其进行分选;而拥有相近颜色或吸收峰的物料也难以用光学方法进行区分。

摩擦静电分离机理
技术四:混合颗粒带上极性和电量不同的电荷。充足荷电的颗粒被电极吸引,带负电荷的颗粒朝正极板运动,带正电荷的颗粒朝负极板运动,两电极均带有颗粒回收槽,从而实现混合颗粒的分离。

光学分选流程示意图
技术路线:

研究意义
团队介绍

ISVR研究所
人数22
项目4
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