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CN103118808B - 分离设备 - Google Patents

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CN103118808B
CN103118808B CN201180041845.XA CN201180041845A CN103118808B CN 103118808 B CN103118808 B CN 103118808B CN 201180041845 A CN201180041845 A CN 201180041845A CN 103118808 B CN103118808 B CN 103118808B
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Abstract

一种用于从颗粒流分离至少具有第一组的尺寸的颗粒的第一部分和具有第二组的尺寸的颗粒的第二部分的分离设备包括：用于颗粒流的进给装置(2，10)；可旋转的鼓(5)，在它的周缘具有板(6，6’)，每个板具有用于颗粒的沿径向延伸的碰撞表面；至少一个第一接收区域(12)，靠近鼓并用于在其中接收第一部分的颗粒；和至少一个第二接收区域(11)，相对于鼓位于远处并用于在其中接收第二部分的颗粒，其中第二接收区域(12)中的传送装置(17)在使用期间以至少2m/s的速度移动。

Description

分离设备
技术领域
本发明涉及一种用于从具有潮湿颗粒的颗粒流分离至少具有第一组的尺寸的颗粒的第一部分和具有第二组的尺寸的颗粒的第二部分的分离设备，其中第一组中的颗粒通常具有比第二组中的颗粒小的直径，该分离设备包括：用于颗粒流的进给装置；可旋转鼓，在它的周缘具有板，每个板具有用于颗粒的沿径向延伸的碰撞表面；和接收区域，用于在它里面接收第二部分的颗粒，其中所述接收区域具有用于排出在所述区域中接收的颗粒的传送装置。
背景技术
从在申请人名义下的WO2009/123452已知这种设备。这种已知设备用于相当小的尺寸的颗粒的分离。通过在颗粒流中的潮湿颗粒下落到旋转鼓期间经由转子的板撞击所述颗粒使所述颗粒加速，来实现由这种已知设备执行的颗粒的分离。这导致第一部分的颗粒和第二部分的颗粒分开，第一部分的颗粒和第二部分的颗粒由于它们潮湿而最初彼此粘合在一起。在它们分开之后，第一部分的颗粒和第二部分的颗粒能够自由地单独地进行它们的飞行并在不同的接收区域中被收集。然而，实际上，分离将不会是完美的，并且用于第二部分的颗粒的接收区域将会也接收一些第一部分的颗粒，并且用于第一部分的颗粒的接收区域将会也接收一些第二部分的颗粒。
本发明具有在已知分离设备的从颗粒流分离第一部分和第二部分的功能方面改进该分离设备的目的，其中所述各部分在表示所述各部分的颗粒的特征的参数方面仅相对于彼此具有不大的差别。该已知设备的情况类似，参照废物焚烧厂的底灰能够解释这一点，但本发明不限于此。
2007年11月-12月期的WasteManagementWorld第46-49页详细阐述了来自这种废物焚烧厂的底灰，底灰显然是在焚烧过程之后的最大的残渣部分。由于焚烧的条件，包括金属的各种材料被包括在底灰中。然而，在废物焚烧过程期间的温度通常不是很高，以使得这些材料导致产生金属与熔渣的聚合颗粒。替代地，底灰中的大约80％的金属是游离的并且适合重新使用。据说，利用特定类型的焚烧炉，大约50％的锅炉筒底灰由大于2mm的颗粒构成。相反地，另外50％的材料小于2mm。具体地讲，能够被归类为具有小于2mm的尺寸的第一部分的一部分的颗粒与被归类在具有大于2mm的尺寸的部分中的颗粒的分离是当在根据前序的分离设备中设想它们的分离时遇到的问题的很好的例子。由于与源自底灰的颗粒流的所述第一部分和第二部分的分离关联的问题和目的完全用于说明本发明，下面的讨论主要使用底灰的处理的例子。然而，明确地注意到，分离设备不仅仅可用于处理底灰，还能够用于处理具有小尺寸的任何类型的颗粒。
通常，在底灰的成分中，石头、玻璃和陶瓷的聚合物占据它的容纳物的大约80％，并且铁金属和非铁金属占据7％到18％，而剩余部分通常由有机材料构成。
主要的非铁金属是凭借整个颗粒尺寸范围的底灰而存在的铝。其它非铁金属是占据1-6mm部分或更高至15mm的大部分的红铜、黄铜、锌、铅、不锈钢和贵金属。来自电子部件的这种金属主要在0-2mm部分中。
发明内容
如上所述，本发明的目的在于提供一种特别适合对具有刚刚提及的范围中的颗粒的颗粒流执行分离方法的分离设备。
另一目的在于提供这样一种分离设备及其操作方法：适用于潮湿的颗粒。当针对底灰应用该分离设备时，另外的问题在于：这种底灰相对较湿；它可包括15-20％重量百分比的水。
另一目的在于提供这样一种分离设备：该分离设备使得可以重新获得具有在范围0-15mm中的尺寸的颗粒的颗粒流的铁金属和非铁金属。
另一目的在于提供这样一种分离设备：在该分离设备中，能够从颗粒流分离第一部分的颗粒和第二部分的颗粒，其中第一部分具有在范围0-2mm中的尺寸的颗粒并且第二部分具有在范围2-15mm中的尺寸的颗粒。
DE-A-2436864公开了这样一种方法：在该方法中，执行弹道式分离以便从生活废物重新获得热塑性颗粒。DE-A-2436864为了这个目的而使用根据主权利要求的前序的设备。这种已知设备具有放置在壳体中的转子，该转子具有沿径向延伸的板，所述板碰撞自由下落的颗粒以便使它们沿取决于颗粒的特定的表面区域的弹道轨迹行进。
WO2004/082839公开了一种从颗粒流回收包括非铁金属的颗粒的方法，所述颗粒流优选地包括>90％重量百分比的具有<8mm的尺寸的颗粒，更优选地包括>98％重量百分比的具有<8mm的尺寸的颗粒，产生富含非铁金属的部分和排除非铁金属的部分，该方法包括下述步骤：
a)以单层的形式把颗粒流放在传送带上，从而在液体的帮助下，至少包括非铁金属的颗粒将会粘附于传送带；
b)使传送带上的潮湿的单层经受沿与传送带相同的方向旋转的磁场，以分离包括非铁金属的颗粒，产生富含非铁金属的部分，和
c)去除粘附于传送带的颗粒，产生排除非铁金属的部分。
相对于传送带上的颗粒流的总重量，传送带上的颗粒流的液体含量为例如≥5％，诸如≥10％，并且有益地≥12％。在关于从底灰分离非铁金属的例子中，筛选操作导致50μ-2mm部分和2-6mm部分，然后，利用旋转鼓涡流分离器对2-6mm部分进行处理。
EP-A-1676645公开了一种用于整理混合的纸和塑料物品的流的设备和方法。物品由传送装置提供到在碰撞区域上方分隔开的释放区域，物品下落到碰撞区域，并且物品通过碰撞沿偏离物品的下落方向的方向移动经过碰撞区域的叶片而从碰撞区域被碰撞。物品在相对于碰撞区域位于远处的几个接收窗口中被收集，每个窗口对应于原始的纸和塑料物品的流的几个部分之一。
DE-A-4332743公开了一种放置在壳体中的分离设备。
利用所附权利要求中的一个或多个权利要求的特征实现本发明的分离设备。需要明确地指出的是，假设关于权利要求7，至少一个传送装置被放置在用于第二部分的接收区域中，则在权利要求6和/或权利要求7以及从属于权利要求7的权利要求的特征部分中提及的主题可相对于在权利要求1的特征部分中提及的主题被单独地应用以及独立于在权利要求1的特征部分中提及的主题被应用。
在本发明的第一方面，根据前序的分离设备具有位于用于第二部分的颗粒的接收区域中的传送装置，该传送装置布置为在使用期间以至少2m/s的速度移动。这确保在所述传送装置上接收的颗粒分布在传送装置的延伸的移动表面区域上，并且作为结果，颗粒仅覆盖传送装置的表面区域的一部分，这可被视为构成所述传送装置上的单层分布。传送装置上的这种稀疏分布非常有效地防止非故意地到达传送装置的第一部分的颗粒再次与第二部分的颗粒粘合在一起，第一部分的颗粒再次与第二部分的颗粒粘合在一起将会降低分离过程的有效性。
提及的传送装置的至少2m/s的高移动速度的另一优点在于：在传送装置的末端，比第一部分的颗粒重的第二部分的颗粒被弹射到相对于传送装置很远的位置，而第一部分的颗粒简单地从传送装置掉落或粘合到传送装置。因此，这极大地有助于分离效率。
已发现：当传送装置的表面以4m/s的速度移动时，实现最好的结果。
通过进行下面的布置能够提高较轻的第一部分的颗粒和较重的第二部分的颗粒之间的分离效率：用于第二部分的接收区域中的所述快速移动传送装置具有倾斜位置，从而它使沉积在它上面的颗粒向上移动到传送装置的出口。
希望在传送装置的出口提供刮擦器以用于去除粘合到传送装置的表面的第一部分的颗粒。相对于从传送装置弹射出去并在相对于传送装置的出口的远处被收集的材料，当然优选地单独地收集从传送装置的表面刮除的这种第一部分的材料。
可利用第一鼓风机在传送装置的出口实现分离设备，第一鼓风机提供向下方向气流以去除与第二部分的颗粒一起从传送装置弹射出去的第一部分的颗粒。从WO2009/123452本身已知这种鼓风机的应用。发明人发现：当第一鼓风机具有在范围15-30m/s中的气流速度时，由第一鼓风机提供的气流最有效。
通过布置具有振动的滑板的进给装置，可根据WO2009/123452实现本发明的分离设备，振动的滑板相对于水平线以在范围70-90°中的角度倾斜并具有位于鼓上方的边缘，边缘被实现为用于颗粒流的出口，并且振动的滑板的边缘垂直地位于所述鼓的旋转轴线的上方，以便在使用时，颗粒流的颗粒沿朝着所述旋转轴线的方向朝着鼓下落，并且进行这样的布置，即在所述板处于从鼓延伸的近似垂直向上的位置的时刻，鼓的板撞击所述下落的颗粒。
板振动及其以在范围70°到90°中的角度的倾斜都是为了防止将要离开进给装置并朝着鼓移动的颗粒流开始堵塞在一起并粘合到滑板而采取的措施。如果发生这种情况，则不再实现所希望的准确地把颗粒分离为第一相对较轻部分和第二相对较重部分。作为本发明的另一方面，发明人已发现：仅当滑板以大约85°的角度倾斜时，有效地确保防止颗粒材料的堵塞。颗粒的流随后具有与材料的单层流的性质相似的性质。
在本发明的另一方面，分离设备可具有提供向下方向气流的第二鼓风机，第二鼓风机被放置在鼓的附近，以便在所述板处于从鼓延伸的近似垂直向上的位置的时刻鼓的板撞击朝着鼓沿进给装置的滑板下落的所述颗粒之后，在早期从鼓移走的颗粒的流朝着第二接收区域去除第一部分的颗粒。如果如权利要求1的特征部分中所述的第二接收区域中的传送装置被省略，则可以按照相同的效果应用这个第二鼓风机。
可独立于以上讨论的其它特征应用的本发明的另一方面在于：冲击板相对于鼓位于远处并沿远离鼓的方向向下倾斜，冲击板至少部分地在第二接收区域中的传送装置的上方延伸。
这个冲击板用于朝着用于第二部分的接收区域中的传送装置提供颗粒流的受控制的移动。已发现：冲击板的倾斜的角度影响它对第一部分的颗粒的污染的灵敏度。结合这一点，优选地，冲击板相对于水平线以小于45°的角度倾斜。在这个角度，发现：连续地轰击冲击板的第二部分的颗粒不断地去除粘合到冲击板的第一部分的颗粒。在这个方面，当冲击板相对于水平线以15°和30°之间的角度倾斜时，看起来可实现最好的结果。
已表明：涉及具有较小尺寸(优选地，在范围0-2mm中)的颗粒的第一部分不像涉及具有相对较大尺寸(优选地，在范围2-15mm中)的颗粒的第二部分的颗粒那样从鼓行进得那么远。本发明的分离设备因此非常适合用作用于颗粒流的颗粒的分类装置，并且当颗粒流来自于废物焚烧灰时，该分离设备能够有益地用于使来自所述灰的金属聚集为第二部分。然后优选地，在干式分离方法中进一步处理第二部分，以把来自这个部分的金属进一步分离为铁金属和非铁金属。这是由于下面的情况所导致：在本发明的分离设备中的颗粒流的处理期间，已显示第二部分已经失去许多细粒和它的水含量。
附图说明
以下将参照本发明的分离设备的示例性示意性实施例以及参照附图进一步阐明本发明。
在附图中，单个图1示意性地显示本发明的分离设备。
具体实施方式
参照图1，本发明的分离设备一般地由标号1表示。这个分离设备1用于分离第一部分和第二部分的颗粒3，其中各部分涉及具有不同尺寸的颗粒。
颗粒3由进给装置2、10统一地支撑。进给装置包括传送装置10，在传送装置10后面跟着滑板2，滑板2布置为振动以使得颗粒3在如箭头4所示的颗粒流中在边缘2’上方离开滑板2。在滑板2的边缘2’离开滑板2之前，颗粒流4由所述滑板2支撑。这个滑板2向下倾斜以便支持所述颗粒流4的单层类型流的形成，该单层类型流具有两倍到三倍的从板的表面测量的厚度，并且至多为最大颗粒直径的四倍。
振动的滑板2的边缘2’位于鼓5上方，鼓5能够围绕它的旋转轴线8旋转，并且鼓5在它的周缘13具有板6、6’。每个板6、6’具有用于撞击到达鼓5的附近的颗粒3的沿径向延伸的碰撞表面。
如上所述，优选地应用稍微向下倾斜的滑板2，如从传送装置10和滑板2之间的过渡区域2”所见。这种向下倾斜优选地相对于水平线成85°度。
如图1清楚所示，振动的滑板2的边缘2’垂直地或几乎垂直地位于鼓5的旋转轴线8的上方，以便在使用时，颗粒流4的颗粒3沿朝着所述旋转轴线8的方向朝着鼓5下落或者下落到它的附近。这种构造还进行这样的布置：在所述板6、6’处于从鼓5延伸的垂直或几乎垂直向上的位置的时刻，鼓5的板6、6’撞击所述下落的颗粒3。在图1中针对板6显示了这一点。
板6、6’还具有背部14，背部14从所述板6、6’的自由末端15、15’朝着鼓的周缘13倾斜。以这种方法，在鼓5的旋转期间有效地避免了在板6、6’后面的湍流。
在使用时，使鼓5以一定速度旋转，从而板6、6’以在范围10-30m/s中的水平速度撞击颗粒流4中的颗粒3。由于这种动作，图1显示颗粒的云雾沿箭头B的方向移动，以在至少在另一接收区域11和接收区域12中被收集，另一接收区域11靠近鼓5并用于在其中接收较小的第一部分的颗粒，接收区域12用于在其中接收较大的第二部分的颗粒。
在根据振动频率和振动幅度合适地调谐滑板2的振动的情况下，以及通过合适地选择鼓5的旋转速度，可实现有效地把颗粒分离为第一部分和第二部分，其中第一部分涉及具有在范围0-2mm中的尺寸的颗粒并且第二部分涉及具有在范围2-15mm中的尺寸的颗粒。当颗粒以这种方式离开鼓5时，即以它们的发射角α相对于作为整体的流的平均发射角的差别不超过12度，能够识别本发明的设备的合适的操作。
分离设备1可还具有壳体(未示出)以便保护颗粒3免受外部天气状况影响，因此允许具有在范围0-15mm中的尺寸的颗粒流4的颗粒3能够完全在本发明的设备中被处理。
用于第一部分的另一接收区域11和用于第二部分的接收区域12在实践中分别都具有传送带16、17以用于从所述区域移除收集的颗粒。用于第一较轻部分的另一接收区域11中的传送带16不是强制的，并且能够例如由收集箱替代。然而，根据本发明，需要在用于较重的第二部分的接收区域12中应用传送装置17。在这个传送装置17上，主要收集较重的第二部分的颗粒，但不可避免地，一些较轻的第一部分的颗粒也可到达该传送装置17。
在传送装置17上收集的所有颗粒3从接收区域12被排出，并由以一定的传送速度工作的传送装置17运输，该传送速度为至少2m/s，优选地为4m/s，该传送速度足够高以使颗粒将会稀疏地分布在传送装置17的移动表面区域上，这防止第一部分的颗粒和第二部分的颗粒将会再次粘合在一起。优选地，传送装置17倾斜，从而它使沉积在它上面的颗粒向上移动到出口。这支持这样的情况：传送装置17的高速度使较重的第二部分的颗粒3以一定速度离开传送带17，该速度足以使第二部分的颗粒穿过来自鼓风机19的基本上横向的气流18。由于气流18，由较大的第二部分的颗粒3捕捉或与较大的第二部分的颗粒3一起被拖动的第一较轻部分的任何颗粒被从其释放。通过紧挨着颗粒3离开传送带17的出口点或出口20应用提供向下方向气流18的鼓风机19，能够容易地布置气流18。气流18的流速的合适值在范围15-30m/s中。
如图1中所示，在传送装置的出口，提供刮擦器23以去除常常粘合到传送装置17的表面的第一部分的颗粒。
图1还显示：可应用第二鼓风机21，第二鼓风机21提供向下方向气流，并且第二鼓风机21被放置在鼓5的附近，以便在所述板6、6’处于从鼓5延伸的垂直向上的位置的时刻鼓5的板6、6’撞击朝着鼓5沿进给装置2、10的滑板2下落的所述颗粒3之后，在早期从鼓5移走的颗粒的流朝着另一接收区域11去除第一部分的颗粒。
本发明的另一特征在于：冲击板22相对于鼓5位于远处并沿远离鼓5的方向向下倾斜，冲击板22至少部分地在用于第二较重部分的接收区域12中的传送装置17的上方延伸。
冲击板22相对于水平线以小于45°的角度倾斜，优选地，冲击板22相对于水平线以15°和30°之间的角度倾斜。
结果
当把本发明的分离设备应用于具有在范围0-15mm中的颗粒的底灰的750kg的样本的分离和回收时的回收结果如下：
输入 回收 回收
粗粒产物 细粒产物
4mm-15mm 96.5％ 3.5％
2mm-4mm 96.6％ 3.4％
1mm-2mm 79.9％ 20.1％
0.5-1mm 52.0％ 48.0％
0.25-0.5mm 42.4％ 57.6％
0.125-0.25mm 44.8％ 55.2％
0.063-0.125mm 50.5％ 49.5％
0.038-0.063mm 67.7％ 32.3％
从这些结果，很清楚地，本发明的分离设备对于从尺寸在2mm以下的第一部分的颗粒回收在范围2-15毫米中的第二部分的颗粒回收非常有效。发明人明确地指出：如以上所讨论的示例性实施例涉及本发明的分离设备的操作和构造，而不必局限于废物焚烧灰或底灰的处理。本发明的分离设备一般地适用于需要被分类为具有较低范围(诸如，0-15mm)中的尺寸的各部分颗粒的任何类型的颗粒，而不局限于从废物焚烧厂获得的这种颗粒。

Claims (9)

1.一种分离设备(1)，其用于从颗粒流(4)分离至少具有第一组的尺寸的颗粒(3)的第一部分和具有第二组的尺寸的颗粒(3)的第二部分，其中第一组尺寸的颗粒具有0-2mm范围内的尺寸，第二组尺寸的颗粒具有2-15mm范围内的尺寸，该分离设备包括：用于颗粒流(4)的进给装置(2，10)；可旋转的鼓(5)，在它的周缘(13)具有板(6，6’)，每个板具有用于颗粒的沿径向延伸的碰撞表面；和接收区域(12)，用于接收第二部分的颗粒，其中所述接收区域(12)具有用于排出在所述接收区域(12)中接收的颗粒的传送装置(17)，其特征在于，接收区域(12)中的传送装置(17)在使用期间以至少2m/s的速度移动，冲击板(22)相对于鼓(5)位于远处并沿远离鼓(5)的方向向下倾斜，冲击板(22)至少部分地在接收区域(12)中的传送装置(17)的上方延伸，所述冲击板(22)相对于水平线以小于45°的角度倾斜。
2.如权利要求1所述的分离设备(1)，其特征在于，所述用于第二部分的接收区域(12)中的传送装置(17)具有倾斜位置，从而它使沉积在它上面的颗粒向上移动到传送装置的出口。
3.如权利要求1所述的分离设备(1)，其特征在于，所述传送装置(17)的表面以4m/s的速度移动。
4.如权利要求1或2所述的分离设备(1)，其特征在于，在传送装置的出口，提供刮擦器(23)以去除粘合到传送装置(17)的表面的第一部分的颗粒。
5.如权利要求1-3中任何一项所述的分离设备(1)，其中在传送装置的出口，提供第一鼓风机(19)，第一鼓风机(19)提供向下方向气流(18)以去除由第二部分的颗粒一起拖动的第一部分的颗粒，其特征在于，由第一鼓风机(19)提供的气流(18)具有在范围15-30m/s中的气流速度。
6.如权利要求1-3中任何一项所述的分离设备(1)，其特征在于，所述进给装置(2，10)包括相对于水平线以在范围70-90°中的角度倾斜的振动的滑板(2)，所述滑板(2)具有位于鼓(5)上方的边缘(2’)，边缘(2’)被实现为用于颗粒流(4)的出口，并且振动的滑板(2)的边缘(2’)垂直地位于所述鼓(5)的旋转轴线(8)的上方，以使得在使用时，颗粒流(4)的颗粒(3)沿朝着所述旋转轴线(8)的方向朝着鼓(5)下落，并且进行这样的布置，即在所述板(6，6’)处于从鼓(5)延伸的近似垂直向上的位置的时刻，鼓(5)的板(6，6’)撞击所述下落的颗粒(3)，。
7.如权利要求1-3中任何一项所述的分离设备(1)，其特征在于，提供向下方向气流的第二鼓风机(21)被放置在鼓(5)的附近，以便在所述板(6，6’)处于从鼓(5)延伸的垂直向上的位置的时刻鼓(5)的板(6，6’)撞击朝着鼓(5)沿进给装置(2，10)的滑板(2)下落的所述颗粒(3)之后，在早期从鼓(5)移走的颗粒流朝着另一接收区域(11)去除第一部分的颗粒。
8.如权利要求1-3中任何一项所述的分离设备(1)，其特征在于，所述冲击板(22)相对于水平线以15°和30°之间的角度倾斜。
9.如权利要求6所述的分离设备(1)，其特征在于，所述滑板以85°的角度倾斜。
CN201180041845.XA 2010-07-28 2011-07-15 分离设备 Active CN103118808B (zh)

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