2000噸 pet瓶的回收造粒生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

摘要I摘要隨著聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）瓶應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，廢棄PET瓶數(shù)量激增，國(guó)內(nèi)每年產(chǎn)生的廢棄PET瓶已達(dá)到數(shù)十萬(wàn)噸，做好廢棄PET瓶的回收工作迫在眉睫。本設(shè)計(jì)從聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯生產(chǎn)工藝著手，選擇普遍使用的雙螺桿擠出成型的成型方法生產(chǎn)PET瓶的回收造粒，通過(guò)配方選擇、物料衡算、設(shè)備選型、工藝參數(shù)控制等過(guò)程對(duì)整個(gè)工藝流程作了較為詳盡的闡述。指出成熟的PET回收生產(chǎn)工藝路線，并從低成本、高性能、功能應(yīng)用等各方面考慮設(shè)計(jì)了較為合理的生產(chǎn)配方和留有發(fā)展?jié)摿Φ纳a(chǎn)設(shè)備，計(jì)算其生產(chǎn)車間所需的各種設(shè)備和總投資成本，繪制出工藝流程圖和生產(chǎn)車間設(shè)備平面布置圖，對(duì)實(shí)際投資建設(shè)的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯瓶回收生產(chǎn)線具有積極的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞PET；回收造粒；生產(chǎn)工藝路線ABSTRACTIIABSTRACTWITHTHEWIDENOFPOLYETHYLENETEREPHTHALATEBOTTLEAPPLICATIONAREATHEQUANTITYOFABANDONEDPETBOTTLEISINCREASINGATPRESENT,HUNDREDSOFTHOUSANDSOFTONSOFABANDONEDPETBOTTLEWEREPRODUCEDINCHINATHERECYCLINGOFWASTEPETBOTTLEISIMMINENTEMBARKFROMTHEPETPRODUCTIONPROCESS,TWINSCREWEXTRUSIONMOLDINGMETHODWASCHOOSEDTOPRODUCERECYCLINGPETPELLETSTHETECHNOLOGICALPROCESSINTHISDESIGNWASDESCRIBEDFROMTHEFORMULATIONSELECTION,MATERIALBALANCE,EQUIPMENTSELECTIONANDPROCESSPARAMETERCONTROLINTHISDESIGNTHEMATUREPRODUCTIONPROCESS,PRODUCTIONFORMULAANDEQUIPMENTWITHDEVELOPMENTPOTENTIALWERECHOOSEDFROMLOWCOST,HIGHPERFORMANCEANDFUNCTIONALAPPLICATIONASPECTSALLKINDSOFEQUIPMENTSOFTHEPRODUCTIONWORKSHOPANDTOTALINVESTMENTWERECALCULATEDTHEPROCESSANDLAYOUTOFEQUIPMENTINTHEPRODUCTIONWORKSHOPWEREDECIDEDTHISDESIGNHASSOMEDEGREEOFGUIDINGSIGNIFICANCEINTHEINVESTMENTCONSTRUCTIONOFRECYCLINGPETBOTTLEPRODUCTIONLINEKEYWORDSPETRECYCLINGGRANULATIONPRODUCTIONPROCESS目錄摘要IABSTRACTII第一章概述111有關(guān)PET塑料的簡(jiǎn)介1111PET塑料的定義1112PET塑料結(jié)構(gòu)1113PET塑料的發(fā)展歷史1114PET塑料的用途2115PET塑料的回收312產(chǎn)品的市場(chǎng)及需求413國(guó)際PET塑料的回收再生利用現(xiàn)狀分析514國(guó)內(nèi)外主要工藝路線介紹615設(shè)計(jì)依據(jù)816產(chǎn)品方案8161產(chǎn)品選定8162產(chǎn)品用途817產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)9171外觀尺寸9172理化性能918工藝流程敘述10181、分揀11182破碎11183、清洗12184、脫水12185、預(yù)結(jié)晶12186、干燥13187、擠出造粒13第二章工藝計(jì)算1421物料衡算14211計(jì)算基準(zhǔn)14212物料衡算1422能量衡算16221電能16222冷卻水18第三章設(shè)備計(jì)算2131擠出生產(chǎn)線的設(shè)備計(jì)算2132回收分揀設(shè)備計(jì)算2133回收清洗生產(chǎn)線的計(jì)算22331破碎機(jī)組設(shè)備的計(jì)算22332清洗設(shè)備的計(jì)算22IV333脫水設(shè)備的計(jì)算2334篩選設(shè)備的計(jì)算2335其它預(yù)結(jié)晶、干燥等設(shè)備計(jì)算2436生產(chǎn)車間平面布置圖和工藝流程圖說(shuō)明24361生產(chǎn)工藝要求24362設(shè)備安轉(zhuǎn)、檢修24第四章主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)2641主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)26411原料消耗定額2642原料的技術(shù)參數(shù)26421廢PET瓶的主要技術(shù)指標(biāo)26422廢PET瓶清洗粉的主要技術(shù)指標(biāo)27第五章工藝參數(shù)2951配方2952工藝控制指標(biāo)29521分揀29522破碎29523清洗30525擠出造粒3253主要設(shè)備參數(shù)33第六章生產(chǎn)成本估算3961固定成本計(jì)算39611設(shè)備投資成本39612車間定員及人員工資40613車間選址及廠房投資4162可變成本計(jì)算42621原料費(fèi)用計(jì)算42622水電費(fèi)用計(jì)算4263生產(chǎn)總成本計(jì)算43631制造費(fèi)用43632管理費(fèi)用44633銷售費(fèi)用44634財(cái)務(wù)費(fèi)用4464利潤(rùn)計(jì)算45641銷售收入45642稅金451增值稅452附加稅453企業(yè)所得稅45643利潤(rùn)4665主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)46第七章設(shè)備一覽表47第八章安全防范與環(huán)境保護(hù)4881安全方面4882環(huán)保方面48結(jié)束語(yǔ)50致謝52參考文獻(xiàn)51第一章概述11有關(guān)PET塑料的簡(jiǎn)介111PET塑料的定義聚對(duì)苯二甲酸酯類塑料，主要包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯PBT。PET塑料是英文POLYETHYLENETEREPHTHALATE的縮寫。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯俗稱滌綸樹脂。它是對(duì)苯二甲酸與乙二醇的縮聚物，與PBT一起統(tǒng)稱為熱塑性聚酯或飽和聚酯。112PET塑料結(jié)構(gòu)PET塑料分子結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱，具有一定的結(jié)晶取向能力，故而具有較高的成膜性。PET塑料具有很好的光學(xué)性能和耐候性，非晶態(tài)的PET塑料具有良好的光學(xué)透明性。另外PET塑料具有優(yōu)良的耐磨耗摩擦性和尺寸穩(wěn)定性及電絕緣性。PET做成的瓶具有強(qiáng)度大、透明性好、無(wú)毒、防滲透、質(zhì)量輕、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。PBT與PET分子鏈結(jié)構(gòu)相似，大部分性質(zhì)也是一樣的，只是分子主鏈由兩個(gè)亞甲基變成了四個(gè)，所以分子更加柔順，加工性能更加優(yōu)良。PET是乳白色或淺黃色高度結(jié)晶性的聚合物，表面平滑而有光澤。耐蠕變、抗疲勞性、耐摩擦和尺寸穩(wěn)定性好，磨耗小而硬度高，具有熱塑性塑料中最大的韌性；電絕緣性能好，受溫度影響小，但耐電暈性較差。無(wú)毒、耐氣候性、抗化學(xué)藥品穩(wěn)定性好，吸水率低，耐弱酸和有機(jī)溶劑，但不耐熱水浸泡，不耐堿。PET樹脂的玻璃化溫度較高，結(jié)晶速度慢，模塑周期長(zhǎng)，成型周期長(zhǎng)，成型收縮率大，尺寸穩(wěn)定性差，結(jié)晶化時(shí)呈脆性，耐熱性低等。通過(guò)加入成核劑和進(jìn)行玻璃纖維增強(qiáng)，PET具有以下的特點(diǎn)1熱變形溫度和長(zhǎng)期使用溫度是熱塑性通用工程塑料中最高的；2因?yàn)槟蜔岣?，增?qiáng)PET在250的焊錫浴中浸漬10S，幾乎不變形也不變色，特別適合制備錫焊的電子、電器零件；3彎曲強(qiáng)度達(dá)200MPA，彈性模量達(dá)4000MPA，耐蠕變及疲勞性也很好，表面硬度高，機(jī)械性能與熱固性塑料相近；4PET樹脂和增強(qiáng)PET是工程塑料中價(jià)格是最低的，具有很高的性價(jià)比。113PET塑料的發(fā)展歷史1946年英國(guó)發(fā)表了第一個(gè)制備PET的專利，1949年英國(guó)ICI公司完成中試，但美茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)2000噸/年廢PET瓶回收造粒生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)2國(guó)杜邦公司購(gòu)買專利后，1953年建立了生產(chǎn)裝置，在世界最先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。初期PET幾乎都用于合成纖維，在我國(guó)俗稱滌綸、的確良。80年代以來(lái)，PET作為工程塑料有了突破性的進(jìn)展，相續(xù)研制出成核劑和結(jié)晶促進(jìn)劑，目前PET與PBT一起作為熱塑性聚酯，成為五大工程塑料之一。我國(guó)的PET生產(chǎn)規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外幾個(gè)主要生產(chǎn)廠商。進(jìn)入80年代，我國(guó)逐步從國(guó)外引進(jìn)萬(wàn)噸幾十萬(wàn)噸級(jí)先進(jìn)的PET樹脂合成裝置，質(zhì)量和產(chǎn)量都有了長(zhǎng)足的進(jìn)展。根據(jù)中國(guó)紡織學(xué)會(huì)統(tǒng)計(jì)，1997年我國(guó)生產(chǎn)PET切片樹脂174萬(wàn)噸，其中高粘度包裝用切片樹脂生產(chǎn)能力為224萬(wàn)噸，所以生產(chǎn)PET工程塑料級(jí)的樹脂來(lái)源充足。由于制備各種混配改性PET塑料的裝置與其他聚合物混配改性用的裝置是通用的，國(guó)內(nèi)混配用擠出機(jī)的制造也形成一定規(guī)模，所以只要市場(chǎng)一旦開拓，國(guó)內(nèi)PET塑料的生產(chǎn)也會(huì)快速增長(zhǎng)。114PET塑料的用途玻璃纖維增強(qiáng)PET適用于電子電氣和汽車行業(yè)，用于各種線圈骨架、變壓器、電視機(jī)、錄音機(jī)零部件和外殼、汽車燈座、燈罩、白熾燈座、繼電器、硒整流器等。PET工程塑料目前幾個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的耗用比例為電器電子26，汽車22，機(jī)械19，用具10，消費(fèi)品10，其他為13。目前PET工程塑料的總消耗量還不大，僅占PET總量的16。1薄膜片材方面各類食品、藥品、無(wú)毒無(wú)菌的包裝材料；紡織品、精密儀器、電器元件的高檔包裝材料；錄音帶、錄像帶、電影膠片、計(jì)算機(jī)軟盤、金屬鍍膜及感光膠片等的基材；電氣絕緣材料、電容器膜、柔性印刷電路板及薄膜開關(guān)等電子領(lǐng)域和機(jī)械領(lǐng)域。2包裝瓶的應(yīng)用其應(yīng)用已由最初的碳酸氣飲料發(fā)展到現(xiàn)在的啤酒瓶、食用油瓶、調(diào)味品瓶、藥品瓶、化妝品瓶等。3電子電器制造連接器、線圈繞線管、集成電路外殼、電容器外殼、變壓器外殼、電視機(jī)配件、調(diào)諧器、開關(guān)、計(jì)時(shí)器外殼、自動(dòng)熔斷器、電動(dòng)機(jī)托架和繼電器等。4汽車配件如配電盤罩、發(fā)火線圈、各種閥門、排氣零件、分電器蓋、計(jì)量?jī)x器罩殼、小型電動(dòng)機(jī)罩殼等，也可利用PET優(yōu)良的涂裝性、表面光澤及剛性，制造汽車的外裝零件。5機(jī)械設(shè)備制造齒輪、凸輪、泵殼體、皮帶輪、電動(dòng)機(jī)框架和鐘表零件，也可用作微波烘箱烤盤、各種頂棚、戶外廣告牌和模型等。6PET塑料的成型加工可以采用注塑、擠出、吹塑、涂覆、粘接、機(jī)加工、電鍍、真空鍍金屬、印刷等方法。第一章概述3115PET塑料的回收德國(guó)PET廢瓶回收成為“中國(guó)毛衣”也值得大家深思，德國(guó)市場(chǎng)上每年流動(dòng)800多萬(wàn)個(gè)PET瓶子。垃圾回收公司收去這些瓶子，壓成團(tuán)或粉碎成片，然后以相對(duì)來(lái)說(shuō)相當(dāng)高的價(jià)格出售給中國(guó)。根據(jù)相關(guān)人士計(jì)算，能裝16升飲料的瓶子可以做成一件毛衣。回顧1993年前，所有塑料瓶都進(jìn)了垃圾箱，一小部分回收利用。自從4年前實(shí)施了押罐費(fèi)，超市必須回收空瓶，PET瓶子踏上了萬(wàn)里征途遠(yuǎn)赴中國(guó)，變成合成粗呢毛衣后，再返回德國(guó)，衣錦榮歸。中國(guó)紡織業(yè)有著巨大的塑料需求。盡管商人會(huì)在德國(guó)回收企業(yè)的價(jià)格上再加一碼，進(jìn)口還是比自己生產(chǎn)這種原料便宜。從漢堡運(yùn)往香港的運(yùn)費(fèi)很低，原因是，貨輪從中國(guó)運(yùn)來(lái)并卸下紡織品后，船上有很多空位。在中國(guó)生產(chǎn)的成本很低，因?yàn)閯趧?dòng)力低廉，而環(huán)境和社會(huì)標(biāo)準(zhǔn)不完善。在中國(guó)工廠里，這些PET原料被按色分類，切成碎片熔化。加工后，PET瓶子以紡織品的形式返回德國(guó)，在德國(guó)銷售。這里體現(xiàn)的價(jià)值創(chuàng)造是巨大的一件合成粗呢毛衣價(jià)格在50至100歐元之間，而所用材料只相當(dāng)于32歐分。遠(yuǎn)東對(duì)舊塑料的饑餓根本就看不到盡頭。中國(guó)已無(wú)法以一手原料來(lái)滿足自己的需求。在這種背景下，像PET這樣的二手原料身價(jià)倍增。塑料空瓶運(yùn)往中國(guó)當(dāng)?shù)乇划?dāng)成原料來(lái)用，這一點(diǎn)表明，事實(shí)上存在著一個(gè)二手原料的世界市場(chǎng)。10年前，垃圾被扔到垃圾場(chǎng)，“那時(shí)我們是一個(gè)消費(fèi)與丟棄社會(huì)?！敝袊?guó)加工德國(guó)再出售這個(gè)例子說(shuō)明了問(wèn)題，“這個(gè)市場(chǎng)發(fā)展向全體消費(fèi)者表明一些垃圾確實(shí)得到了再生再利用?！痹僬撸缱罱鼉赡陙?lái)，印度洲際回收公司已經(jīng)生產(chǎn)出合格再生PET，據(jù)報(bào)道，印度國(guó)有洲際回收公司INDIANOWNEDINTERCONTINENTALRECYCLING位于英格蘭北部SKELMERSDALE地區(qū)的裝置于2007年11月開始試運(yùn)行，按計(jì)劃，該裝置每年能回收與轉(zhuǎn)化3萬(wàn)噸廢塑料瓶。此外，該裝置擁有一些分揀、沖洗和烘干的設(shè)備，生產(chǎn)出的產(chǎn)品將是用于非食用產(chǎn)品的熱罐瓶片。消費(fèi)者可以利用這種材料來(lái)包裝非食用產(chǎn)品或作為中間來(lái)分隔兩層可食用物質(zhì)。目前在英國(guó)，用于非食用產(chǎn)品的再生PET瓶片的市場(chǎng)價(jià)格為600英鎊/噸左右。另外，日本企業(yè)成功研究開發(fā)出回收再生PET改性劑，回顧日本2000年4月全面實(shí)施容器回收法，2006年回收PET瓶達(dá)到39萬(wàn)噸，僅達(dá)到回收率的60。為了PET回收再利用的技術(shù)難題。由日本了口夕化成公司成功研究開發(fā)出回收再生PET改性劑“ARP1000”和“ARP1100”兩種牌號(hào)推向市場(chǎng)。ARP回收再生改性劑的主要特點(diǎn)是使用時(shí)不需要進(jìn)行干燥處理。在室溫下非常穩(wěn)定。適用于所有的塑料成型加工設(shè)備。能夠任意著色?？芍苯舆M(jìn)行共混添加。提高了PET回收再生成型材料的沖擊強(qiáng)度。由于ARP以微細(xì)狀態(tài)分散在回收PET成型材料中，在成型加工剪切力的作用下，相互界面張力小。ARP與回收茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)2000噸/年廢PET瓶回收造粒生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)4PET成型材料粘度比為1，分散好，改善了回收PET成型材料的沖擊強(qiáng)度，例如當(dāng)添加5“ARP”時(shí)，缺口沖擊強(qiáng)度由2KJ/M2提高到55KJ/M2。在10時(shí)低溫沖擊強(qiáng)度由18KJ/M2提高到5KJ/M2。改善了回收再生PET成型材料的粘度，提高了PET熔融成型材料的流動(dòng)性能，適宜成型加工形狀復(fù)雜，異形材等擠出成型制品。12產(chǎn)品的市場(chǎng)及需求塑料是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中可實(shí)現(xiàn)“減量化、再利用、資源化”的重要材料,其加工成型是無(wú)污染排放、低消耗、高效率的過(guò)程,絕大部分塑料使用后能夠被回收再利用,是典型的資源節(jié)約型環(huán)境友好材料。同時(shí)塑料回收再生利用也是解決資源短缺的一個(gè)重大戰(zhàn)略問(wèn)題。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)塑料再生行業(yè)市場(chǎng)逐漸繁榮，中小企業(yè)大量涌現(xiàn)，投資活躍，從以前家庭作坊式回收再生塑料模式向以市場(chǎng)需求為動(dòng)力的純商業(yè)模式轉(zhuǎn)變，并正在發(fā)展成為回收加工集群化、市場(chǎng)交易集約化、完全靠市場(chǎng)需求和價(jià)格驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)向的環(huán)保型產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)。統(tǒng)計(jì)顯示,目前中國(guó)內(nèi)地?fù)碛兴芰显偕髽I(yè)1萬(wàn)多家,已形成一批較大規(guī)模的再生塑料回收交易市場(chǎng)和加工集散地。再生塑料回收、加工、經(jīng)營(yíng)市場(chǎng)規(guī)模越來(lái)越大,年交易額達(dá)幾十億元,且呈蓬勃發(fā)展之勢(shì)。相比十五期間中國(guó)塑料消費(fèi)量年平均增幅高于10,十一五期間塑料消費(fèi)量增長(zhǎng)趨勢(shì)可能放緩至58。在塑料制品大量出口的背景下,國(guó)內(nèi)實(shí)際消費(fèi)量將穩(wěn)定小幅增長(zhǎng),而塑料回收量增長(zhǎng)應(yīng)高于實(shí)際消費(fèi)量的增長(zhǎng)1。從事再生塑料回收利用及加工的企業(yè)和人員數(shù)量龐大且穩(wěn)定增長(zhǎng)，主要是以個(gè)體戶和農(nóng)民為主，也有一些其他行業(yè)投資商。塑料再生行業(yè)為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、為農(nóng)村富余勞動(dòng)力就業(yè)和增加收入提供了渠道，為資源再生利用、環(huán)境保護(hù)事業(yè)作出巨大貢獻(xiàn)，是環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。根據(jù)中國(guó)塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè),2010年我國(guó)塑料回收量有望超過(guò)1000萬(wàn)噸,回收率達(dá)到25左右；2015年回收量達(dá)1500萬(wàn)噸，回收率達(dá)到30。廖正品表示,中國(guó)再生塑料再生加工正在由低質(zhì)量、高能耗向高質(zhì)量、低能耗、多品種、高技術(shù)的方向發(fā)展。再生塑料回收再利用交易、加工市場(chǎng)逐漸由松散型向緊密型發(fā)展,產(chǎn)業(yè)集聚度增加,規(guī)?；l(fā)展條件成熟。十一五期間,塑料再生利用市場(chǎng)前景廣闊。塑料的生產(chǎn)、加工食品的污染排放、低消耗、高效率的過(guò)程，絕大部分塑料使用后能被回收再利用，是典型的資源節(jié)約型環(huán)境友好材料。另一方面，在國(guó)外再生塑料回收利用及加工也有相當(dāng)大的市場(chǎng)，據(jù)美國(guó)化學(xué)委員會(huì)（ACC）的統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)，2005年由PET聚酯和HDPE等塑料生產(chǎn)的塑料瓶中，回收塑料瓶超過(guò)99。而在歐洲，奧地利、比利時(shí)、丹麥、德國(guó)、荷蘭、挪威、瑞典和瑞第一章概述5士的2007年塑料廢棄物回收率均超過(guò)80。2007年市場(chǎng)上所有PET聚酯瓶收集加以回收利用已達(dá)到40，回收利用率比上一年提高20。據(jù)歐洲PET聚酯瓶回收利用組織（PETCORE）調(diào)查顯示，歐洲2007年收集量達(dá)到了113萬(wàn)噸。日本是塑料生產(chǎn)第二大國(guó)，日本廢棄塑料回收利用工作做得較好，據(jù)日本“廢棄塑料管理協(xié)會(huì)”統(tǒng)計(jì)，日本1020萬(wàn)噸廢棄塑料中，52（530萬(wàn)噸）回收利用，其中包括2用作化工原料、3用作再熔化固體燃料、20用作發(fā)電燃料、13用于焚燒爐熱能利用。13國(guó)際PET塑料的回收再生利用現(xiàn)狀分析PET塑料在包裝領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用，無(wú)論是包裝膜、卷材、還是啤酒瓶，都使用PET塑料。但是當(dāng)這些材料被廢棄時(shí)，面臨著如何處理的問(wèn)題。通過(guò)特殊的合金化工藝，可以使廢PET很好地被回收利用，制成與其他塑料共混的合金材料。底特律舉辦的SPE全球塑料環(huán)境年會(huì)（GPEC）上，推出了由聚乙烯及回收的PET制成的合金材料，令人矚目。目前，歐洲已有3個(gè)生產(chǎn)商成功開發(fā)出這種新型合金材料，這種材料堅(jiān)硬、強(qiáng)度高、易加工，價(jià)格低廉。幾十年來(lái)，盡管在技術(shù)文獻(xiàn)資料里有關(guān)于此類技術(shù)的報(bào)道，但此類技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)商品化不過(guò)是近幾年的事情。目前，EREMANORTHAMERICA公司與歐洲的3家生產(chǎn)商進(jìn)行合作，使用EREMA公司的VACUREMA連續(xù)性固化反應(yīng)器，在真空狀態(tài)下對(duì)PET進(jìn)行加熱和干燥，以恢復(fù)其特性粘度，然后用帶結(jié)晶干燥器的排氣式雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒。PET/PE合金的應(yīng)用領(lǐng)域PET/PE合金具有非常好的性能，它的脆性比純PET低，加工之前也不用干燥處理。此外，由于PET/PE材料強(qiáng)度高，流動(dòng)性好，冷卻速度要比HDPE快，因此，這種材料的模制擠壓時(shí)間短，產(chǎn)量高。已被西班牙的SPBERNERPLASONSL公司收購(gòu)的SPALEXSA公司曾在擠出機(jī)里，用5層和7層PE保護(hù)膜碎片與PET卷材制作合金材料。他們將這種混合物擠壓成單絲，做成刷子毛。據(jù)說(shuō)，這種單絲的性能可與尼龍相媲美，但價(jià)格要比尼龍低廉得多。由于共擠膜碎片中含有大量的EVA粘結(jié)層，正好可以作為PET和LDPE的相容劑。比利時(shí)的INNOVAPACKAGIYSYSTEMNV（IPS）公司先將回收的PET卷材與HDPE（75/25）及各種助劑在擠出機(jī)中進(jìn)行混合制得合金材料，然后將這種合金材料模制成灰黑色運(yùn)輸用托盤。IPS公司所使用的PET/PE合金模制生產(chǎn)線包括EREMAN的VACUREMA裝置、結(jié)晶干燥器、擠出機(jī)以及注塑機(jī)。在這條生產(chǎn)線上，PET從固化器流出時(shí)的溫度為11885，然后再進(jìn)入溫度為17685（PET的加工溫度）的擠出機(jī)中，同時(shí)把PE和相容劑加到擠出機(jī)內(nèi)，最后將熔融物料送入注射機(jī)中，成型出塑料托盤。據(jù)說(shuō)，這種塑料托盤的價(jià)格與用木材制得的產(chǎn)品差不多。該公司的PET/PE托盤每件售出價(jià)格為68歐元，而木制托盤的價(jià)格為5歐元。茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)2000噸/年廢PET瓶回收造粒生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)6目前，德國(guó)MBMMASCHINENBAU公司正在銷售這種托盤模制生產(chǎn)線，并將其出口到了日本。三年前，英國(guó)的DELLEVEPLASTICS公司生產(chǎn)出了合格的PET/HDPE雙壁波紋管材，該材料由PET/HDPE合金和一種相容劑及沖擊改性劑制作而成。PET/HDPE合金技術(shù)使DELLEVEPLASTICS公司能夠充分利用其內(nèi)部的殘次品再循環(huán)材料。據(jù)說(shuō)，PET/PE合金材料的性能超出了英國(guó)AGREMENHAPAS委員會(huì)的HDPE公路排水管的標(biāo)準(zhǔn)要求。DELLEVEPLASTICS公司聲稱，直徑為75MM的單壁PET/PE管材的平均硬度為5678KN/M2和直徑為100MM的HDPE管子一樣好。這種合金材料的流動(dòng)性好、冷卻速度快，易于加工。據(jù)EREMA公司報(bào)道，PET/HDPE合金材料模制前無(wú)需干燥，產(chǎn)品的性能良好，加工周期只是HDPE的一半。PET/PE合金材料的增容PET材料和PE材料的共混需要增容。多數(shù)相容劑（某些受專利保護(hù)）可以滿足要求。EVA是PET與PE多層膜的典型粘接層，同時(shí)也可用作PET與PE合金的相容劑，它比其他相容劑更便宜，但加入量卻大一些，按重量計(jì)算，要多出510。EREMA公司發(fā)現(xiàn)，使用帶真空干燥器的VACUREMA系統(tǒng)要比不帶真空干燥器的VACUREMA系統(tǒng)所需的相容劑少，這是因?yàn)檎婵諣顟B(tài)下可吸收5的官能化乙烯共聚物，使相容劑的添加量降低0306。PET/尼龍合金在GPEC年會(huì)上，有兩家公司介紹說(shuō)，PET/PA啤酒瓶廢品也可通過(guò)合金技術(shù)而加以回收利用。CLARIANT公司和JOHNSORPOLYKERLLC公司正在用一種PET擴(kuò)鏈劑來(lái)增容啤酒瓶中的PET和尼龍。這種擴(kuò)鏈劑的商品名為CESAEXTEND，其有效成分是環(huán)氧官能化苯乙烯/丙烯酸共聚物，是由這兩家公司合作開發(fā)的。CLARIANT公司最初銷售該產(chǎn)品時(shí)是為了提高PET的特性粘度，后來(lái)該公司發(fā)現(xiàn)CESAEXTEND對(duì)PET/尼龍合金具有增容效應(yīng)。據(jù)報(bào)道，添加1的CESAEXTEND擴(kuò)鏈劑，可提高20的沖擊強(qiáng)度和30的拉伸強(qiáng)度，熔融指數(shù)提高了100倍，但當(dāng)CESAEXTEND被添加到2時(shí)，上述各性能就不再有明顯的提高。14國(guó)內(nèi)外主要工藝路線介紹PET瓶由于質(zhì)輕不碎、能耗低等優(yōu)勢(shì)，替代了一些傳統(tǒng)的包裝材料，大量應(yīng)用在食品、飲料、化妝品等領(lǐng)域，特別是飲料瓶，PET已占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。飲料瓶都是一次性使用，所以廢棄量極大。PET瓶的回收技術(shù)在國(guó)外已達(dá)到相當(dāng)高的水平，美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家回收率現(xiàn)已達(dá)80以上。PET飲料瓶回收方法有化學(xué)回收和物理回收兩種?；瘜W(xué)回收法是將PET廢瓶在一定反應(yīng)條件下解聚生成有用化學(xué)品的方法，如生產(chǎn)低檔燃料汽油。物理回收法是將廢PET瓶經(jīng)過(guò)分離、破碎、洗滌及干燥處理進(jìn)行再造粒方法。物理回收法主要有以下兩種第一章概述7一是將廢PET瓶切碎成片，從PET中分出HDPE、鋁、紙和粘合劑，PET碎片再經(jīng)洗滌、干燥、造粒；二是先將廢PET瓶上非PET的瓶蓋、座底、標(biāo)簽等雜物用機(jī)械方法分離，再經(jīng)洗滌、破碎、造粒。前一種工藝流程用人工方法先除去石塊、木料、其它塑料制品以及有色PET瓶。再生PET中不得含有PVC雜質(zhì)，因?yàn)槠浯嬖谑怯绊慞ET色澤的關(guān)鍵因素。當(dāng)PVC混入量較少時(shí)可在傳送帶上用人工方法分離，即受扭力作用時(shí)PVC與PET瓶在受力部分產(chǎn)生不同的物理現(xiàn)象，PVC瓶出現(xiàn)不透明痕跡，PET瓶沒(méi)有，即可進(jìn)行分離。亦有些公司利用PVC與PET熔點(diǎn)的不同，將破碎PET和PVC碎片通過(guò)裝有加熱器控制一定溫度的傳送帶，PVC被熔化后粘附在傳送帶上，這樣可與PET分離開。鐵的分離采用鐵磁分離器。PET瓶破碎有的只進(jìn)行一次破碎，有的先進(jìn)行粗破碎后再細(xì)分破碎，最終成為1015CM大小的碎片。破碎機(jī)出口處安裝有一個(gè)孔徑為1015CM的篩子以控制碎片的尺寸。洗凈及雜質(zhì)分離技術(shù)是獲得高質(zhì)量再生PET的關(guān)鍵。飲料瓶通常使用塑料PE或紙標(biāo)簽，紙標(biāo)簽可用粘接劑，也可在瓶子吹塑過(guò)程中粘上去，當(dāng)PET瓶破碎后，部分標(biāo)簽被破碎成碎片，有的仍然粘附在PET碎片上，破碎后的PET通常采用鼓風(fēng)機(jī)和旋風(fēng)分離機(jī)組合分離裝置，可以除去約98的疏松標(biāo)簽碎片，也可采用抽氣塔分離裝置分離，破碎的PET碎片垂直從分離塔頂部加入，碎片與上升氣流形成逆流，利用PET與標(biāo)簽碎片比重差異，標(biāo)簽被抽去，PET從分離器底部出來(lái)，為了保證標(biāo)簽分離效率，在生產(chǎn)中可采用兩套以上的分離裝置。洗滌的目的是除去粘接劑、灰和原瓶中的殘留物。洗滌采用80100熱水來(lái)軟化或溶解粘貼標(biāo)簽和底座的EVA粘接劑或其他類型粘接劑，為防止脫落的粘接劑再粘附PET碎片，需在水中加入添加劑，如堿、乳化劑或其它專用化學(xué)劑。清洗液一般由工廠根據(jù)廢瓶來(lái)源和粘接特性來(lái)確定其配方組成和含量，清洗液可濾去雜質(zhì)重新加熱后循環(huán)使用，洗滌可在裝有攪拌器的特別清洗罐內(nèi)進(jìn)行，為保證清洗的效果，洗滌可采用二級(jí)洗滌工藝。底座的分離是利用底座HDPE與PET密度不同的特性將其分離。分離在浮洗罐中進(jìn)行，HDPE碎片從罐頂部溢出，下沉的PET碎片從罐底部出去。有的則采用水力旋流器分離代替浮選罐，其分離效果更好。PET碎片通常采用離心脫水機(jī)使碎片含水量降至2,再經(jīng)帶式或管式干燥機(jī)干燥，使水份含量降至05。PET中不能含有鋁雜質(zhì)，即使微量鋁雜質(zhì)都會(huì)影響再生PET的透明性，因此再生PET中鋁含量應(yīng)低于50106，分離鋁的最簡(jiǎn)單方法是在破碎前人工拆除鋁蓋、鋁環(huán)或采用靜電分離法使鋁含量降低至100106，這種分離可在輸送帶上進(jìn)行；若PET碎片再通過(guò)金屬檢測(cè)分離系統(tǒng)進(jìn)一步凈化，鋁含量可低于5106。茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)2000噸/年廢PET瓶回收造粒生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)8再生PET擠出造粒與原生PET擠出造粒除在進(jìn)料有所區(qū)別外其它方面區(qū)別不大。擠出造?？刹捎脝温輻U或雙螺桿擠出機(jī)，但在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮傳統(tǒng)擠出機(jī)的進(jìn)料壓力太大，改用進(jìn)料部分尺寸較大的螺桿，若用雙螺桿擠出機(jī)效果更佳。后一種工藝流程先把PET瓶中的非PET成份分離，然后再破碎回收。它是先采用人工方法將石塊、木料及其它塑料制品以及有色飲料瓶分離。PVC瓶的分離可采用人工挑選方法或PVC分離設(shè)備進(jìn)行。金屬鐵的分離可采用磁鐵分離器進(jìn)行分離。飲料瓶通過(guò)輸送機(jī)后進(jìn)入清理機(jī)，瓶子垂直進(jìn)入加工生產(chǎn)線，通過(guò)除環(huán)機(jī)和除蓋機(jī)將瓶蓋和拉環(huán)拆除，并經(jīng)稱重確保瓶蓋已拆除，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)某個(gè)瓶子重量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)將其從生產(chǎn)線上分離出去。然后向每個(gè)廢PET瓶子注入100ML開水，溶解瓶?jī)?nèi)殘余飲料，同時(shí)將瓶夾緊掛起，瓶外用高壓水刷洗，用熱水使粘接劑軟化，這樣底座自行脫落，塑料或紙質(zhì)標(biāo)簽脫出。經(jīng)過(guò)洗滌后將瓶底部切除，放出瓶?jī)?nèi)的水。破碎如同第一種工藝方法中的設(shè)備即可，經(jīng)過(guò)連續(xù)干燥器將PET瓶碎片干燥至水份含量低于005。擠出造粒與第一種回收方法相同。以上兩種回收技術(shù)均有工廠采用。其工藝各有特點(diǎn)。第一種回收方法較易形成大規(guī)模生產(chǎn)，但分離技術(shù)比較復(fù)雜，分離設(shè)備較多，投資較大。第二種方法產(chǎn)品純度較高，使用設(shè)備較少，投資較省，但僅適用于無(wú)破損的完整的飲料瓶，被壓扁或有破損的飲料瓶需分離出去，用其它的方法另行回收。實(shí)際上廢塑料瓶從運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)合理性考慮，應(yīng)壓扁包扎后才可運(yùn)輸。其次切割出的瓶底座回收基本按照第一種方法進(jìn)行，因此第二種回收法局限性較大。15設(shè)計(jì)依據(jù)本設(shè)計(jì)主要依據(jù)PET瓶回收造粒項(xiàng)目任務(wù)書以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB44552006廢塑料再生技術(shù)及應(yīng)用。16產(chǎn)品方案161產(chǎn)品選定通過(guò)對(duì)市場(chǎng)的了解，主要是顏色無(wú)色透明，有光澤，力學(xué)性能和新料較為接近的產(chǎn)品市場(chǎng)銷售情況最好，所以顏色無(wú)色透明，有光澤，力學(xué)性能和新料較為接近的同時(shí)該規(guī)格也符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。162產(chǎn)品用途由廢PET瓶回收造粒得到的PET粒料已成功應(yīng)用于生產(chǎn)PET短切纖維、PET拉鏈用單絲以及PET農(nóng)藥瓶等眾多產(chǎn)品。在國(guó)外，已經(jīng)將其用于多層拉伸PET瓶的中第一章概述9間層，用于飲料包裝，或者利用其制備片材用于生產(chǎn)托盤等包裝產(chǎn)品。PET粒料的用途如下（1）重新制造PET瓶，再生粒料不能用于與食品直接接觸，但可用于三層PET瓶的中間層，再制成碳酸飲料瓶。（2）紡絲制造纖維，再生PET粒料可用來(lái)紡絲制成纖維，用作枕芯，褥子，睡袋，氈等。（3）玻纖增強(qiáng)材料，經(jīng)玻纖增強(qiáng)的再生PET具有較好的耐熱性和力學(xué)強(qiáng)度，可用來(lái)制作汽車零部件，如耐熱汽車車輪罩，其熱變形溫度可達(dá)240度。彎曲彈性模量達(dá)9500MPA，彎曲強(qiáng)度214MPA，沖擊強(qiáng)度15KF/M2。（4）共混改性，再生PET粒料可與其他聚合物共混，制得各種改性料，如與PE共混，可得到?jīng)_擊性能改善的PET共混料，PE/PET為（1050）（9050）。如再加入少量聚丙烯，共混物的尺寸穩(wěn)定性可獲明顯改進(jìn)。由于PE和PET的極性相差較大，所以，在共混時(shí)需進(jìn)行相容處理，一般通過(guò)聚烯烴的接枝改性來(lái)改進(jìn)相容性。17產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)再生顆粒主要是根據(jù)使用的原料不同，以及加工出來(lái)的顆粒的特點(diǎn)來(lái)區(qū)分等級(jí)，一般分為一、二、三級(jí)料。一級(jí)料是指所使用的原料為沒(méi)有落地的邊角料，或者稱為下角料，有些是水口料、膠頭料等，質(zhì)量也是比較好的，就是沒(méi)有使用過(guò)的，在加工新料的過(guò)程之中，剩余的小邊角，或者是質(zhì)量不過(guò)關(guān)的原料。以這些為毛料加工出來(lái)的顆粒，透明度較好，其質(zhì)量可以與新料相比，故為一級(jí)料或者是特級(jí)料。二級(jí)料是指原料已使用過(guò)一次的，但是高壓造粒除外，高壓造粒中使用進(jìn)口大件居多，進(jìn)口大件如果為工業(yè)膜，是沒(méi)有經(jīng)過(guò)風(fēng)吹日曬的，故其質(zhì)量也非常好，加工出來(lái)的顆粒透明度好，這時(shí)也應(yīng)該根據(jù)顆粒的光亮度及表面是否粗糙來(lái)判斷。三級(jí)料是指原料已使用過(guò)兩次或者多次的，加工出來(lái)的顆粒，其彈性，韌性等各個(gè)方面均不是很好，只能用于注塑。而一、二級(jí)料可以用于吹膜、拉絲等用途。171外觀尺寸顆粒白色透明，有光澤，非晶形,產(chǎn)品規(guī)格直徑約為1525MM。172理化性能PET中不能含有鋁雜質(zhì)，即使微量鋁雜質(zhì)都會(huì)影響再生PET的透明性，因此再生PET中鋁含量應(yīng)低于50106，非晶形的再造粒，特性黏度范圍是060065，視干燥茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)2000噸/年廢PET瓶回收造粒生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)10的完善程度而定，而且力學(xué)性能和新料較為接近。18工藝流程敘述廢棄PET瓶的回收造粒，基本上與PET瓶生產(chǎn)過(guò)程中廢品的回收造粒同類，但由于應(yīng)用之后的廢棄PET瓶比較臟，但必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的清洗處理，洗去油污、塵土等雜物；另外，廢棄PET瓶往往伴有瓶蓋、標(biāo)簽、底托之類的配件，由于它們通常是由其他材料制得的，因此在廢棄PET瓶的回收造粒過(guò)程中，必須將這些配件分別揀除。廢PET聚酯瓶的回收造粒過(guò)程（見下圖）大致如下收集廢棄的PET瓶分揀破碎清洗脫水預(yù)結(jié)晶處理高溫干燥擠出造粒第一章概述11181、分揀分揀是獲得高品質(zhì)PET回收料的重要工序。分揀的具體內(nèi)容如下去除瓶蓋目前的PET瓶蓋大多由PP、HDPE制成，在破碎瓶子前應(yīng)將其剔除。如果讓其混入PET中，由于PE、PP與PET的相容性不好，將會(huì)導(dǎo)致PET回收料的物理機(jī)械性能明顯下降。去除標(biāo)貼PET包裝瓶的標(biāo)簽，一般是由PVC收縮膜制成的。PVC的熱穩(wěn)定性較差，在180左右，經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間加熱即會(huì)分解。而PET擠出造粒溫度高達(dá)265左右，如果其中混有PVC，在如此高溫下則會(huì)嚴(yán)重分解、焦化，導(dǎo)致回料品質(zhì)大幅度下降，甚至失去應(yīng)用價(jià)值，因此在回收造粒過(guò)程中，必須徹底清除PVC標(biāo)貼，以確保回收料的品質(zhì)。目前剔除PET瓶上的PVC標(biāo)貼的工作，主要是依靠人工分揀的方法。在破碎PET瓶之前，標(biāo)貼較完好，容易取下分離；一旦破碎之后，標(biāo)貼則很難剔除了，因此去除標(biāo)貼的工作應(yīng)該安排在破碎瓶子之前進(jìn)行；分揀出來(lái)的標(biāo)貼，也可以集中起來(lái)加以應(yīng)用。3底托的分離與熱熔液的清除無(wú)底托的可采用PET瓶在國(guó)外已廣泛使用,但目前國(guó)內(nèi)仍大量使用有底托的PET瓶，其底托用HDPE制成，再用熱熔膠與PET瓶體粘合為一體。在廢棄PET瓶回收造粒過(guò)程中,粉碎之前,需先將底托拔下并除去粘結(jié)在瓶體上的熱熔膠。拔下底托可以采用機(jī)械拔出的方法,也可以通過(guò)加熱使熱熔膠失效后,將底托取下。瓶體上殘存的熱熔膠可用刀片刮下,也可在加熱熔狀態(tài)下將其揩擦干凈,這將有助于保證回收PET粒料的品質(zhì)。HDPE的底托亦應(yīng)集中起來(lái),加以利用。182破碎廢PET瓶的破碎，原則上可以采用普通轉(zhuǎn)刀式塑料破碎機(jī)，但由于PET瓶的壁厚較薄，破碎時(shí)定刀和動(dòng)刀之間的間距應(yīng)該盡量小，同時(shí)考慮到PET瓶有較大的硬度和韌性，且回收廢PET瓶中難免混有雜物，會(huì)加劇刀具的磨損，因此動(dòng)刀與定刀雖然均可采用高碳鋼制造，但最好還是采用耐磨性較佳的硬質(zhì)合金鋼制造。在破碎過(guò)程中，為避免大量灰塵飛揚(yáng)，生產(chǎn)中常將水通入破碎機(jī)的粉碎室中，不僅可以有效地防止粉塵飛揚(yáng)，還有助于及時(shí)帶走熱量，確保有效冷卻，有利于破碎工序的順利進(jìn)行。茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)2000噸/年廢PET瓶回收造粒生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)12破碎過(guò)程中有個(gè)值得重視的問(wèn)題是動(dòng)刀與篩板之間的距離，要與篩板的孔徑相適應(yīng)，如果距離過(guò)大，積存在篩板上、未通過(guò)篩板孔的較粗瓶片，再粉碎就較困難，生產(chǎn)效率將明顯下降。183、清洗清洗工序包括用洗滌液清洗與用清水漂洗兩個(gè)步驟。洗滌液由洗滌劑（或皂粉）加水配成，其主要作用是促進(jìn)油脂類的雜物、粉塵等與PET碎片分離，漂洗則是將那些雜物帶走。漂洗可采用普通自來(lái)水清洗，直至可溶性雜質(zhì)全部除去；并且沉淀除去大量泥沙之類的不溶性雜質(zhì)。洗滌可以在專用的洗滌池中或者洗滌機(jī)中進(jìn)行。最簡(jiǎn)單的洗滌機(jī)是回轉(zhuǎn)式洗滌機(jī)，它由殼體、內(nèi)筒、攪拌槳等主要部件組成。外殼內(nèi)盛水，內(nèi)筒是一個(gè)有許多小孔的不銹鋼筒，其中安裝有攪拌槳；破碎好的PET碎片裝入不銹鋼筒中之后，放入洗滌液，開動(dòng)攪拌槳進(jìn)行清洗，油脂類的物質(zhì)就溶解于洗滌液中；泥沙類的不溶性雜質(zhì)則通過(guò)小孔下沉，隨洗滌液放出。洗滌之后放入清水進(jìn)行漂洗。漂洗過(guò)程中，攪拌槳同樣旋轉(zhuǎn)攪動(dòng)，直至漂洗的PET碎片完全洗凈，然后停止通水，卸出物料，準(zhǔn)備脫水。洗滌液的濃度和清洗漂洗的時(shí)間，主要取決于PET碎片本身的清潔度，也和清洗設(shè)備、洗滌液及水溫等因素有關(guān)，具體條件可通過(guò)試驗(yàn)確定。洗滌液和漂洗用水的回收處理是一個(gè)值得重視的問(wèn)題，因?yàn)榇罅繌U水的排放會(huì)造成環(huán)境污染。廢水處理大體上通過(guò)過(guò)濾（包括粗濾、細(xì)濾）、沉淀、活性炭吸附等工序來(lái)完成。經(jīng)過(guò)凈化處理后的水可以再用于PET碎片的清洗。184、脫水漂洗后的PET碎片含有大量的水分，為了有利于后續(xù)結(jié)晶過(guò)程的進(jìn)行，減少加熱熱量的耗費(fèi)，先進(jìn)行脫水是十分必要的。脫水可以在普通的離心機(jī)中進(jìn)行。為防止已經(jīng)洗凈的PET碎片二次污染，選用的離心機(jī)的內(nèi)膽應(yīng)當(dāng)是用不銹鋼制造的。185、預(yù)結(jié)晶預(yù)結(jié)晶的作用是讓PET碎片結(jié)晶，提高其熔融溫度，防止在后面的加熱干燥過(guò)程中，出現(xiàn)PET碎片結(jié)塊的問(wèn)題。預(yù)結(jié)晶可以在普通的干燥箱中進(jìn)行，也可以在類似于高速混合機(jī)的機(jī)械式干燥機(jī)中進(jìn)行。后者依靠機(jī)械摩擦使物料升溫，這種方法升溫速度快，對(duì)水份的揮發(fā)也較為有利，是比較可取的。如果采用干燥箱進(jìn)行預(yù)結(jié)晶處理，干燥箱的溫度可設(shè)為120或稍高，直到PET碎片失去透明性，即可認(rèn)為預(yù)結(jié)晶過(guò)程完第一章概述13成。186、干燥PET樹脂在高溫下對(duì)水較敏感，微量的水分也會(huì)使其在擠出中發(fā)生降解，使制品的熔體強(qiáng)度降低，使制品泛黃。因此，在擠出或吹瓶前必須進(jìn)行充分干燥處理。常用的干燥方法有鼓風(fēng)烘箱干燥、真空干燥、紅外專用烤箱等。經(jīng)過(guò)預(yù)結(jié)晶處理后的PET碎片，再于更高溫度下加熱干燥，除去殘留的水份。例如在150的干燥箱中再干燥6個(gè)小時(shí)以上，使碎片中的含水量低于005以下，以避免在后續(xù)的擠出造粒過(guò)程中，PET高溫水解而導(dǎo)致分子量的急劇下降，粘度急劇下降。187、擠出造粒擠出造粒加工一般采用螺桿擠出機(jī)，將PET熔融擠出形成料條，然后經(jīng)過(guò)水冷卻以后，送入切粒機(jī)中，切成圓柱形的粒子。切粒采用旋刀式切粒機(jī)，為確保切粒效果，無(wú)論動(dòng)刀或者定刀均用硬質(zhì)合金鋼制備。擠出機(jī)可以用單螺桿擠出機(jī)，也可以用雙螺桿擠出機(jī)。當(dāng)采用雙螺桿擠出機(jī)時(shí)，PET料在擠出機(jī)中停留的時(shí)間比較接近（死角少），又便于抽真空排除殘余水份，減少PET料的水解，對(duì)于提高粒料的品質(zhì)較為有利，而且雙螺桿擠出機(jī)的產(chǎn)量高，因此使用雙螺桿擠出機(jī)是比較理想的；但其設(shè)備價(jià)格比較昂貴，一次性投資比較大，因此在實(shí)際生產(chǎn)中，采用單螺桿擠出機(jī)較多。選用的單螺桿擠出機(jī)，其長(zhǎng)徑比應(yīng)該足夠的大（251以上），另外還需采用突變型螺桿，以利于PET碎片的塑化和順利擠出，PET碎片擠出時(shí)，其溫度（機(jī)頭和均化段）在265左右。盡管回收的廢舊PET瓶在擠出造粒之前，已經(jīng)過(guò)了仔細(xì)的分揀、清洗等處理，但還是難免混有或多或少的雜質(zhì)；為了保證回收料的品質(zhì)，以及避免因?yàn)V網(wǎng)的阻塞而導(dǎo)致擠出和出料速度降低，因此需要經(jīng)常更換濾網(wǎng)。停機(jī)換網(wǎng)不僅會(huì)增加操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，還會(huì)浪費(fèi)有效生產(chǎn)時(shí)間。所以最好在擠出機(jī)和模頭之間安裝自動(dòng)換網(wǎng)裝置。茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)2000噸/年廢PET瓶回收造粒生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)14第二章工藝計(jì)算21物料衡算211計(jì)算基準(zhǔn)年工作日的確定（年工作小時(shí)）（1）年工作日36510（法定假日）355天（2）設(shè)備大修30天/年720小時(shí)（3）特殊情況停車15天/年360小時(shí)（4）機(jī)頭清洗換過(guò)濾網(wǎng)1次/7天8小時(shí)/次355天（30天15天）1/7次/天8小時(shí)/次354小時(shí)（5）實(shí)際開車時(shí)間365天10天30天15天177天2923天292天292天247008小時(shí)設(shè)備利用系數(shù)K實(shí)際開車時(shí)間/年工作時(shí)間7008/8520082212物料衡算1造粒前工段確定各崗位物料損失率回收的廢PET瓶在擠出造粒前必須經(jīng)過(guò)一系列的處理分揀、破碎、清洗、脫水、預(yù)結(jié)晶、干燥等。由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，由于工人操作不慎以及設(shè)備殘留等因素，使物料有一定的損失。列表如下表21造粒前工段物料損耗系數(shù)一覽表后處理工序脫水預(yù)結(jié)晶干燥清洗破碎回收分揀損耗率01005005010201合計(jì)損耗率02010201總損耗06物料平衡計(jì)算進(jìn)入本工序的物料量出料量/（1本工序的損失率）進(jìn)入后處理階段的物料量第二章工藝計(jì)算152000/1022004KG進(jìn)入清洗階段的物料量2004KG/1012006KG進(jìn)入破碎階段的物料量2006KG/1022010KG進(jìn)入回收分揀階段的物料量2010KG/1012012KG造粒前工段物料平衡表表22造粒前工段物料平衡表輸入輸出工序物料KG回收KG小計(jì)KG物料KG損失KG小計(jì)KG回收分揀201220102012202010破碎201020062010402006清洗200620042006202004后處理200420042004402000合計(jì)20122012200020002擠出成型工段物料衡算擠出成型工段損耗率表23擠出成型工段損耗率工序自然損耗掃地下腳料一次成品百分率010416979物料平衡計(jì)算混合料需求量2000噸/年/97920429噸/年自然損耗占2042901204噸掃地料占2042904817噸下腳料占20429163263噸擠出成型工段物料平衡表表24擠出成型工段物料平衡表工序物料輸送自然損耗量掃地料下腳料成品物料量T20429204817326320003根據(jù)衡算,計(jì)算出實(shí)際每年需求量及日需要量和每小時(shí)需要量根據(jù)物料衡算,原料年需要量為20429噸,計(jì)算出每年需要投入廢PET瓶為茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)2000噸/年廢PET瓶回收造粒生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)16205515噸,即20429106205515T根據(jù)計(jì)算結(jié)果畫出物料衡算流程圖A20429T/A3263T/A2000T/A,制品下腳料回收破碎擠出造粒損失102T/A圖21物料衡算流程圖22能量衡算整個(gè)PET瓶回收造粒生產(chǎn)線采用本設(shè)計(jì)的的PET瓶片造粒機(jī)組,根據(jù)其提供技術(shù)數(shù)計(jì)算如下221電能查得SHJ65型雙螺桿擠出機(jī)的生產(chǎn)能力200320KG/H,則需生產(chǎn)線條數(shù)204291000/7008320091，則選擇1條生產(chǎn)線基本能滿足生產(chǎn)要求。1破碎機(jī)耗能全年需要破碎下腳料為3263噸,選用PC250型破碎機(jī)，其破碎量為200（KG/H），功率為4KW，因?yàn)樵撋a(chǎn)線是先進(jìn)行粗破碎后再細(xì)分破碎，最終成為1015CM大小的碎片，故本設(shè)計(jì)選用兩臺(tái)破碎機(jī)。則全年的使用時(shí)間為生產(chǎn)總時(shí)間7008H消耗功率70084256064KWH（2）PET清洗流水線耗能按PET清洗工藝要求，清洗過(guò)程分為三個(gè)階段預(yù)洗、主洗和漂洗，本流水線三205515T/A204515T/A205115/A204915T/A回收分揀清洗40T/A損失20T/A損失破碎20T/A損失后處理40T/A損失第二章工藝計(jì)算17道工序使用五種共計(jì)9件設(shè)備，電機(jī)9臺(tái)，動(dòng)力用電223KW，用水量34噸/小時(shí)，產(chǎn)能1噸/小時(shí)。工藝流程如下螺旋提升機(jī)噴淋洗料機(jī)旋風(fēng)脫水機(jī)螺帶洗料機(jī)A型旋風(fēng)脫水機(jī)噴淋洗料機(jī)漂洗機(jī)漂洗機(jī)旋風(fēng)脫水機(jī)全年的使用時(shí)間為7008H,則消耗功率為7008H2234KWH（3）擠出造粒生產(chǎn)線擠出造粒生產(chǎn)線的配套設(shè)備如下表表27擠出造粒生產(chǎn)線設(shè)備表生產(chǎn)線配置設(shè)備名稱功率KW總功率KW雙螺桿主機(jī)3105主喂料系統(tǒng)11真空排氣系統(tǒng)22機(jī)筒水循環(huán)系統(tǒng)055機(jī)筒加熱系統(tǒng)3自動(dòng)液壓換網(wǎng)系統(tǒng)15雙螺桿擠出主機(jī)部分減速箱系統(tǒng)0556695主機(jī)控溫表055電氣控制柜系統(tǒng)主機(jī)變頻器05105模面切粒機(jī)（含導(dǎo)軌）15上風(fēng)冷切粒罩05風(fēng)冷熱切切粒輔機(jī)切粒機(jī)二級(jí)風(fēng)送系統(tǒng)0525擠出造粒生產(chǎn)線功率669510525705KW耗電量7057008KWH4振動(dòng)篩選用ZDS800A,生產(chǎn)能力1000KG/H，功率185KW。原料的小時(shí)消耗量2055151000/700829326KG/H所以一臺(tái)設(shè)備滿足要求。其主要用于PET回收料的篩選，把過(guò)大和過(guò)小的顆粒篩除開來(lái)。則使用時(shí)間2055151000/1000205515H耗電量185205515380203KWH茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)2000噸/年廢PET瓶回收造粒生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)185照明設(shè)備車間照明設(shè)備15盞,功率04KW使用時(shí)間取最大值5000小時(shí),則耗電量為0415500030000KWH（6）冷水塔耗電量選用冷水塔功率為55KW根據(jù)年使用時(shí)間7008H，則總的耗電量為70085538544KWH7PET專用干燥機(jī)耗電量由于PET分子在高溫下對(duì)水敏感，當(dāng)水份含量超過(guò)極限時(shí)，在加工過(guò)程中就會(huì)發(fā)生水解，導(dǎo)致分子量大幅度下降，直至擠出物變色、脆化而失去使用價(jià)值。因此我們的干燥裝置選用STGU500型PET塑料瓶片脫水干燥機(jī)，生產(chǎn)能力10001500KG/H，主機(jī)動(dòng)力1115KW。因?yàn)楦稍餀C(jī)為間隙工作,取其使用時(shí)間為生產(chǎn)總時(shí)間的10，則耗電量1570081010512KW8冷卻水槽選用冷卻水槽功率為2KW，年總使用時(shí)間與生產(chǎn)線時(shí)間相同，則消耗功率為270081416KW因此，車間的總的年耗電量表28耗電量綜合計(jì)算表設(shè)備名稱數(shù)量/臺(tái)功率/KW總功率/KW年使用時(shí)間/H耗電量/KWH破碎機(jī)248700856064PET瓶片清洗流水線122322370084擠出造粒生產(chǎn)線27057057008冷水塔15555700838544振動(dòng)篩1185185205304380203冷卻水槽12270081416PET專用干燥機(jī)11515700810512照明設(shè)備15046500030000合計(jì)1671543取損耗系數(shù)為80，取實(shí)際耗電量為43/8054KWH222冷卻水根據(jù)設(shè)備技術(shù)參數(shù)冷卻水槽和冷水塔5M3/H第二章工藝計(jì)算19清洗流水線和擠出造粒生產(chǎn)線4M3/H一般情況下，年總耗水量570087008463072M3考慮到一定的損耗量，取系數(shù)冷卻水120,則實(shí)際為6307212756864M3表29能量消耗綜合表消耗量序號(hào)名稱單位每噸產(chǎn)品消耗定額每時(shí)每天每年1電能KWH4941714103338476542冷卻水M33781082592756864但本設(shè)計(jì)的冷卻水一般是可循環(huán)再用的，故可按108M3/H作為最初循環(huán)水量，但由于在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生部分的流失，需要及時(shí)補(bǔ)給，冷卻水的補(bǔ)水量以冷卻塔的水量損失為標(biāo)準(zhǔn)，冷卻塔的水量損失包括三部分蒸發(fā)、風(fēng)吹、排污，即QMQEQWQB式中QM冷卻塔水量損失；QE蒸發(fā)水量損失；QW風(fēng)吹水量損失；QB排污水量損失；1）蒸發(fā)損失水量QE0001000002TQ式中QE為蒸發(fā)損失量；T為冷卻塔進(jìn)出水溫度差；Q為循環(huán)水量；為空氣的干球溫度。根據(jù)本設(shè)計(jì)中冷水塔的設(shè)備參數(shù)環(huán)境溫度在28度，水流量在108M3/H，入水溫度為40，則出水溫度為32故QE0001000002TQ0001568108013M3/H2）風(fēng)吹損失水量對(duì)于有除水器的機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，風(fēng)吹損失量為QW0203Q（0021600324）M3/H3）排污和滲漏損失該損失是比較機(jī)動(dòng)的一項(xiàng)，它與循環(huán)冷卻水質(zhì)要求、處理方法、補(bǔ)充水的水質(zhì)及循環(huán)水的濃縮倍數(shù)有關(guān)QMQEN/N一1茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)2000噸/年廢PET瓶回收造粒生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)20式中N為濃縮倍數(shù)。濃縮倍數(shù)為補(bǔ)充水含鹽量和經(jīng)濃縮后冷卻水中的含鹽量之比，建筑給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦N值，一般情況下最高不超過(guò)56。N值過(guò)大，排污和滲漏損失大，必然造成水浪費(fèi)，N值過(guò)小，補(bǔ)水量小，冷卻水濃度大，會(huì)造成系統(tǒng)的污垢和腐蝕。根據(jù)本設(shè)計(jì)冷卻水濃度較低，可選N5故QMQEN/N一10135/401625M3/H綜上所述，冷卻水的最大補(bǔ)水量為QMQEQWQB013003240162503249M3/H故每小時(shí)冷卻水的總用量為10803249111249M3/H冷卻水的年總用量108