具有预粉碎步骤的废料再循环系统和方法与流程

allin2025-01-13  37


本申请总体上涉及用于将包括废纸的废料再循环成有用产品的方法。更具体地,本申请涉及一种用于再循环废料(包括预粉碎废料)的方法和系统。


背景技术:

1、再循环的废纸是用于制造纸产品的主要原料来源。再循环的废纸可能来自各种废料来源,这些来源通常包括其他可回收和可再循环的材料。例如,常见的废料来源常常包括聚合物材料(诸如塑料)和金属(诸如铝)。

2、尽管这些可回收和可再循环的材料可从各种废料来源获得并用作制造各种产品的原料,但现有的回收这些材料的方法效率低下,并且受制于劳动密集型回收、分类和清洁过程的经济性。例如,许多现有的回收这些可重复使用材料的方法都要求在来源处或在中间设施处对材料进行分类,然后再将材料加工成有用产品。因此,仍然需要更有效的方法来加工废料,以便以更经济的方式增加更多废料的回收和再循环。


技术实现思路

1、本申请的实施方案通过提供用于再循环包括废纸的废料的方法和系统来解决上述需求。

2、在一个方面,提供了一种方法,该方法包括将废料引入到粉碎机中;粉碎废料;将所粉碎的废料引入到压力容器中;在升高的加工温度和升高的加工压力下在压力容器中处理所粉碎的废料,以形成包含基本上再浆化的废纸的处理过的废料;将处理过的废料从压力容器中排出;然后将处理过的废料分离成第一部分和第二部分。第一部分可包含基本上再浆化的废纸,并且第二部分可包含大的碎屑。

3、在另一方面,提供了一种用于再循环包括废纸的废料的集成系统。该集成系统可以包括:粉碎机,该粉碎机被配置为接收废料并粉碎废料以形成所粉碎的废料;压力容器,该压力容器被配置为在升高的加工温度和升高的加工压力下在其中接收并处理所粉碎的废料,以形成包含基本上再浆化的废纸的处理过的废料;分离器,该分离器用于接收处理过的废料,并被配置为将处理过的废料分离成第一部分和第二部分,第一部分包含基本上再浆化的废纸,并且第二部分包含大的碎屑。

4、当参考附图阅读以下详细描述时,本发明及其实施方案的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解,其中各部件不一定按比例绘制,并且其中在所有附图中相应的附图标记表示相应的部分。



技术特征:

1.一种用于再循环包括废纸的废料的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述分离是用筛分装置进行的,并且其中分离步骤还包括用足以将所述第一部分稀释至约1重量%至约20重量%固体的量的水洗涤通过所述筛分装置的所述第一部分。

3.根据权利要求1所述的方法,其中所述升高的加工温度为至少212℉。

4.根据权利要求1所述的方法,其中所述升高的加工压力高于大气压力。

5.根据权利要求1所述的方法,其中粉碎步骤包括粉碎所述废料,使得所述废料包含小于10重量%的最长尺寸大于24英寸的废料。

6.根据权利要求5所述的方法,其中所述粉碎步骤包括粉碎所述废料,使得所述废料包含小于10重量%的最长尺寸大于12英寸的废料。

7.根据权利要求1所述的方法,其中粉碎步骤是在不将所粉碎的废料分离成一种或多种组分的情况下进行的。

8.根据权利要求1所述的方法,其中粉碎步骤有效地改进分离步骤,使得所述第二部分具有比在将废料引入到压力容器中之前没有粉碎步骤的可比较方法少90%的大的碎屑。

9.根据权利要求1所述的方法,其中所排出的处理过的废料具有约110℉至约220℉的温度。

10.根据权利要求1所述的方法,其中所排出的处理过的废料包含以所排出的处理过的废料的约5重量%至约50重量%的量存在于所排出的处理过的废料中的固体。

11.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一部分包含基于所排出的处理过的废料的湿重以3重量%至约5重量%存在于所述第一部分中的固体。

12.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一部分包含基于所述第一部分的所述固体的干重以约20重量%至约90重量%的量存在于所述第一部分的所述固体中的基本上再浆化的废纸。

13.根据权利要求2所述的方法,其中所述筛分装置包括平均面积为约20mm2至约400mm2的多个开口。

14.根据权利要求1所述的方法,其中所述方法在具有水处理设施的工业设施中现场进行。

15.根据权利要求1所述的方法,还包括使用密度分离、尺寸分离或它们的组合将所述基本上再浆化的废纸与所述第一部分中的大部分任何非纤维素固体分离。

16.根据权利要求2所述的方法,还包括使用第二分离装置从所述第二部分分离基本上不含纤维的可回收/可再循环塑料和金属。

17.根据权利要求16所述的方法,其中所述第二分离装置包括滚筒筛、振动筛、空气分离器、磁体、涡流、弹道分离器、密度分离或光学分选。

18.根据权利要求1所述的方法,还包括使用粗筛选、细筛选、溶气浮选、洗涤、澄清、正向除渣器、反向除渣器、分散、干燥或它们的组合将所述基本上再浆化的废纸与所述第一部分中的大部分任何非纤维素固体分离。

19.根据权利要求18所述的方法,还包括对所分离的基本上再浆化的废纸进行机械脱水,以从所分离的基本上再浆化的废纸中除去至少一部分液体和溶解的有机物。

20.根据权利要求19所述的方法,其中所脱水的基本上再浆化的废纸包含的纤维素材料的量大于所脱水的基本上再浆化的废纸的约30%。

21.根据权利要求19所述的方法,其中所脱水的基本上再浆化的废纸的特征在于生化需氧量(bod)含量低于约50lb/t干纤维。

22.根据权利要求19所述的方法,其中所脱水的基本上再浆化的废纸的特征在于生化需氧量(bod)含量低于未处理的废料的bod含量的约50%。

23.根据权利要求19所述的方法,其中在对所述基本上再浆化的废纸进行脱水的过程中除去的滤液包含低于约0.2重量%的悬浮固体和约90%的作为所述基本上再浆化的废纸的可溶性生化需氧量(bod)。

24.根据权利要求16所述的方法,还包括使用选自由密度分离、光学分离和金属分离组成的组的一种或多种技术对所述基本上不含纤维的可回收/可再循环塑料和金属进行分类,以分离可再循环金属和塑料。

25.根据权利要求1所述的方法,其中所述粉碎机邻近所述压力容器设置。

26.根据权利要求1所述的系统,其中所述粉碎机邻近所述压力容器设置,并且所粉碎的废料直接从所述粉碎机进料到所述压力容器中。

27.一种用于再循环包括废纸的废料的集成系统,所述集成系统包括:

28.根据权利要求27所述的系统,其中所述分离器是筛分装置。

29.根据权利要求28所述的系统,还包括水供应装置,所述水供应装置被配置为用足以将所述第一部分稀释至约1重量%至约20重量%固体的量的水洗涤通过所述筛分装置的所述第一部分。

30.根据权利要求27所述的系统,其中所述筛分装置包括平均面积为约20mm2至约400mm2的多个开口。

31.根据权利要求27所述的系统,其中所述系统在制浆造纸厂现场共同定位。

32.根据权利要求31所述的系统,其中水供应装置与所述制浆造纸厂的水处理设施集成在一起。

33.根据权利要求27所述的系统,还包括一个或多个分离器,用于将所述基本上再浆化的废纸与所述第一部分中的大部分任何非纤维素固体分离。

34.根据权利要求33所述的系统,其中所述一个或多个分离器包括密度分离器或尺寸分离器中的一者或多者。

35.根据权利要求33所述的系统,其中所述一个或多个分离器包括第二滚筒筛、粗筛、细筛或它们的组合。

36.根据权利要求33所述的系统,其中所述一个或多个分离器包括高密度除渣器。

37.根据权利要求33所述的系统,其中所述一个或多个分离器包括彼此串联的高密度除渣器、粗筛和细筛。

38.根据权利要求33所述的系统,还包括脱水装置,用于从所分离的基本上再浆化的废纸中除去至少一部分溶解的有机物和液体。

39.根据权利要求38所述的系统,其中所述脱水装置包括螺旋压榨机、压滤机或它们的组合。

40.根据权利要求33所述的系统,还包括一个或多个次级分离器,用于分离所述第二部分中的基本上不含纤维的可回收/可再循环塑料和金属,所述一个或多个次级分离器选自由密度分离器、光学分离器和金属分离器组成的组。

41.根据权利要求40所述的系统,其中所述一个或多个次级分离器包括金属分离器,所述金属分离器包括用于分离黑色金属的磁体以及用于分离铝和有色金属的涡流。

42.根据权利要求27所述的系统,其中所述粉碎机邻近所述压力容器设置。

43.根据权利要求27所述的系统,其中所述粉碎机邻近所述压力容器设置,并且被配置为使得所粉碎的废料直接从所述粉碎机进料到所述压力容器中。


技术总结
本发明提供了用于再循环包括废纸的废料的集成方法和系统,这些方法包括:粉碎该废料;在升高的加工温度和升高的加工压力下在压力容器中处理所粉碎的废料,以形成包含基本上再浆化的废纸的处理过的废料;将该处理过的废料从该压力容器中排出;以及然后分离并稀释该处理过的废料,以将包括该基本上再浆化的废纸的部分稀释至约1重量%至约20重量%的固体。回收的纸浆部分和基本上不含纤维的可回收/可再循环塑料和金属可进一步分离并用作各种后续过程中的原料。

技术研发人员:T·莫伯格,D·麦康奈尔,C·亨里克松,J·鲁尔
受保护的技术使用者:朱诺有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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