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南非回收利用
来源: fbe-china.com 时间:2019-11-23 00:00:00点击:559

Mpact是南非最大的造纸和包装材料生产商之一,该企业与其新成立的部门Mpact Polymer合作,于2015年底投入使用一套metaPure瓶到瓶再生设备。

该工厂的设计能力可以将南非饮料工业生产的近四分之一PET瓶加工成原料,然后重新生产PET瓶。

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Wadeville位于约翰内斯堡以东约60公里,Mpact公司在这里开创了新的业务领域:PET再生设备metaPure是这家南非上市企业开展再生利用业务的一个必然结果。根据全国性PET再生联合组织(PETCO)的数据,南非对PET的需求每年增长8%。2015年,南非PET市场总量接近21万吨,其中近70%加工成饮料用瓶。2015年,超过7.4万吨PET瓶得到回收利用。其中大部分被加工成聚酯纤维或者PET原料,重新用于生产瓶子或者食品包装,由此形成瓶到瓶再生利用的闭环。

借助新的克朗斯再生设备,Mpact公司现在可以将2.9万吨回收PET加工成2.1万吨PET再生料。

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“从长远的经济效益方面看,克朗斯再生设备是我们的最佳解决方案。”左起:John Hunt(Mpact再生公司执行总裁),Ronald Fairbanks(Mpact Polymers公司总经理)以及Bruce Strong(Mpact Operations董事长)。

“总包方案具有特殊魅力”

经过仔细研究,Mpact公司选择了克朗斯设备。“在投资之前,我们进行了详细调研”,Mpact再生公司执行总裁John Hunt解释说。“对此,我们与世界各地的再生设备使用厂家、制瓶厂和饮料生产商进行了交流,参观了各种不同模式。选择克朗斯的关键因素是FDA许可以及设备较低的水耗和能耗。克朗斯具有提供全套再生系统的能力,而不是仅仅提供某些部分。”Mpact公司细致地检查了克朗斯提供的设备。“清洗模块的工艺非常优秀。我们认为,克朗斯在这方面受益于通过洗瓶机取得的多年经验。消毒模块在我们看来也非常可靠。而且前端设备也由克朗斯提供,使这套设备成为最吸引我们的总包方案”,Mpact Polymers公司总经理Ronald Fairbanks表示。“从长远的经济效益方面看,克朗斯再生设备是我们的最佳解决方案。”

Mpact公司采用的metaPure瓶到瓶PET再生设备:

前端设备:PET瓶装在大包中到货,预分捡,预洗和破碎。

清洗模块:对PET片料进行强烈冲洗,去除杂物。

消毒模块:除掉有害食品的不洁物,将片料加工成颗粒料。

第1级:前端设备

大袋包装的PET瓶从收集点运到工厂院内。所谓的前端设备将这些大袋在一台拆包机中打开,将瓶子均匀地摆放在输送带上。第一台除金属装置通过永久磁铁分离所有的磁性金属组分。第二台设备是冲击式分离机,分两次从瓶子上除掉薄膜等扁平状异物以及污物、灰尘和玻璃等较轻的杂物。在除标装置中,瓶子穿过两个滚筒,此后商标被机械去除、分拣,排放到收集桶中。一台阶梯式近红外光谱仪(NIR)识别出有色PET瓶以及混入的塑料,并将这些物质剔除。经过阶梯式分选之后,只有透明和浅蓝色PET瓶进入后续流程。作为双重监控系统的一个组成部分,在近红外分选后还要进行一次人工分拣。前端设备的最后一站是破碎机,瓶子在机器中粉碎成较小的片料。

“通过干法去除商标和干法破碎,清洗流程需要更少的水和能源。水耗大约为每千克再生PET 2.5升水,这比工业标准大约低40%的”,Ronald Fairbanks解释说。

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大袋包装的PET瓶从收集点运到工厂院内。

第二台设备是冲击式分离机,分两次从瓶子上除掉薄膜等扁平状异物以及污物、灰尘和玻璃等较轻的杂物。

在除标装置中,瓶子穿过两个滚筒,此后商标被机械去除、分拣,排放到收集桶中。

“通过干法去除商标和干法破碎,清洗流程需要更少的水和能源。水耗大约为每千克再生PET 2.5升水,这比工业标准大约低40%”,Ronald Fairbanks解释说。

一台阶梯式近红外光谱仪(NIR)识别出有色PET瓶以及混入的塑料,并将这些物质剔除。

经过阶梯式分选之后,只有透明和浅蓝色PET瓶进入后续流程。

作为双重监控系统的一个组成部分,在近红外分选后还要进行一次人工分拣。

前端设备的最后一站是破碎机,瓶子在机器中粉碎成较小的片料。

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第2级:清洗模块

破碎后的片料输送至清洗模块的一个筒仓,接下来在一台干混机和后续的迷宫式筛分机中完成预清洗,除掉灰尘和碎商标等轻组分。然后,这些材料在一台预洗机中首次与水接触,并接受适当的温度处理。喷嘴和机械摩擦作用将夹带的污物颗粒除掉。在后续的碱洗流程中,利用热碱溶解掉残留商标和标胶。基于整体设备的规模,Mpact Polymers安装了两台碱洗设备。使用的碱液通过Parcival过滤系统进行两级处理,借此在后续重复利用时保证恒定的质量。此后,还要将聚烯烃瓶盖材料从物料中分离出来。这借助浮选工艺在一台密度分离机中完成:聚烯烃向上浮起,较重的PET片料向下沉降。由此,可以生产出优质的片料。然后,用热水再次对PET片料进行多级冲洗,再用热风进行机械和加热烘干。

破碎后的片料输送至清洗模块的一个筒仓,接下来在一台干混机和后续的迷宫式筛分机中完成预清洗,除掉灰尘和碎商标等轻组分。

在清洗模块中,对PET片料进行剧烈清洗,分检出异物。

使用的碱液通过Parcival过滤系统进行两级处理,借此在后续重复利用时保证恒定的质量。

此后,还要将聚烯烃瓶盖材料从物料中分离出来。这借助浮选工艺在一台密度分离机中完成:聚烯烃向上浮起,较重的PET片料向下沉降。

然后,用热水再次对PET片料进行多级冲洗,再用热风进行机械和加热烘干。

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第3级:消毒模块

在这个工序,将分拣和清洗后的片料最终处理成符合制瓶要求的再生料。基于设备能力的原因,Mpact Polymers采用了两台能力相同的消毒模块。根据德国弗劳恩霍夫研究院在Mpact Polymers公司对metaPure再生设备的测试报告,证明所生产的材料满足制备食品级再生PET包装的安全规定。美国食品药品管理局对克朗斯消毒工艺的认证,也突出强调了其整体有效性。基于卫生方面的原因,消毒模块安装在单独的空间内并保持正压。来自缓冲仓、经过清洗的片料首先在第一个加热螺旋中预热,然后在第二个螺旋中烘干,并加热到流程温度。该温度远远低于PET材料的熔化温度。此后,进入消毒模块的核心:真空反应器。在这个装置中,泳移的内含物质被从材料中去除,特性粘度(IV值)升高。

在消毒流程,将分拣和清洗后的片料最终处理成符合制瓶要求的再生料。基于设备能力的原因,Mpact Polymers采用了两台能力相同的消毒模块。

来自缓冲仓、经过清洗的片料首先在第一个加热螺旋中预热,然后在第二个螺旋中烘干,并加热到流程温度。该温度远远低于PET材料的熔化温度。

此后,进入消毒模块的核心:真空反应器。在这个装置中,泳移的内含物质被从材料中去除,特性粘度(IV值)升高。

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“快速消毒”

经过上述处理后,形成食品级PET片料。正是在这个工序,保证了再生设备相对较低的能源消耗。“与其它的再生工艺相比,这种消毒方式非常迅速。因此,消耗的能源也更少。通过这种巧妙的组合,我们的消耗指标低于每千克PET再生料1千瓦小时”,Ronald Fairbanks断定。

在后续的挤出机中,片料被熔化,通过一台过滤器挤出,剪切成颗粒。这里需要消耗的能源也比较少,因为片料已经被预热,以干燥状态离开消毒模块。颗粒料的结晶化使用余热完成,因此这个工序不需要消耗能源。产品冷却后,装入大袋,接下来进行多项细致的质量检测。

在后续的挤出机中,片料被熔化,通过一台过滤器挤出,剪切成颗粒。这里需要消耗的能源也比较少,因为片料已经被预热,以干燥状态离开消毒模块。

颗粒料的结晶化使用余热完成,因此这个工序不需要消耗能源。

产品冷却后,装入大袋,接下来进行多项细致的质量检测。

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设备于2015年中期投入运行,安装过程非常顺利,“由于预先已经完成了大量的预组装,通过集装箱发货”,Fairbanks表示。试运行六个星期之后,第一个消毒模块的设备综合效率(OEE)就已经达到80%。“与克朗斯团队的合作从一开始就非常顺畅,不论是与销售人员,还是技术人员、安装工人以及调试团队”,Ronald Fairbanks满意地说。

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