一种用于废旧涤棉回收的装置的制作方法

本发明属于pet回收领域，具体地说，涉及一种用于废旧涤棉回收的装置。

背景技术

现有的涤棉回收技术中常采用设有刮棉器的多孔压辊输送带对废旧涤棉的醇解物进行处理，以分离其中的棉纤维，并且将分离后液体成分送入蒸馏器内进行蒸馏。但是采用上述设备过滤效率较低，需要多次过滤以充分收集醇解物中的液体，并且在之后还需要单独对过滤后的棉纤维进行烘干等处理，提高了回收的成本。

申请号为201410621070.9的中国专利公开了一种废旧涤棉纺织品连续化分离回收装置及工艺，该装置包括(一)醇解缩聚系统：包括顺序相连的醇解釜、醇解物收集罐、精过滤器、浓缩设备、预缩聚釜和终缩聚釜；(二)连续分离系统：包括两套连续分离设备，醇解物收集罐、棉纤维收集洗涤罐、洗涤液收集罐、棉纤维收集罐。该工艺为：经破碎后的废旧涤棉纺织品被送至醇解釜用乙二醇对其中的涤进行醇解；醇解物与棉纤维的混合物，经过两次连续分离得到洗涤后的棉纤维和洗涤液回收利用；分离后的醇解物经过滤、浓缩、预缩聚、终缩聚，得到再生pet聚酯。其中采用了至少两套连续分离设备才将醇解物中的固体棉渣与液体成分完全分离，结构复杂且提高了成本；此外，分离固体的后续处理与液体的蒸馏过程需要分开进行，降低了回收的效率。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种废旧涤棉回收装置，所述装置将过滤器与蒸馏器一体化设置，在简化过滤结构的同时，利用同一热源同时进行烘干和蒸馏过程，大大提高了回收效率。考虑到若将废旧涤棉中的聚酯完全醇解为单体，需要较大的能耗和乙二醇用量，同时由于大量乙二醇在高温条件下长时间反应易生成二甘醇，会使再生聚酯中二甘醇的含量超标，导致再生聚酯质量下降，因此本发明采用“半降解增粘”工艺，利用本装置回收醇解产物里大量的乙二醇，将剩余的bhet及微量的多聚体再聚合以得到再生聚酯。

为达到上述技术效果，本发明采用技术方案的基本构思是：

本发明提供了一种用于废旧涤棉回收的装置，包括依次相连的破碎设备3，醇解池4，过滤器1，蒸馏器2，再生池6以及纺丝设备7，其中醇解池4使用乙二醇对废旧涤棉进行醇解，所述过滤器1一体设于蒸馏器2内侧顶部，蒸馏器2连接有真空泵，与过滤器1内胆相连的烘干风道13穿出蒸馏器2外壁设置，所述烘干风道13沿蒸馏器2外侧延伸至底部与热源21相连，所述热源21为过滤器1内棉渣的烘干与蒸馏器2中醇解物的蒸馏过程提供热量，实现烘干和蒸馏的同时进行。

上述方案中，过滤器1设置于蒸馏器2的内侧的顶部，经过醇解池4的醇解物送入过滤器1后进行过滤，滤液自过滤器1底部释出流入蒸馏器2并在其底部富集，以便于对滤液进行进一步蒸馏。其中过滤器1的内胆中留存有过滤后的固体棉渣，因此连通过滤器1的内胆设有烘干风道，所述烘干风道自过滤器1内部延伸至蒸馏器2的外侧，并向下延伸与热源21相连，所述热源21不仅为过滤器1中棉渣固体的烘干提供热量，同时也为蒸馏器2底部滤液的蒸馏提供热量，可实现烘干与蒸馏同时进行，相较现有技术中先将滤液转运至蒸馏器后再分离固体棉纤维并烘干的过程，提高了回收效率；并且采用同一热源同时为烘干和蒸馏提供热量，提高了能源的利用效率；此外，蒸馏器2连接真空泵设置，在蒸馏过程中可降低蒸馏器内压力，使得蒸馏温度相应下降。

本发明的进一步方案为：过滤器1顶部与醇解物的进料口15相对应设置，进料口15与醇解池4相连，醇解物经进料口15进入过滤器1内胆，过滤器1内胆底部设有若干筛孔12，以将醇解物的液体成分滤入蒸馏器2，同时将醇解物中的固体棉渣留在过滤器1内胆中。

上述方案中，废旧涤棉经醇解池4中的乙二醇醇解后产生醇解物，在过滤器1顶部设置用于输入醇解物的进料口15，醇解物经进料口15被泵送至过滤器1内；又由于过滤器1的内胆底部设有筛孔12，因此醇解物的固体成分留存在过滤器1内，而滤液则通过筛孔12直接滤入蒸馏器2，以备蒸馏使用。

本发明的进一步方案为：所述过滤器1内胆底部连接有由电机驱动的转筒11，所述转筒11顶面设有与醇解物进料口15相对应的开口，转筒11的侧壁和底面上设有若干孔洞，电机驱动转筒11旋转以将醇解物固体棉渣中的液体甩干，甩脱的液体透过所述孔洞并经由筛孔12合并入蒸馏器2。

上述方案中，过滤器1内设置有可高速旋转的转筒11，转筒11的顶面开口与进料口15相对应设置，使得含固体棉渣的醇解物完全落入转筒11内，之后控制电机驱动转筒11旋转，由于转筒11的侧壁和底面均设有供液体滤过的孔洞，因此转筒11高速旋转产生的离心力将固体棉渣均布在桶侧壁上，同时在离心力作用下，固体棉渣中残留的液体也被甩至转筒外，并在重力作用下随过滤器1内胆的内壁向下流淌，经筛孔12流入蒸馏器2中。本发明提供的转筒结构通过调整速度产生的离心力即可将固体棉渣中的液体分离，相较现有技术中常采用的设有刮棉器和压辊的多孔输送带具有更好的分离效果，不需要重复多个过滤结构对醇解物进行分离，降低了废旧涤棉回收装置的结构复杂程度，降低了设备成本。

本发明的进一步方案为：所述蒸馏器2顶部设有蒸馏口22，所述蒸馏口22经冷凝器5与醇解池4相连通，在热源21作用下醇解物中的乙二醇受热蒸发后经冷凝器5冷却回流至醇解池4，实现乙二醇的回收利用。

上述方案中，蒸馏器2与醇解池4通过冷凝器5相连，在蒸馏器2的蒸馏作用下，醇解物滤液中的乙二醇蒸发成气体，并经过冷凝回流至醇解池4中，一方面，由于乙二醇在高温下长时间反应易生成二甘醇，会使再生过程中的聚酯切片中二甘醇含量超标，导致再生聚酯质量下降，因此本发明的乙二醇回流装置可以减少醇解物滤液中的乙二醇含量，提高再生聚酯的质量；另一方面，将多余的乙二醇回流至醇解池可节省之后醇解过程消耗的乙二醇，提高了乙二醇的利用率。

本发明的进一步方案为：蒸馏器2内侧底部设有用于检测乙二醇浓度的检测器23，通过蒸馏控制液体醇解物中乙二醇的含量并将多余的乙二醇冷凝回流至醇解设备。

上述方案中，为了有效控制醇解物滤液中的乙二醇含量，本发明的蒸馏器2底部设有乙二醇浓度检测器，在蒸馏达到一定时间时，检测器获取的乙二醇浓度下降至合理范围，此时停止蒸馏，并将醇解物泵送至再生池进行下一步处理。

本发明的进一步方案为：蒸馏器2内侧底部设有用于检测液体温度的测温器25，在蒸馏过程中实时监测液体温度。

上述方案中，为了有效的避免热源21产热过度导致乙二醇提前发生聚合反应，在蒸馏器2底部设有液体温度检测器，实时监控蒸馏过程中的液体温度，控制热源21的供热保持液体温度的稳定，防止产生杂质影响后续聚酯的生成。

本发明的进一步方案为：烘干风道13内设有靠近热源21的风扇131，风扇131运转将热量输送至过滤器1内胆中对固体棉渣进行烘干，过滤器1内胆顶部设有与蒸馏器2顶部的蒸馏口22相连的通道14，使得烘干固体棉渣产生的蒸气经所述通道14进入冷凝器5冷却回流至醇解池4。

上述方案中，过滤器1中的醇解物过滤完成后，蒸馏开始，热源21为蒸馏过程提供热量。与此同时，在风扇131的作用下，热源21产生的热量经烘干风道13输送至过滤器1内，以对固体棉渣进行烘干，固体棉渣中残留的液体在烘干作用下产生湿热蒸汽，湿热蒸汽经通道14与蒸馏器2内的馏分同时冷凝回流至醇解池4。由此可见，本发明提供的技术方案不仅完成了固体棉渣的烘干处理，更进一步将棉渣中残留的乙二醇成分回收。

本发明的进一步方案为：所述过滤器1的筛孔12开闭可控，并且在过滤醇解物时保持开启，在蒸馏和烘干过程中保持关闭；进料口15在过滤器1烘干固体棉渣的过程中保持关闭。

上述方案中，由于蒸馏产生的馏分会向上散逸，而过滤器1设置在蒸馏器2的内侧顶部，因此在蒸馏过程中，为防止湿热的蒸汽进入过滤器1影响烘干过程，封闭过滤器1底部的筛孔12，使得过滤器1与蒸馏器2形成相对独立的空间。

本发明的进一步方案为：所述通道14开闭可控，仅在过滤器1烘干固体棉渣的过程中保持开启，其他时间保持关闭。

上述方案中，为了将烘干固体棉渣产生的湿热蒸汽送入冷凝器5，在烘干过程中开启与蒸馏口22相连的通道14，使得蒸馏器2中的馏分与过滤器1中的湿热蒸汽合并后冷凝回流，在干燥处理棉渣纤维的同时，提高了乙二醇的回收效率。

本发明的进一步方案为：蒸馏器2顶部还设有与过滤器1顶面开口相通的回收口16，用于收取烘干的固体棉渣。

上述方案中，在烘干完成后，可开启回收口16收取过滤器1中的固体棉渣。

本发明的进一步方案为：蒸馏器2底部还设有与再生池6相连的管道，以将蒸馏后的醇解物送入再生池6。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1.本发明提供的废旧涤棉回收装置中，过滤器与蒸馏器一体设置并共用同一热源，可在对过滤器中固体棉渣烘干的同时对蒸馏器中液体进行蒸馏，提高了回收效率；

2.本发明提供的过滤器采用转筒甩干的方案，可一次性将棉渣中的液体甩干并收集至蒸馏器中，相比现有技术极大地提高了醇解物中固体与液体的分离效率；

3.本发明提供的废旧涤棉回收装置中，烘干过滤器中的固体棉渣所产生的蒸汽还可与蒸馏的馏分合并冷凝回流至醇解池，有效利用了烘干棉渣中残留的乙二醇；

4.本发明提供的废旧涤棉回收装置中设置有监测液体温度的测温器，一方面可根据监测温度调整热源供热以节约成本，另一方面可通过调节热源控制蒸馏器液体的温度，防止乙二醇在蒸馏器中发生聚合反应，避免后续步骤有杂质产生。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明过滤器和蒸发器一体设置的结构示意图；

图2是本发明提供的装置各部分的连接示意图。

图中：1—过滤器，11—转筒，12—筛孔，13—烘干风道，131—风扇，14—通道，15—进料口，16—回收口，2—蒸馏器，21—热源，22—蒸馏口，23—检测器，24—管路，25—测温器，3—破碎设备，4—醇解池，5—冷凝器，6—再生池，7—纺丝设备。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例中，如图1所示，提供了一种用于废旧涤棉回收的装置，包括依次相连的破碎设备3，醇解池4，过滤器1，蒸馏器2，再生池6以及纺丝设备7，其中醇解池4使用乙二醇对废旧涤棉进行醇解，所述过滤器1一体设于蒸馏器2内侧顶部，蒸馏器2连接有真空泵，与过滤器1内胆相连的烘干风道13穿出蒸馏器2外壁设置，所述烘干风道13沿蒸馏器2外侧延伸至底部与热源21相连，所述热源21为过滤器1内棉渣的烘干与蒸馏器2中醇解物的蒸馏过程提供热量，实现烘干和蒸馏的同时进行。

本实施例中，过滤器1设置于蒸馏器2的内侧的顶部，经过醇解池4的醇解物送入过滤器1后进行过滤，滤液自过滤器1底部释出流入蒸馏器2并在其底部富集，以便于对滤液进行进一步蒸馏。其中过滤器1的内胆中留存有过滤后的固体棉渣，因此连通过滤器1的内胆设有烘干风道，所述烘干风道自过滤器1内部延伸至蒸馏器2的外侧，并向下延伸与热源21相连，所述热源21不仅为过滤器1中棉渣固体的烘干提供热量，同时也为蒸馏器2底部滤液的蒸馏提供热量，可实现烘干与蒸馏同时进行，相较现有技术中先将滤液转运至蒸馏器后再分离固体棉纤维并烘干的过程，提高了回收效率；并且采用同一热源同时为烘干和蒸馏提供热量，提高了能源的利用效率。此外，蒸馏器2连接真空泵设置，在蒸馏过程中可降低蒸馏器内压力，使得蒸馏温度相应下降。

本实施例中，过滤器1顶部与醇解物的进料口15相对应设置，进料口15与醇解池4相连，醇解物经进料口15进入过滤器1内胆，过滤器1内胆底部设有若干筛孔12，以将醇解物的液体成分滤入蒸馏器2，同时将醇解物中的固体棉渣留在过滤器1内胆中。

本实施例中，废旧涤棉经醇解池4中的乙二醇醇解后产生醇解物，在过滤器1顶部设置用于输入醇解物的进料口15，醇解物经进料口15被泵送至过滤器1内；又由于过滤器1的内胆底部设有筛孔12，因此醇解物的固体成分留存在过滤器1内，而滤液则通过筛孔12直接滤入蒸馏器2，以备蒸馏使用。

本实施例中，所述过滤器1内胆底部连接有由电机驱动的转筒11，所述转筒11顶面设有与醇解物进料口15相对应的开口，转筒11的侧壁和底面上设有若干孔洞，电机驱动转筒11旋转以将醇解物固体棉渣中的液体甩干，甩脱的液体透过所述孔洞并经由筛孔12合并入蒸馏器2。

本实施例中，过滤器1内设置有可高速旋转的转筒11，转筒11的顶面开口与进料口15相对应设置，使得含固体棉渣的醇解物完全落入转筒11内，之后控制电机驱动转筒11旋转，由于转筒11的侧壁和底面均设有供液体滤过的孔洞，因此转筒11高速旋转产生的离心力将固体棉渣均布在桶侧壁上，同时在离心力作用下，固体棉渣中残留的液体也被甩至转筒外，并在重力作用下随过滤器1内胆的内壁向下流淌，经筛孔12流入蒸馏器2中。本发明提供的转筒结构通过调整速度产生的离心力即可将固体棉渣中的液体分离，相较现有技术中常采用的设有刮棉器和压辊的多孔输送带具有更好的分离效果，不需要重复多个过滤结构对醇解物进行分离，降低了废旧涤棉回收装置的结构复杂程度，降低了设备成本。

本实施例中，所述蒸馏器2顶部设有蒸馏口22，所述蒸馏口22经冷凝器5与醇解池4相连通，在热源21作用下醇解物中的乙二醇受热蒸发后经冷凝器5冷却回流至醇解池4，实现乙二醇的回收利用。

本实施例中，蒸馏器2与醇解池4通过冷凝器5相连，在蒸馏器2的蒸馏作用下，醇解物滤液中的乙二醇蒸发成气体，并经过冷凝回流至醇解池4中，一方面，由于乙二醇在高温下长时间反应易生成二甘醇，会使再生过程中的聚酯切片中二甘醇含量超标，导致再生聚酯质量下降，因此本发明的乙二醇回流装置可以减少醇解物滤液中的乙二醇含量，提高再生聚酯的质量；另一方面，将多余的乙二醇回流至醇解池可节省之后醇解过程消耗的乙二醇，提高了乙二醇的利用率。

本实施例中，蒸馏器2内侧底部设有用于检测乙二醇浓度的检测器23，通过蒸馏控制液体醇解物中乙二醇的含量并将多余的乙二醇冷凝回流至醇解设备。

本实施例中，为了有效控制醇解物滤液中的乙二醇含量，本发明的蒸馏器2底部设有乙二醇浓度检测器，在蒸馏达到一定时间时，检测器获取的乙二醇浓度下降至合理范围，此时停止蒸馏，并将醇解物泵送至再生池进行下一步处理。

本实施例中，蒸馏器2内侧底部设有用于检测液体温度的测温器25，在蒸馏过程中实时监测液体温度。

本实施例中，为了有效的避免热源21产热过度导致乙二醇提前发生聚合反应，在蒸馏器2底部设有液体温度检测器，实时监控蒸馏过程中的液体温度，控制热源21的供热保持液体温度的稳定，防止产生杂质影响后续聚酯的生成。

本实施例中，烘干风道13内设有靠近热源21的风扇131，风扇131运转将热量输送至过滤器1内胆中对固体棉渣进行烘干，过滤器1内胆顶部设有与蒸馏器2顶部的蒸馏口22相连的通道14，使得烘干固体棉渣产生的蒸气经所述通道14进入冷凝器5冷却回流至醇解池4。

本实施例中，过滤器1中的醇解物过滤完成后，蒸馏开始，热源21为蒸馏过程提供热量。与此同时，在风扇131的作用下，热源21产生的热量经烘干风道13输送至过滤器1内，以对固体棉渣进行烘干，固体棉渣中残留的液体在烘干作用下产生湿热蒸汽，湿热蒸汽经通道14与蒸馏器2内的馏分同时冷凝回流至醇解池4。由此可见，本发明提供的技术方案不仅完成了固体棉渣的烘干处理，更进一步将棉渣中残留的乙二醇成分回收。

本实施例中，所述过滤器1的筛孔12开闭可控，并且在过滤醇解物时保持开启，在蒸馏和烘干过程中保持关闭；进料口15在过滤器1烘干固体棉渣的过程中保持关闭。

本实施例中，由于蒸馏产生的馏分会向上散逸，而过滤器1设置在蒸馏器2的内侧顶部，因此在蒸馏过程中，为防止湿热的蒸汽进入过滤器1影响烘干过程，封闭过滤器1底部的筛孔12，使得过滤器1与蒸馏器2形成相对独立的空间。

本实施例中，所述通道14开闭可控，仅在过滤器1烘干固体棉渣的过程中保持开启，其他时间保持关闭。

本实施例中，为了将烘干固体棉渣产生的湿热蒸汽送入冷凝器5，在烘干过程中开启与蒸馏口22相连的通道14，使得蒸馏器2中的馏分与过滤器1中的湿热蒸汽合并后冷凝回流，在干燥处理棉渣纤维的同时，提高了乙二醇的回收效率。

本实施例中，蒸馏器2顶部还设有与过滤器1顶面开口相通的回收口16，用于收取烘干的固体棉渣。在烘干完成后，可开启回收口16收取过滤器1中的固体棉渣。

本实施例中，蒸馏器2底部还设有与再生池6相连的管道，以将蒸馏后的醇解物送入再生池6。

实施例2

本实施例中，如图1和图2所示，提供了一种用于废旧涤棉回收的装置，将废旧涤棉衣料送入粉碎设备3中，然后启动破碎电机，对废料进行粉碎。

粉碎完毕后通过传送带将回收废料送入醇解池4中。醇解池4中含有大量的乙二醇，以提取粉碎废料中的含涤成分，形成醇解物。

然后将醇解物泵送至过滤器1中，利用过滤器1中转筒11的离心力进行固液分离，其中液体成分经筛孔12流入蒸馏器2中，此时启动热源21和风扇131，关闭筛孔12，使得过滤器1中的烘干过程与蒸馏器2中的蒸馏过程同时进行，蒸馏器2中醇解物滤液中的乙二醇被蒸发成为气体，并经冷凝管5冷凝回流至醇解池4中；而烘干过程中从固体棉渣中逸出的湿热蒸汽也经通道14冷凝回流，实现乙二醇的回收。与此同时，乙二醇检测器23同时监测蒸馏器2中剩余醇解物滤液的乙二醇浓度，在降低至合适范围时停止蒸馏和烘干。此时可通过回收口16拿取过滤器1中的固体棉渣。

蒸馏结束后，醇解物滤液经管路24被输送至再生池6中加入催化剂并提供相应的反应环境，使其回收物发生聚酯反应，反应过后再加入原生聚酯，通过物理的方法增加产品的粘度，从而提高回收聚酯产品的质量，将最终生成的聚酯产品泵输送至纺丝设备7进行纺丝，所述纺丝设备7为双螺旋挤出机。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。