플라스틱 재활용의 사이클론 분리기: 주요 메커니즘 및 응용 분야
사이클론 분리기 플라스틱 재활용에 있어서 매우 중요합니다 효율적인 재료 분류 및 정제 입자 밀도, 크기, 기류 역학의 차이를 활용합니다. 산업별 요구 사항에 맞춰 다음과 같이 맞춤 제작됩니다.
1. 플라스틱 재활용에서의 역할
사이클론은 두 가지 주요 과제를 해결합니다.
- 오염 물질 제거: 잘게 썬 플라스틱 조각에서 먼지, 흙, 종이 라벨 또는 금속을 분리합니다.
- 재료 분류: 밀도 차이에 따라 혼합 플라스틱(예: PET 대 HDPE)을 구분합니다.
2. 작동 원리(플라스틱 특정)
- 접선 공기 흐름 주입: 파쇄된 플라스틱이 사이클론에 들어가 고속 나선형을 형성합니다.
- 원심분류: 더 무겁고 밀도가 높은 재료(예: PVC, 금속)는 벽에 밀려 수거 호퍼로 떨어집니다.
- 경량 소재 회수: 가벼운 플라스틱(예: PP 필름, 먼지)은 내부 소용돌이를 통해 올라가 소용돌이 탐지기를 통해 빠져나갑니다.
- 다단계 시스템: 더 높은 순도를 위해 체나 정전기 분리기와 함께 사용되는 경우가 많습니다.
3. 주요 응용 분야
- 파쇄 후 세척: 플라스틱 조각에서 모래나 접착제와 같은 오염 물질을 제거합니다.
- 펠릿화 라인: 압출 과정에서 먼지와 미립자를 추출하여 펠릿 품질을 개선합니다.
- 밀도 기반 정렬: 혼합 흐름에서 PET(1.38 g/cm³)와 HDPE(0.95 g/cm³)를 분리합니다.
- 필름 재활용: 단단한 조각으로부터 가벼운 LDPE 필름을 분리합니다.
4. 플라스틱 재활용의 장점
- 비용 효율성: 에너지 사용량이 적고 소모품(예: 필터)이 필요 없습니다.
- 내구성: 분쇄된 ABS나 PVC와 같은 연마성 플라스틱을 견딥니다.
- 확장성: 모듈식 설계는 소규모 또는 산업용 공장에 적합합니다.
- 건식 공정: 하이드로사이클론에 비해 물 사용량이 줄어듭니다.
5. 한계 및 해결책
- 유사한 밀도 문제: PP(0.9 g/cm³)와 LDPE(0.92 g/cm³)를 분리하는 데 어려움을 겪습니다.
- 해결책: NIR(근적외선) 분류기나 부유 탱크와 결합합니다.
- 미세 입자 한계: 100µm 미만의 먼지가 빠져나갈 수 있습니다.
- 해결책: 집진기 필터나 전기 집진기를 추가합니다.
6. 설계 고려 사항
- 입구 속도 최적화: 분리 효율성(15~25m/s)과 에너지 비용을 균형 있게 조절합니다.
- 호퍼 기하학: 가벼운 플라스틱이 다시 공기 흐름에 들어가는 것을 방지합니다.
- 재료별 구성:
- 강성 플라스틱: 대량 흐름을 위한 더 큰 사이클론.
- 필름/섬유: 막힘을 방지하기 위한 고속 사이클론.
7. 산업 영향
- 순도 향상: 사이클론은 재활용 플라스틱의 품질을 높여 식품 등급 재사용에 대한 기준을 충족합니다.
- 폐기물 감소: 95%+의 사용 가능한 재료를 회수하여 매립지 의존도를 최소화합니다.
- 에너지 절약: 습식 세척이나 수동 분류에 비해 운영 비용이 낮습니다.
결론
플라스틱 재활용에서 사이클론 분리기는 1선 수비 오염 물질 제거 및 재료 분류에 적합합니다. 미세 플라스틱이나 밀도가 유사한 플라스틱에는 제한적이지만, 단순성과 비용 효율성 덕분에 다단계 재활용 시스템에 필수적입니다. 사이클론과 첨단 기술(예: AI 분류기, 정전기 분리)을 결합하면 고순도의 결과물을 확보하여 순환 경제를 발전시킬 수 있습니다.
