Um tanque de separação por densidade efetiva de imersão-flutuação ordena partículas de plástico de acordo com sua densidade efetiva em um líquido escolhido. Em um sistema baseado em água, muitas partículas de PP e PE flutuam enquanto as mais densas de PET, PVC, metais, vidro e areia afundam. O tanque é útil para pares de materiais definidos, mas não pode identificar todos os polímeros ou garantir pureza sem triagem upstream, lavagem e controle de processo.
Como funciona a separação por densidade de flutuação
A flutuabilidade determina se uma partícula ascende ou afunda. Uma partícula com densidade efetiva abaixo do líquido de processo tende a flutuar; uma partícula com densidade efetiva maior tende a afundar. A água é o meio usual para muitas linhas de plástico rígido e lavagem de filmes, embora aplicações especializadas possam mudar a densidade do líquido.
“A densidade efetiva” importa porque o resíduo real não é uma amostra de resina de laboratório. Preenchedores, etiquetas, ar preso, umidade, resíduos de alimentos, camadas aderidas e forma das partículas podem alterar o comportamento. A temperatura da água e os sólidos dissolvidos também podem alterar o processo. Use testes de material e teste de saída em vez de assumir que um gráfico de código de resina prediz cada partícula.
Quais plásticos um tanque de água pode separar?
| Material group | Typical behaviour in water | Important limitation |
|---|---|---|
| Unfilled PE and PP | Often float | Eles geralmente não podem ser separados entre si por um tanque simples de água. |
| PET and PVC | Often sink | Eles podem reportar à mesma fração de imersão e precisam de outros métodos de classificação. |
| Metals, glass and grit | Usually sink | Materiais pesados podem aumentar o desgaste e devem ser descartados de forma confiável. |
| Foamed plastics | May float because of cellular structure | Revestimentos, absorção de água e células quebradas podem alterar o comportamento. |
| Filled or composite plastics | Variável | Mineral filler or bonded layers may reverse the expected result. |
| Labels and closures | Depends on polymer, ink, adhesive and construction | Design and contamination determine whether they separate cleanly. |
A Associação de Recicladores de Plástico oferece orientações de design para embalagens rígidas PET, embalagens HDPE naturais e PE flexible packaging. Esses recursos mostram por que anexos, etiquetas, adesivos e estruturas de múltiplas camadas devem ser considerados ao lado do resina principal.
Main tank zones and their functions
Um tanque de separação deve umedecer o material, criar tempo de permanência suficiente e remover as frações flutuantes e sedimentadas sem remixá-las. O design exato varia, mas o processo geralmente inclui as seguintes funções.
- Distribuição de alimentação: espalha o material pelo tanque e impede que um plugue denso bata a separação.
- Umectação e agitação: libera ar retido e contaminação superficial sem empurrar ambas as frações para o mesmo ponto de descarga.
- Zona de residência: dá tempo às partículas de subir ou se depositar sob condições de fluxo representativas.
- Remoção de flutuantes: batedores, parafusos ou escumadeiras movem a fração flutuante em direção à desaguagem.
- Descarga de fundo: um parafuso ou transportador de fundo remove material denso antes que ele se acumule e perturbe o tanque.
- Gestão da água: ferramentas de tela, sedimentação ou controle de filtração mantêm sólidos em suspensão e mantêm o líquido adequado para a tarefa de separação.
A página de equipamentos para Energycle’s tanque de separação flutuante-afundamento cobre as configurações de máquinas disponíveis. Este artigo se concentra nas decisões de processo e na solução de problemas.
Preparar o material antes do tanque
Tamanho de partículas consistente melhora a umectação, residência e descarga. Peças muito grandes podem retêm ar ou formar pontes; finos excessivos podem permanecer em suspensão e aumentar a carga de tratamento de água. Portanto, a tela do granulador, a condição da lâmina e o controle de alimentação afetam a separação, mesmo que estejam no trecho superior.
A lavagem prévia e a lavagem por fricção devem remover sujeira solta, óleos, papel e adesivos onde interfiram com o comportamento de densidade. Um tanque não substitui a lavagem. Metais e itens perigosos devem ser removidos antes da redução de tamanho, quando possível, para proteger tanto o equipamento de corte quanto o sistema de tanque.
Definir vazão, agitação e tempo de residência
Uma vazão alta pode carregar contaminantes em descida para a descarga de flutuantes, enquanto uma vazão baixa pode permitir que o material se acumule. Uma agitação excessiva pode remixar frações ou manter finos densos em suspensão. Uma agitação insuficiente pode deixar partículas presas uma na outra ou permitir que ar retido faça peças densas flutuarem temporariamente.
Definir o sistema usando material representativo e amostrar ambos os pontos de descarga. Ajustar a taxa de alimentação, nível de água, velocidade do batedor ou parafuso, descarga de fundo e recirculação juntos. Uma mudança que melhora uma fração pode reduzir a recuperação na outra, portanto, rastrear o balanço de massa bem como a pureza.
Medir pureza e recuperação separadamente
Pureza descreve quanta parte do material desejado está presente na fração de saída. Recuperação descreve quanta parte do material desejado que entra no processo alcança essa fração. Um tanque pode produzir uma fração flutuante muito limpa rejeitando muito PE útil, ou alta recuperação ao levar excesso de contaminação para frente.
Use um método de amostragem definido, base seca apropriada e um tempo de operação representativo. Relate a composição da alimentação, condição líquida, capacidade de produção e faixa de tamanho de partículas com o resultado. Um número universal de “pureza” sem essas condições não é uma garantia útil do equipamento.
Problemas comuns de separação
| Sintoma | Causas possíveis | Cheques |
|---|---|---|
| Contaminação pesada na fração flutuante | Ar preso, fluxo excessivo, estruturas aderidas, sobrealimentação ou má umectação | Reduza surtos de alimentação, inspeccione a agitação e clasifique os contaminantes pelo material e forma. |
| PE ou PP úteis na fração de fundo | Preenchedores, componentes densos acoplados, alagamento ou material preso no deságuaamento de fundo | Inspeccione os itens, teste a densidade efetiva e verifique a operação de deságuaamento. |
| Acumulação de material | Deságuaamento inadequado de fundo, grade bloqueada, geometria ruim ou alimentação oversized | Isole-se de forma segura, limpe a causa e verifique o controle de tamanho upstream. |
| Separação instável | Alimentação variável, nível de água, sólidos, temperatura ou fluxo de recirculação | Tend these variables and separate feedstock changes from equipment faults. |
| Água de carry-over em excesso | Configuração do separador, geometria de deságuaamento ou deságuaamento insuficiente downstream | Equilibre a remoção de material com a próxima etapa de deságuaamento. |
Aplicações na reciclagem de garrafas PET e HDPE
Em uma linha de garrafas PET, o farelo de PET geralmente é relatado à fração de fundo enquanto muitos caps e anéis de PE ou PP flutuam. Plásticos densos como PVC podem flutuar com PET, é por isso que a classificação de garrafas e farelos continua a ser importante. Veja o completo Processo de reciclagem de garrafas PET e nosso artigo sobre Contaminação de PVC no Reciclagem de PET.
Em uma linha de garrafas HDPE, o HDPE desejado geralmente flutua enquanto contaminantes densos afundam. O PP pode flutuar com HDPE e pode precisar de controle de origem ou outro método de separação quando o comprador o limita. O revisado guia de processo de reciclagem de HDPE explica como o tanque se integra na linha completa.
Safety and maintenance
Proteja pás, parafusos, correntes e equipamento de deságuaamento. Antes de limpar um entupimento ou entrar em qualquer área perigosa, siga os procedimentos de isolamento de energia e avaliação de espaço confinado do local, conforme aplicável. O orientação de lockout/tagout fornece uma base para o controle de energia perigosa.
Inspeccione rolamentos, selos, correntes, pás, parafusos, desgaste do fundo, grades e linhas de água. Remova o material sedimentado antes que ele mude o volume efetivo do tanque ou danifique o deságuaamento. A frequência de manutenção deve seguir a contaminação da alimentação, registros de operação e o manual do equipamento instalado.
Perguntas Frequentes
Pode um tanque de separação por imersão-flutuação separar PE do PP?
Não confiável em um sistema de água simples porque ambos comumente flutuam. Uma separação necessária de PE/PP requer controle da fonte ou outro método de classificação validado.
Pode a separação por flutuação/remoção de PVC do PET?
Não confiável, pois ambos geralmente afundam na água. O controle de PVC deve incluir a classificação de garrafas ou escamas e o teste de qualidade antes do processamento de fusão.
Adicionar sal melhora todas as separações?
N. A alteração da densidade do líquido pode ajudar um par de materiais definido, mas adiciona corrosão, monitoramento, lavagem, efluentes e considerações operacionais. Teste o material de alimentação real antes de mudar o meio.
Teste ambas as frações de saída
Envie material representativo de Energycle, dados de tamanho de partículas, composição da alimentação e especificações necessárias de flutuante e fundo. Uma configuração adequada deve ser baseada em testes e um balanço de massa mensurável em vez de um gráfico de resina apenas.
