粉碎料PET瓶片造粒前結晶干燥系統

粉碎料PET瓶片造粒前結晶干燥系統，造粒前結晶，結晶干燥系統

### **粉碎料PET瓶片造粒前結晶干燥系統：再生PET高值化關鍵工藝**

針對回收PET瓶片（粉碎料）雜質多、含水率高、結晶度不均等問題，造粒前需通過**預處理→結晶→深度干燥**流程，確保原料滿足熔融擠出要求（含水率≤0.005%、結晶度≥35%）。以下是系統核心設計與技術方案：
### **1. 系統核心模塊與技術要點**
#### **（1）預處理單元**
- **金屬分離**：  
  - 永磁滾筒+金屬探測儀（靈敏度≤Φ1mm金屬），雜質去除率≥99.9%。  
- **標簽與異物分離**：  
  - 高壓靜電分選（電壓20~50kV），分離PP/PE標簽碎片，純度≥98%。  
  - 浮選清洗槽（密度分選），去除泥沙、膠水殘留。  
- **破碎與篩分**：  
  - 雙軸撕碎機（刀片硬度HRC60）將瓶片破碎至≤8mm，振動篩分（3~5mm目標粒徑）。  
#### **（2）結晶系統**  
- **熱風循環結晶塔**：  
  - 分段控溫：預熱（80~100℃）→ 動態結晶（140~160℃）→ 緩冷（100~120℃）。  
  - 翻動式攪拌設計（轉速8~15rpm），防止瓶片粘連，結晶度均勻性CV值≤3%。  
- **防降解技術**：  
  - 氮氣保護（氧含量≤1%），抑制熱氧化（黃變指數Δb≤1.0）。  
  - 紅外在線監測（FTIR），實時反饋結晶度并調整溫度曲線。  
#### **（3）深度干燥系統**  
- **雙級除濕干燥**：  
  - ****級**：轉輪除濕（露點-40℃），處理環境新風。  
  - ****級**：分子篩吸附（露點-60℃），干燥熱風溫度160~180℃。  
- **節能設計**：  
  - 熱泵余熱回收（COP≥4.0），預熱結晶區進風，綜合能耗降低30%。  
  - 干燥塔內壁納米隔熱涂層（導熱系數≤0.05W/m·K），減少熱損失。  

#### **（4）防堵輸送系統**  
- **耐磨氣力輸送**：  
  - 陶瓷內襯管道（莫氏硬度9級），適應瓶片尖銳邊緣，壽命提升3倍。  
  - 脈沖反吹裝置（0.6MPa壓縮空氣），每30分鐘自動清灰。  
- **防二次吸濕**：  
  - 輸送管道集成微型除濕模塊（露點-30℃），相對濕度≤10%。  
### **2. 關鍵性能指標與驗證**
| **指標**                | **要求**                               | **測試方法**              |  
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| 結晶度                  | 35%~45%（DSC法）                     | ISO 11357               |  
| 干燥后含水率            | ≤0.005%（卡爾費休法）                 | ASTM D6869              |  
| 金屬雜質殘留            | ≤5ppm（XRF檢測）                      | GB/T 12690             |  
| 系統產能                | 500~2000 kg/h（模塊化擴展）           | 實際運行測試            |  
| 能耗比                  | ≤0.15 kWh/kg（含預處理+結晶+干燥）    | GB/T 2589               |  
### **3. 行業痛點與針對性解決方案**
| **痛點**                | **解決方案**                                                                 |  
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| **瓶片尺寸不均導致結晶**** | 多級振動篩分（3mm/5mm/8mm分級），僅允許3~5mm瓶片進入結晶塔。                |  
| **標簽膠水殘留堵塞設備**   | 高壓熱水清洗（80~90℃）+生物酶解劑（分解PET膠），殘留膠質≤0.1%。              |  
| **高玻纖增強料磨損嚴重**   | 結晶塔內壁堆焊碳化鎢（硬度HRA≥85），攪拌槳噴涂Al?O?涂層。                    |  
| **回料含水率波動大**       | 微波水分儀在線檢測（精度±0.01%），聯動干燥塔調節風溫風量。                    |  
### **4. 經濟效益分析（以1000 kg/h產線為例）**
| **項目**          | **成本/效益**                          |  
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| **設備投資**      | 200~350萬元（依自動化程度）           |  
| **節能收益**      | 熱泵+余熱回收年省電費25~40萬元         |  
| **原料提升收益**  | 干燥合格率從85%→98%，年減少廢料損失50萬元 |  
| **政府補貼**      | 綠色制造專項補貼可達設備投資20%         |  
| **投資回收期**    | 2~3年（含補貼后1.5~2年）              |  
### **5. 典型應用場景**
#### **場景1：回收PET瓶片造粒（rPET顆粒）**  
- **工藝鏈**：瓶片破碎→金屬分選→熱洗→結晶→干燥→熔融擠出→切粒。  
- **成果**：rPET顆粒含水率≤0.004%，滿足紡絲級（IV≥0.65 dl/g）要求。  
#### **場景2：高填充PET改性造粒（如PET+30%GF）**  
- **優化點**：  
  - 結晶溫度提升至170℃，防止玻纖與PET收縮率差異導致開裂。  
  - 干燥系統配置旋風分離器，回收玻纖粉塵（利用率≥90%）。  
### **6. 技術趨勢與**方向**
- **AI視覺分選**：  
  - 深度學習識別瓶片顏色/材質（如區分透明/藍色PET），分選純度≥99%。  
- **低溫等離子清洗**：  
  - 替代化學清洗，去除瓶片表面有機物（VOC排放減少90%）。  
- **超臨界CO?干燥**：  
  - 利用超臨界CO?滲透性，深度脫除瓶片內部水分（含水率≤0.002%）。  
### **7. 設備選型與供應商推薦**
| **供應商**         | **設備亮點**                                  | **適用場景**              |  
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| *  | INTAREMA®系統，集成結晶干燥與造粒，產能2000kg/h | **rPET食品級顆粒       |  
|    | LS-PET300，性價比高，支持定制化預處理模塊      | 中小型再生塑料廠          |  
| *   | ECOVISTA?，微波輔助結晶，能耗降低40%          | 高純度醫用rPET           |  
| *   | VACUREMA®，真空結晶技術，結晶度均勻性CV≤2%     | 薄膜級PET再生           |  
### **總結**  
粉碎料PET瓶片造粒前結晶干燥系統通過**高效預處理+精準結晶控溫+深度除濕干燥**，解決了回收料雜質多、含水率高、易降解等難題，是再生PET實現高值化應用的核心裝備。選型需重點關注**金屬/雜質分離效率、結晶均勻性、能耗比**，并優先選擇具備耐磨設計的設備以應對瓶片尖銳邊緣的磨損。未來，隨著AI分選、超臨界干燥等技術的成熟，再生PET加工將向更高效、更環保的方向加速升級。