Wie funktioniert ein Zyklonabscheider?

Zyklonabscheider im Kunststoffrecycling: Wichtige Mechanismen und Anwendungen

Zyklonabscheider sind entscheidend beim Kunststoffrecycling für Materialien effizient sortieren und reinigen indem sie Unterschiede in Partikeldichte, -größe und Luftstromdynamik ausnutzen. So werden sie an branchenspezifische Anforderungen angepasst:

1. Rolle beim Kunststoffrecycling

Zyklone bewältigen zwei Hauptprobleme:

• Schadstoffentfernung: Trennen von Staub, Schmutz, Papieretiketten oder Metallen von zerkleinerten Kunststoffflocken.
• Materialsortierung: Unterteilung gemischter Kunststoffe (z. B. PET vs. HDPE) auf Grundlage von Dichteunterschieden.

2. Funktionsprinzip (Kunststoffspezifisch)

• Tangentiale Luftstromeinspritzung: Zerkleinerter Kunststoff gelangt in den Zyklon und erzeugt eine Hochgeschwindigkeitsspirale.
• Zentrifugalsortierung: Schwerere/dichtere Materialien (z. B. PVC, Metalle) werden an die Wände gedrückt und fallen in den Auffangbehälter.
• Leichtstoffrückgewinnung: Leichtere Kunststoffe (z. B. PP-Folien, Staub) steigen über den inneren Wirbel auf und treten durch den Wirbelfinder aus.
• Mehrstufige Systeme: Für höhere Reinheit oft mit Sieben oder elektrostatischen Separatoren kombiniert.

3. Wichtige Anwendungen

• Reinigung nach dem Zerkleinern: Entfernen von Verunreinigungen wie Sand oder Klebstoff von Kunststoffflocken.
• Pelletieranlagen: Absaugen von Staub und Feinanteilen während der Extrusion zur Verbesserung der Pelletqualität.
• Dichtebasierte Sortierung: Trennung von PET (1,38 g/cm³) von HDPE (0,95 g/cm³) in gemischten Strömen.
• Folienrecycling: Isolierung leichter LDPE-Folien von starren Fragmenten.

4. Vorteile für das Kunststoffrecycling

• Kosteneffizienz: Geringer Energieverbrauch und keine Verbrauchsmaterialien (z. B. Filter).
• Haltbarkeit: Hält abrasiven Kunststoffen wie zerkleinertem ABS oder PVC stand.
• Skalierbarkeit: Modulare Designs passen zu kleinen oder industriellen Anlagen.
• Trockenverfahren: Reduziert den Wasserverbrauch im Vergleich zu Hydrozyklonen.

5. Einschränkungen und Lösungen

• Ähnliche Dichteherausforderungen: PP (0,9 g/cm³) lässt sich nur schwer von LDPE (0,92 g/cm³) trennen.
  • Lösung: Kombinieren Sie mit NIR-Sortierern (Nahinfrarot) oder Flotationstanks.
• Feinstaubgrenzwerte: Es kann Staub unter 100 µm austreten.
  • Lösung: Fügen Sie Schlauchfilter oder Elektrofilter hinzu.

6. Designüberlegungen

• Optimierung der Einlassgeschwindigkeit: Gleicht die Abscheideleistung (15–25 m/s) mit den Energiekosten aus.
• Trichtergeometrie: Verhindert, dass leichte Kunststoffe erneut in den Luftstrom gelangen.
• Materialspezifische Konfigurationen:
  • Hartkunststoffe: Größere Zyklone für Massenstrom.
  • Folien/Fasern: Hochgeschwindigkeitszyklone verhindern Verstopfungen.

7. Auswirkungen auf die Branche

• Reinheitssteigerung: Zyklone steigern die Qualität von recyceltem Kunststoff und erfüllen die Standards für die Wiederverwendung in Lebensmittelqualität.
• Abfallreduzierung: Gewinnt über 951 TP3T an nutzbarem Material zurück und minimiert so die Abhängigkeit von Mülldeponien.
• Energieeinsparungen: Geringere Betriebskosten im Vergleich zur Nasswäsche oder manuellen Sortierung.

Abschluss

Beim Kunststoffrecycling sind Zyklonabscheider eine erste Verteidigungslinie zur Entfernung von Verunreinigungen und zur Materialsortierung. Obwohl sie für feine oder dichte Kunststoffe nur begrenzt geeignet sind, sind sie aufgrund ihrer Einfachheit und Kosteneffizienz in mehrstufigen Recyclingsystemen unverzichtbar. Die Kombination von Zyklonen mit fortschrittlichen Technologien (z. B. KI-Sortierer, elektrostatische Trennung) gewährleistet eine hochreine Ausgabe und treibt die Kreislaufwirtschaft voran.