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**廢舊塑料再生造粒機前端供料系統**是再生塑料加工的核心預處理環節，其設計需針對廢舊塑料的復雜特性（雜質多、成分混雜、污染程度高）進行定制化優化，以確保后續造粒工藝的穩定性和再生顆粒的品質。以下是該系統的技術解析及實施方案：

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### **一、前端供料系統核心組成與功能**

| **模塊**          | **功能與挑戰**                                                                 | **關鍵設備與技術**                                                                 |

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| **原料分選**      | - 分離金屬、泥沙、異種塑料等雜質<br>- 處理混合塑料（如PET/PVC/PP共存）               | - 磁選機（鐵屑去除率≥99%）<br>- 近紅外（NIR）光譜分選機（識別精度≥95%）<br>- 水力旋流分選（密度差異分離）|

| **破碎清洗**      | - 粗碎（50-100mm）→ 精碎（5-10mm）<br>- 去除標簽、油污、殘留液體                          | - 雙軸剪切式破碎機（防纏繞設計）<br>- 摩擦清洗機（熱水+堿性清洗劑）<br>- 渦流清洗池（去除泥沙）       |

| **脫水干燥**      | - 快速降低原料含水率（從30%至≤1%）<br>- 防止后續熔融過程中的水解降解                     | - 離心脫水機（轉速≥1200rpm）<br>- 沸騰床干燥機（80-120℃熱風）<br>- 除濕干燥倉（露點≤-40℃）    |

| **均化供料**      | - 混合不同批次原料，確保成分均勻<br>- 穩定輸送至擠出機，避免架橋或堵料                   | - 雙螺旋混料機（混合均勻度CV≤5%）<br>- 振動喂料器+失重式計量秤（精度±0.5%）<br>- 氣力輸送防架橋系統|

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### **二、關鍵技術突破點**

1. **智能分選技術**  

  - **AI視覺分選**：通過高速相機+深度學習算法，實時識別塑料顏色、形狀、材質（如區分透明PET與PVC），分選速度達3噸/小時，準確率≥98%。  

  - **X射線熒光（XRF）檢測**：快速篩查塑料中的鹵素（如阻燃劑）、重金屬等有害物質，避免污染再生料。  

2. **高效清洗工藝**  

  - **多級逆流清洗**：采用三級清洗池（預洗→主洗→漂洗），節水率提高40%，配合80℃熱水+表面活性劑（如NaOH溶液），去除油脂和膠黏劑殘留。  

  - **超聲波強化清洗**：在清洗槽中加裝超聲波發生器（頻率28kHz），針對微孔雜質（如瓶蓋螺紋處污垢）進行深度清潔。  

3. **節能干燥方案**  

  - **余熱回收干燥**：利用擠出機筒體或空壓機廢熱，通過熱交換器預熱干燥空氣，能耗降低25-30%。  

  - **微波干燥技術**：針對高濕度薄膜料（如LDPE農膜），微波穿透加熱使水分快速蒸發，干燥時間縮短50%。  

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### **三、典型問題與解決方案**

| **問題**                | **根源分析**                          | **優化措施**                                                                 |

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| **破碎機刀片磨損快**     | 原料含硬質雜質（如玻璃、石塊）          | - 前置X射線分選剔除硬物<br>- 改用鎢鋼涂層刀片（壽命延長3倍）<br>- 增加預破碎篩分工序       |

| **清洗后殘留油污**       | 油脂乳化不徹底或清洗劑配比不當          | - 采用60℃熱水+復合生物酶清洗劑（分解油脂）<br>- 增加高壓噴淋工位（壓力≥8MPa）          |

| **干燥能耗過高**         | 傳統熱風干燥效率低                    | - 改用組合式干燥（離心脫水+沸騰床干燥）<br>- 安裝濕度在線監測，動態調整干燥溫度與時長      |

| **供料波動大**           | 原料蓬松導致密度不均                  | - 增加液壓打包機預壓實（密度≥300kg/m3）<br>- 采用雙螺桿強制喂料+料斗振動破拱裝置      |

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### **四、系統配置與成本分析（以年處理1萬噸廢舊PET瓶片為例）**

| **模塊**       | **設備選型**                     | **關鍵參數**                              | **投資成本（萬元）** |

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| 分選系統       | NIR光譜分選機+磁選機             | 處理量2t/h，分選精度≥95%                  | 120-150            |

| 破碎清洗線     | 雙軸破碎機+三級逆流清洗線         | 功率75kW，耗水量3m3/t                    | 80-100             |

| 干燥系統       | 離心脫水+沸騰床干燥機組           | 脫水后含水率≤3%，干燥能耗≤0.15kWh/kg      | 50-70              |

| 智能供料       | 失重秤+氣力輸送系統               | 計量精度±0.5%，輸送量1.5t/h              | 30-50              |

| 環保處理       | 廢水處理+廢氣凈化塔               | 廢水回用率≥85%，VOCs去除率≥90%           | 60-80              |

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### **五、前沿技術應用**

1. **數字孿生監控**  

  - 通過3D建模實時模擬分選、破碎、干燥過程，預測設備磨損并優化維護周期（如刀片更換提前48小時預警）。  

2. **區塊鏈溯源**  

  - 為每批再生料賦予**ID，記錄來源、分選率、清洗參數等數據，滿足品牌商可持續采購認證（如GRS認證）。  

3. **柔性化產線設計**  

  - 模塊化布局，快速切換處理不同品類廢塑料（如硬質HDPE桶→軟質LDPE薄膜），換型時間＜2小時。  

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### **六、總結**

廢舊塑料再生造粒機前端供料系統的核心在于**“精細化分選、高效清洗、穩定供料”**三者的協同。通過AI分選、多級清洗、智能干燥等技術的整合，可將混雜廢塑料轉化為均質、低雜質的再生原料，為后端造粒提供可靠保障。  

**實施建議**：  

1. 優先投資高精度分選設備，從源頭減少雜質干擾；  

2. 采用“干燥-供料”閉環控制，避免濕度波動影響熔融穩定性；  

3. 結合物聯網技術實現遠程運維，降低人工干預成本。  

未來，隨著碳關稅政策推進，具備低碳認證（如LCA全生命周期評價）的前端供料系統將成為再生塑料行業競爭的關鍵壁壘。