用于使用搅拌运动、分层和竖直运动分离材料的系统和方法技术方案

呈现一种旋流分离和材料处理方法和系统，其中材料在一个末端处进入且其被布置成使得进入的所述材料在进入时将被赋予切向速度分量。具体实施例包含三维分类系统，其中使用水或其它介质的向外离心运动和向上/向下(或竖直)运动流，所述运动可被认为是“三维分离。

Systems and methods for separating materials using agitation, stratification and vertical movement

A swirl separation and material handling method and system are presented in which the material enters at one end and is arranged such that the material entering is assigned a tangential velocity component at entry. Specific embodiments include a three-dimensional classification system in which water or other media are used for outward centrifugal motion and upward/downward (or vertical) flow of motion, which may be considered \three-dimensional separation\.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用搅拌运动、分层和竖直运动分离材料的系统和方法相关申请本申请要求于2015年12月7日提交的第62/264,141号美国临时申请和2016年1月23日提交的第62/286,346号美国临时申请的权益和优先权，所述美国临时申请的全部内容通过引用结合在此。
本申请涉及一种用于分类材料的方法和系统。更具体地说，本申请涉及一种采用旋流器内部的叶轮或搅拌器以从废料流中分类和回收材料的方法和系统。
技术介绍
废料的回收利用从许多视角是高度合乎需要的，其中之一是具有经济性和生态性。通常可出售恰当分类的可回收利用材料以获得大量税收。许多更有价值的可回收利用材料在短周期内不会生物降解。因此，回收利用此类材料显著减小了对本地填埋场的负担且最终减小了对环境的负担。固体废料和废料流组分的分离和回收可使用许多技术、过程和装置来实现。分离的成本和复杂度、具体地说无法实现可回收部分的清洁/完美分离是常见缺点，从而将缺点转到许多回收利用过程，其中所述回收利用过程比能够在市场中生成所产生的回收/可回收的材料的花费更高。有待处理的废料的数量对使用已知过程以用于分离和回收组分的能力和/或那些过程的成本有效性具有直接影响。不同材料和不同材料大小、密度、形状和水分含量的此组合对以高效方式分离和回收利用具体材料提出唯一挑战。以高输送量从不同废料流中高效地分离和浓缩可回收利用材料的能力减小了这些材料的负面环境影响，原因是在填埋场中将处置更少的此残渣。因此，始终需要改进的分离技术和系统。本公开正是涉及此需要等等。
技术实现思路
公开一种旋流分离和材料处理方法和系统，其中材料在一个末端处进入且其被布置成使得进入的材料在进入时将被赋予切向速度分量。某些实施例包含三维分类系统，其中使用向外离心/搅拌运动、从水或其它介质流的向上/向下(或竖直)运动和介质分离，其可一起被认为提供“三维分离”。对介质的低频、高振幅脉冲可使颗粒良好地分布在旋流器中。一个实施例包含用于分离废料流的分离器，所述分离器具有：旋流器、搅拌器(例如，叶轮)和用于接受废料流的入口、脱水装置；和螺旋输送机。脱水装置可以是脱水筛、脱水输送机、螺旋输送机或斗式提升机。旋流器具有圆柱形外壳，所述圆柱形外壳具有内部表面、入口和出口。在另一实施例中，分离器可具有固定筛，所述固定筛筛选大小设定更大的材料而使其无法到达圆锥体的底部，所述圆锥体成角度地设置在旋流器的圆锥形外壳内部。水或其它介质可将整个旋流器填充到预先确定的水平。在旋流器的顶部，叶轮或搅拌器可用于摇动水或形成离心运动。当水撞击旋转叶轮时，叶轮的能量被传送到水，从而将水向外迫出(离心力、摇晃浪涌效应)。水向外移位，且更多的水可进入泵的吸力侧以替换移位的水。有待分类的材料可通过例如位于旋流器的顶部、紧靠叶轮或在叶轮上方的进料斜槽/入口进入旋流器。在一个实例中，叶轮包括轴，所述轴从旋流器的中心顶部圆柱形部分朝向圆锥体向下延伸。在轴的底部设置固定桨。在操作中，叶轮旋转以生成水的离心运动。离心运动或搅拌运动可由叶轮或搅拌器生成。另一实施例包含一种用于从废料流分离和回收材料的方法，所述方法包括：(a)将材料馈送到具有含介于约1.0与3之间的比重的介质的分离器中，其中所述分离器在其中具有离心/搅拌运动和竖直运动，(b)使介质流动到旋流器中以生成比重，(c)收集漂浮在分离器的顶部部分上的轻质材料，和(d)收集穿过分离器的底部部分的沉重材料。在附图和以下描述中阐述一个或多个实施例的细节。除非另外限定，否则本文中所使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所属领域的技术人员通常所理解的含义。本文中所提及的所有公开案、专利申请、专利和其它参考文献都通过全文引用结合。在矛盾的情况下，将以本说明书，包含定义为准。本专利技术的其它特征和优点将从描述、图式和权利要求书变得显而易见。附图说明图1A是根据本公开的三维分离器的透视图。图1B是根据本公开的三维分离器的另一透视图。图2是根据本公开的三维分离设备的横截面俯视图。图3是根据本公开的另一三维分离器的透视图。图4说明根据本公开的分离材料的方法。具体实施方式一般来说，本公开包含用于分离废料流中的材料的方法和系统。所述方法和系统可分离颗粒固体的非均匀混合物。固体可具有多个不同比重，所述固体可使用三维分类系统进行分类，所述三维分类系统可包含例如下方具有圆锥体的圆柱体，一起被称为旋流器。某些实施例包含三维分类系统，其中使用向外离心/搅拌运动、从水或其它介质流的向上/向下(或竖直)运动和介质分离，其可被认为提供“三维分离”。对介质的低频、高振幅脉冲可使颗粒良好地分布在旋流器中。对介质的低频、高振幅脉冲可使颗粒良好地分布在旋流器中。在一个实例中，搅拌器的速度可减小以减缓介质的搅拌，这可增加材料和介质的停留时间，从而使得颗粒/材料具有更多时间进行分离。在某些实例中，搅拌器的速度可介于约1ft每秒与600ft每秒之间。一个实施例包含用于分离废料流的分离器。分离器具有：具有筛的旋流器、搅拌器(例如，叶轮)和用于接受废料流的入口；脱水装置；和螺旋输送机。脱水装置可以是脱水筛、脱水输送机、螺旋输送机或斗式提升机。旋流器具有圆柱形外壳，所述圆柱形外壳具有内部表面、入口和出口。围绕旋流器的底部的固定筛筛选大小设定更大的材料且阻止所述材料到达圆锥体的底部。圆锥体在旋流器的圆锥形外壳内部具有一角度。水或其它介质可将整个旋流器填充到预先确定的水平。在旋流器的顶部，叶轮可用于使水以离心运动摇动。当水撞击旋转叶轮时，叶轮的能量被传送到水，从而将水迫出(离心力、摇晃浪涌效应)。水向外移位，且更多的水现在可进入泵的吸力侧以替换移位的水。有待分类的材料可通过例如位于旋流器的顶部、紧靠叶轮或在叶轮上方的进料斜槽/入口进入旋流器。在一个实例中，叶轮包括轴，所述轴从旋流器的中心顶部圆柱形部分朝向圆锥体向下延伸。在轴的底部设置固定桨。在操作中，叶轮旋转以生成水的离心运动。离心运动由叶轮生成。图1A和1B示出采用三维分离过程和系统的示范性设备。分离器10具有旋流器20、叶轮30和用于接受废料流的入口40、脱水装置50；和螺旋输送机60。如可看出，材料或废料流可馈送通过进料斜槽40进入旋流器20的顶部区段上的三维分离器10。旋流器20大体上具有圆柱形顶部区段14和圆锥形底部区段12，然而，旋流器20无需具有圆锥形底部部分。叶轮30使介质以离心运动摇动或搅拌介质，所述介质流动到旋流器中。恒定介质流或者脉动水或介质流通过介质回路提供，所述介质回路具有例如连接到圆锥体12的底部部分的入口管或腔室25，所述入口管或腔室25在旋流器20中形成竖直运动。三个分离的产物如下离开三维分离器10：用于例如“轻物质”通过通道45排放的第一次排放；用于例如细料通过“筛下”排放口15排放的第二次排放；和用于例如“重物质”通过斜槽47排放的第三次排放。如可看出，轻物质排放通道45可设置有脱水筛50或类似脱水装置，例如脱水输送机、螺旋输送机或斗式提升机。重物质排放口47可与排放闸门或脱水螺旋输送机60耦合，如关于图式所描绘。最后，筛下排放装置47可设置有夹管阀、旋转阀、脱水螺旋输送机、脱水筛或此类装置的组合。图2示出示范性设备或系统，其中旋流器20具有成一角度位于旋流器20的圆锥形区段12内部的固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从废料流中分离和回收材料的分离器，所述分离器包括：a.具有搅拌器的旋流器和接受所述废料流的入口；b.介质流或所述介质的脉动流，c.用于收集轻质部分的第一排放通道，和d.用于收集沉重部分的第二排放通道。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.07 US 62/264,141;2016.01.23 US 62/286,3461.一种用于从废料流中分离和回收材料的分离器，所述分离器包括：a.具有搅拌器的旋流器和接受所述废料流的入口；b.介质流或所述介质的脉动流，c.用于收集轻质部分的第一排放通道，和d.用于收集沉重部分的第二排放通道。2.根据权利要求1所述的分离器，进一步包括a.脱水装置；和b.螺旋输送机。3.根据权利要求1所述的分离器，其中所述旋流器具有沿着所述旋流器的底部的筛。4.根据权利要求1所述的分离器，其中所述脱水装置是脱水筛。5.根据权利要求1所述的分离器，其中所述脱水装置是脱水输送机、螺旋输送机或斗式提升机。6.根据权利要求2所述的分离器，其中所述筛具有围绕中心轴线的网目表面，所述网目表面之间的旋转度能够在40与70度之间进行调整。7.根据权利要求1所述的分离器，进一步包括用于收集细料部分的第三排放通道。8.根据权利要求7所述的分离器，其中所述第二通道在所述第三通道上方。9.根据权利要求1所述的分离器，其中所述介质是水。10.根据权利要求9所述的分离器，其中所述介质具有泥土、沙子、玻璃细料、亚铁细料及其组合，11.根据权利要求1所述的分离器，其中所述介质具有约1.6SG或更高的比重。12.根据权利要求1所述的分离器，其中所述介质具有约1.1到约3的比重。13.根据权利要求1所述的分离器，其中所述介质用水上空气腔室进行脉动。14.一种用于从废料流中分离和回收材料的方法，所述方法包括：a.将所述材料馈送到分离...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·A·瓦莱里奥，
申请(专利权)人：托马斯·A·瓦莱里奥，
类型：发明
国别省市：美国,US