ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

Агрегирование отходов

Наряду с методами уменьшения размеров кусковых материалов и их разделения на классы крупности при переработке твердых от­ходов большое распространение имеют методы, связанные с укруп­нением мелкодисперсных частиц, имеющие как самостоятельное, так и вспомогательное значение и объединяющие различные при­емы гранулирования, таблетирования, брикетирования и высоко­температурной агломерации. Их используют при переработке ком­понентов отвальных пород, получаемых в процессе добычи полез­ных ископаемых, хвостов обогащения углей и золы - уноса ТЭС, в процессах утилизации фосфогипса, при подготовке к переплаву мелкокусковых и дисперсных отходов черных и цветных металлов, в процессах утилизации пластмасс, саж, пылей и древесной мело­чи, при обработке шлаковых расплавов в металлургических произ­водствах и во многих других процессах утилизации и переработки BMP.

Гранулирование. Методы гранулирования охватывают большую группу процессов формирования агрегатов, обычно сферической или цилиндрической формы, из порошков, паст или расплавов пе­рерабатываемых материалов. Эти процессы основаны на различных приемах обработки материалов.

Гранулирование порошкообразных материалов окатыванием наиболее часто проводят в ротационных (барабанных, тарельча­тых, центробежных, лопастных) и вибрационных грануляторах различных конструкций. Производительность этих аппаратов и ха­рактеристики получаемых гранул зависят от свойств исходных ма­териалов, а также от технологических параметров (расхода порош­ков и связующих, соотношения ретура - затравки и порошка, тем­пературного режима, частоты вращения, коэффициента заполне­ния аппарата) и конструктивных факторов (геометрических разме­ров аппарата, угла наклона и др.).

Получившие большое распространение на практие барабанные грануляторы часто снабжают различными устройствами для интен­сификации процессов, предотвращения прилипания порошков к рабочей поверхности, сортировки гранул по размерам. Они харак­теризуются большой производительностью (до 70 т/ч), относитель­ной простотой конструкции, надежностью в работе и сравнительно невысокими удельными энергозатратами. Однако барабанные гра­нуляторы не позволяют получить гранулят узкого фракционного состава, а также осуществить контроль и управление процессом.

Для получения из порошков гранулята, близкого по размерам к монодисперсному, используют тарельчатые (дисковые) грануля­торы окатывания, обеспечивающие возможность достаточно легко­го управления процессом.

Например, для гранулирования порошкообразных продуктов используют тарельчатый гранулятор окатывания ОТ100К02, уст­ройство которого показано на рис. 6.11, а технические характери­стики приведены ниже:

Производительность, кг/ч. . . . 80 - 200

Диаметр тарели, мм....................... 1000

Высота борта тарели, мм.... 150 - 250 Частота вращения тарели, с"1 . .0,11-1,1 Угол наклона тарели, град. . .30-75 Расход связующей жидкости, кг/ч 30

TOC o "1-3" h z Расход воздуха, м3/ч....................... 1,5

Габариты, мм:

Длина..................................... 1800

Ширина.................................. 1170

Высота.................................... 1960

Масса, кг........................................ 635

Агрегирование отходов

Рис. 6.11. Гранулятор окатывания тарельча­тый ОТ100К02:

1 - станина; 2 - та - рель; 3 - кожух; 4 - Форсунка; 5 — электро­привод; 6 - механизм поворота; 7 - смотро­вой люк; I - вход по­рошка; И - выход гра­нул

Гранулирование порошков происходит следующим образом. Материал поступает на наклонную вращающуюся тарель 2, увлаж­няется связующей жидкостью, подаваемой через форсунку 4, и окатывается до гранул заданной величины. Угол наклона тарели регулируется с помощью механизма 6.

Существует много конструкций тарельчатых грануляторов, различающихся размерами, наличием или отсутствием отдельных конструктивных элементов, а также их формой и расположением. Обычно применяют тарели (чаши, диски) диаметром 1 - 6 м, с вы­сотой борта до 0,6 м.

Связь производительности тарельчатого гранулятора Q (т/ч) с диаметром D тарели (м) в общем виде выражается зависимостью:

Q = KD2, (6.14)

Где К — коэффициент грануляции, значение которого может быть найдено в специальной литературе (для летучей золы, например, К = 0,4 - 0,55).

Тарельчатые грануляторы экономичнее барабанных, более ком­пактны и требуют меньших капитальных вложений. Их недостат­ком являются высокая чувствительность к содержанию жидкой фа­зы в обрабатываемом материале и, как следствие, узкие пределы рабочих режимов.

Гранулирование порошков прессованием характеризуется про­межуточной стадией упругопластического сжатия их частиц, про­исходящего под действием давления и нагрева (иногда при переме­шивании) с образованием коагуляционной структуры. Давление начала процесса прессового гранулирования определяется пределом текучести наименее прочного компонента перерабатываемого по­рошка. Прессовое гранулирование проводят в валковых и табле­точных машинах различной конструкции, червячных и ленточных прессах, дисковых экструдерах и некоторых других механизмах с получением агломератов различной формы и размеров.

Например, для гранулирования влажных порошкообразных ма­териалов используют прессующие грануляторы марок ФП025К08 и ФП040К01 производительностью до 200 и 500 кг/ч соответственно. Гранулируемый влажный материал в таких машинах запрессовы­вается в отверстия вращающегося ротора; сформировавшиеся в них гранулы затем выталкиваются в приемник с помощью толкателей. Прессующие грануляторы могут изготавливать гранулы как в виде цилиндров, так и в виде таблеток.

Валковые грануляторы снабжают прессующими элементами с рабочей поверхностью различного профиля, что позволяет полу­чать спрессованный материал в виде отдельных кусков (обычно с поперечным сечением до 30 мм), прутков, плиток и полос. Эти ме­
ханизмы часто совмещают с дробилками (обычно также валкового типа), обеспечивающими получение из спрессованных полупродук­тов гранул заданных размеров.

Производительность валковых грануляторов составляет 5 - 100 т/ч. Ориентировочно ее можно оценить по формуле:

Q= 188,4 • 103Vя„ bnLD, (6.15)

Где B - ширина зазора между валками, м; L - длина валка, м; D - диаметр валка, м; рн — насыпная плотность исходного матери­ала, кг/м3; п - частота вращения валков, 1 /с; Ц> = 0,5 — 0,6.

Принципы прессового гранулирования реализуют также в чер­вячных прессах (экструдерах) различной конструкции, рабочими элементами которых являются червяки (шнеки), пластицирующие перерабатываемый материал и продавливающие его через фильер - ную решетку, по выходе из которой сформированные жгуты либо ломаются под действием собственной тяжести, либо их режут до или после охлаждения дисковым или гильотинным ножом на час­тицы заданной длины. Червячные экструдеры широко используют­ся для гранулирования пластмасс.

Вид А

Агрегирование отходов

На рис. 6.12 приведена конструкция шнекового гранулятора марки ФШ010К02. Продавливаемый через фильерную решетку 6 Материал выходит из нее в виде жгутов, которые ломаются вслед­ствие низкой прочности под действием собственной массы, образуя гранулы в виде небольших цилиндриков.

Агрегирование отходов

Рис. 6.12. Гранулятор шнековый ФШ010К02:

1 - электродвигатель привода шнека; 2 - электродвигатель ворошителя; 3 - редук­тор; 4 - бункер-накопитель; 5 - Z-образный ворошитель; 6 - фильерная решетка; 7 - ленточный транспортер-раскладчик; 8 - корпус; 9 - редуктор; 10 - вариатор; I — вход порошка; II - выход гранул

Характеристики аппаратов для грануляции пастообразных ма­териалов приведены в табл. 6.14.

Таблица 6.14

Характеристики шнековых и роторных гнануляторов пастообразных материалов

Показатели

ФШ010К2

ФШ015К02

ФШ020К01

ФР047К01

ФР070К03

Производитель­ность, кг/ч

400

500

1500

550

1540

Диаметр гранул, мм

3-5

5

3-4

5

5

Диаметр шнека, мм

100

150

200

-

-

Диаметр ротора, мм

-

-

-

468

702

Частота вращения шнека, с"

0,32 - 0,64

0,32; 0,48

0,73

-

Габариты, мм: длина ширина высота

3993 1750 3047

3810 887 1700

3680 1180 1015

2915 1320 1935

26840 3660 3050

Масса, кг

2840

1300

2100

2660

59800

Отдельную группу грануляторов представляют аппараты грану­лирования порошков в дисперсных потоках. Процесс в таких гра­нуляторах основан на столкновениях частиц порошка или порошка и жидкой фазы в турбулизованном потоке циркулирующего в ап­парате или проходящего через него воздуха или газа. Турбулент­ный контакт частиц гранулируемых материалов в потоке сплош­ной фазы может обеспечиваться в струйных грануляторах или в грануляторах кипящего слоя либо посредством воздействия на час­тицы вибрационных (грануляторы виброкипящего слоя) или дру­гих механических возмущений.

При переработке металлургических и топливных шлаков широ­ко используются специальные методы гранулирования силикатных расплавов, которые рассмотрены в гл. 10.

Таблетирование. При производстве из промышленных отходов некоторых адсорбентов порошковые материалы таблетируют с ис­пользованием машин различных типов, принцип действия боль­шинства из которых основан на прессовании пуансонами дозируе­мых в матричные каналы порошков. Получаемые таблетки харак­теризуются разнообразной формой (цилиндры, сферы, полусферы, диски, кольца и т. п.) и имеют диаметр поперечного сечения 6 - 12 мм. Производительность наиболее распространенных таблеточ­ных машин составляет от 3 до 96 тыс. таблеток в час.

Брикетирование. При утилизации твердых отходов с целью создания условий для транспортирования, хранения, а часто и са­мой возможности переработки или с целью изготовления товарной продукции широко используют брикетирование.

Брикетирование дисперсных материалов проводят без связую­щего при давлении прессования, превышающем 80 МПа, и с добав­ками связующих при давлении, обычно составляющем 15 - 25 МПа. На процесс брикетирования дисперсных материалов суще­ственно влияют состав, влажность и крупность материала, температура, удельное давление и продолжительность прессования. Необходимое удельное давление прессования обычно находится в обратной зависимости от влажности материала. Перед брикетиро­ванием материал обычно подвергают грохочению, дроблению, суш­ке, охлаждению и другим подготовительным операциям.

Для брикетирования кусковых отходов используют различные прессовые механизмы. Наибольшее распространение получили штемпельные (давление прессования 100 - 120 МПа), вальцовые и кольцевые (около 200 МПа) прессы различных конструкций.

Высокотемпературная агломерация используется при обработ­ке пылей, окалины, шламов и мелочи рудного сырья в металлурги­ческих производствах, пиритных огарков и других дисперсных же­лезосодержащих отходов. Для проведения агломерации на основе таких BMP приготовляют шихту, включающую твердое топливо [коксовую мелочь в количестве 6 - 7% (масс.)], и другие компо­ненты (концентрат, руду, флюсы). Шихту усредняют и увлажняют до 5 - 8%. Затем ее подают на решетки движущихся обжиговых тележек агломерационной машины. Высота слоя шихты должна обеспечивать оптимальную ее газопроницаемость. Нагрев и вос­пламенение шихты обеспечивается просасыванием через нее про­дуктов сжигания газообразного или жидкого топлива. Процесс спе­кания минеральных компонентов шихты протекает при горении твердого топлива (1100 - 1600 °С), содержащегося в ней. Агломе­рационные газы удаляют под разрежением 7-10 кПа.

Спеченный агломерат дробят до крупности 100 - 150 мм в вал­ковых зубчатых дробилках, продукт дробления подвергают грохо­чению и последующему охлаждению. Просев грохочения - фрак­цию с размером частиц менее 8 мм, выход которой составляет 30 - 35%, - возвращают на агломерацию.

Применяющиеся для высокотемпературной агломерации кон­вейерные машины с верхним зажиганием шихты производительно­стью 400 - 500 т/ч отличаются выделением больших объемов раз­бавленных по загрязняющим компонентам (СО, SO2, NO2) агломе­рационных газов. Агломашины с нижним зажиганием в значитель­ной степени лишены этого недостатка.

ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

Переработка отходов осуществляется с помощью сложных тех­нологических процессов, при этом используемое оборудование и сами отходы могут являться источниками травматизма, профзабо­леваний, пожаро - и взрывоопасности и наносить ущерб жизни и здоровью …

Регенерация лакокрасочных материалов

На машиностроительных, судостроительных, электротехниче­ских и других предприятиях широко используются лакокрасочные материалы. Наиболее распространенным способом их нанесения остается распыление из краскопульта в окрасочных камерах. Из этих камер непрерывно отсасывается воздух, который …

Переработка отходов растворителей

Многие технологические процессы в промышленности и на транспорте связаны с использованием органических растворителей, которые, выполнив свою роль, уносятся с воздухом вентиляцион­ной системой, загрязняя окружающую среду, либо сливаются в на­копители и …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.