+7 (342) 299 99 69

пн-пт с 900 до 1800

logotype

Гранулирование мусора и отходов (ТБО)

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 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. 10, 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
Расход воздуха, м3 1,5
Габариты, мм:
- длина 1800
- ширина 1170
- высота 1960
Масса, кг 635
Гранулятор окатывания тарельчатый
Рис. 10. Гранулятор окатывания тарельчатый ОТ100К02

1 - станина; 2 - тарель; 3 - кожух; 4 - форсунка; 5 - электропривод; 6 - механизм поворота; 7 - смотровой люк; I - вход порошка; II - 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 (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 механизмы 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:

где b - ширина зазора между валками, м; L - длина валка, м; D - диаметр валка, м; рn - насыпная плотность исходного материала, кг/м ; n - частота вращения валков, 1/с; w = 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 фильерную 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.

На рис. 11 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.

Гранулятор шнековый ФШ010К02
Рис. 11. Гранулятор шнековый ФШ010К02

1 - электродвигатель привода шнека; 2 -электродвигатель ворошителя; 3 -редуктор; 4 -бункер-накопитель; 5 -2-образный ворошитель; 6 -фильернаярешетка; 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. 9.

Таблица 9. Характеристики шнековых и роторных грануляторов 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-1 0,32-0,64 0,32-0,48 0,73 - -
Габариты, мм:
- длина 3993 3810 3680 2915 26840
- ширина 1750 887 1180 1320 3660
- высота 3047 1700 1015 1935 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.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голосов)
  • Комментарии к статье
  • Вконтакте
  • Facebook

Содержимое второго блока