+7 (342) 299 99 69

пн-пт с 900 до 1800

logotype

Электросепарация при переработке ТБО

Электрическая сепарация - процесс обогащения в электрическом поле, основанный на использовании естественных или искусственно усиленных различий разделяемых компонентов в электрофизических свойствах (главным образом в электрической проводимости и в способ­ности приобретать электрический заряд в процессе контактной элек­тризации).

Электрические методы обогащения применяются для доводки кон­центратов руд редких и черных металлов, а также для обогащения неме­таллических полезных ископаемых (угля, фосфоритов, каолина, кварце­вого песка и др.); при обогащении техногенного сырья (ТБО, отработан­ных демеркуризованных ртутных ламп, металлосодержащих пластмас­совых отходов, электронного лома, электрокабельного лома и др.) с по­мощью электросепарации можно разделить полимерную пленку и бума­гу, вольфрамовые спиральки и стеклобой, металлы и пластмассу. Пре­имущественная крупность разделяемых компонентов минерального сы­рья — от 5 мм до 50 мкм, техногенного сырья - от 100 мм до 1 мм. Жела­тельна классификация материала в узких пределах крупности.

В процессе электросепарации используется силовое взаимодей­ствие электрического поля и электрических зарядов, носителями кото­рых являются подлежащие разделению заряженные компоненты мине­рального и техногенного сырья. Под действием электрических сил заря­женные компоненты отделяются от незаряженных.

В технологии электросепарации условно можно выделить три опе­рации:

  • подготовка материала к сепарации;
  • зарядка материала;
  • разделение заряженных и незаряженных компонентов.

Подготовка материала к электросепарации может быть связана с из­менением его крупности (дробление, грохочение), с обеспыливанием (грохочение, аэросепарация) и с направленным изменением электриче­ских свойств разделяемых компонентов, если естественное различие в этих свойствах недостаточно для эффективной зарядки и селективной сепарации материала (искусственное увеличение различия в проводи­мости путем реагентной и термической обработки компонентов, а так­же путем регулирования влажности).

Естественные или селективно измененные электрические свойства сепарируемых компонентов предопределяют использование того или иного способа зарядки материала. Чаще всего зарядка материала осу­ществляется с помощью газовых ионов, создаваемых в поле коронного разряда, или с помощью контактной электризации.

Коронный разряд - электрический разряд в воздухе, возникающий в неоднородном поле при определенной разности потенциалов, прило­женной к двум электродам (система «провод-плоскость» или «провод- цилиндр»). Коронирующие проволочные электроды подключаются к высоковольтному источнику тока (как правило, к отрицательному по­люсу источника тока), осадительный электрод (в виде плоскости или цилиндра) заземляется. При определенной напряженности электричес­кого поля вблизи коронируюгцих электродов начинается ионизация газа и образовавшиеся ионы под действием электрического поля направлен­но перемещаются к заземленному электроду, создавая ток короны и за­ряжая частицы сепарируемого материала, находящиеся в межэлектрод- ном пространстве.1

Заряженные частицы, источником которых является коронный раз­ряд, представляют собой как свободные электроны, так и положитель­ные и отрицательные ионы. Если на коронирующий электрод наклады­вается высокий отрицательный потенциал, к нему двигаются и отдают свои заряды положительные ионы; отрицательные ионы заполняют ме- жэлектродное пространство и образуют объемный заряд одного знака. Оседая на частицах сепарируемого материала, ионы сообщают им избы­точный заряд. Величина тока короны определяется количеством ионов.

В зоне действия коронируюгцих электродов частицы находятся в ре­жиме зарядки; общий знак и величина заряда зависят, при прочих рав­ных условиях, от электрических свойств частиц.

Разделяемые компоненты вводятся в электрическое поле коронного разряда, находясь на поверхности заземленного (осадительного) элек­трода. При движении потока материала через поле короны компоненты интенсивно заряжаются. Остаточный заряд после выхода из поля коро­ны в разделительную зону сепаратора зависит от природы компонентов и определяется результирующим действием двух процессов — иониза­ционной зарядкой и разрядкой заряженных частиц через заземленный электрод.

Плохо проводящие компоненты имеют после зарядки знак заряда, одноименный заряду ионов, поступающих от коронирующего электро­да (знак заряда совпадает со знаком коронируюгцих электродов). Ком­поненты с большой проводимостью быстро приобретают заряд, одно­именный полюсу осадительного электрода, т.к. ионы коронного разряда стекают на осадительный электрод. Таким образом, коронирующий и осадительный электроды заряжают компоненты разноименными заря- дами: в случае плохо проводящих компонентов, находящихся в контак­те с осадительным электродом, знак заряда сохраняется и они удержи­ваются на электроде; в случае компонентов с большой проводимостью заряд изменяет свой знак (проводники легко отдают заземленному элек­троду свой заряд ионизации, разряжаются и отскакивают от него). Принцип ионизационно-контактной зарядки разделяемых материалов при электросепарации в поле коронного разряда по электрической про­водимости показан на рис. 5.68.

Схема ионизационно-контактной зарядки разделяемых компонентов при электросепарации по электрической проводимости (система электродов ряд проводов-плоскость)
Рис. 5.68 Схема ионизационно-контактной зарядки разделяемых компонентов при электросепарации по электрической проводимости (система электродов ряд проводов-плоскость)

Для разделения по проводимости природных минералов, а также для разделения компонентов электронного лома, демеркуризованного метал­лосодержащего стеклобоя отработанных ртутных ламп, металлосодержа­щих пластмассовых отходов, электрокабельного лома и др. (преимущест­венная крупность -5 +0,05 мм) наиболее подходят коронные сепараторы барабанного типа. Разделение производится в воздушной среде в неодно­родном электрическом поле при постоянной полярности. Поток газовых ионов из короны направлен в сторону барабана. Высоковольтные установ­ки рассчитаны на напряжение 30-60 кВ. Конструкции электросепараторов выполняют обычно таким образом, чтобы разделение компонентов осу­ществлялось после их выхода из зоны действия коронирующих электродов.

На рис. 5.69 показана схема коронного барабанного сепаратора, представляющего собой вращающийся (с регулируемой скоростью) металлический заземленный барабан 2 диаметром 150-350 мм при длине 0,8-3 м и остроконечный коронирующий электрод 3, на кото­рый подается высокое напряжение отрицательного знака. Частота вращения барабана - от 30 до 500 мин-1. Разделение материалов в се­параторе происходит за счет различия в зарядах частиц в результате их бомбардировки газовыми ионами (компоненты заряжаются в зоне аЬ, где приобретают одноименные электрические заряды), с одно­временной разрядкой при соприкосновении с заземленным электро­дом в зоне Ьс; различие в величинах и знаках зарядов, пропорцио­нальное проводимости компонентов, создается за счет различной ки­нетики процесса разрядки проводников и непроводников через за­земленный барабан. Непроводящие компоненты за счет остаточного заряда удерживаются на поверхности барабана, поднимаются до точ­ки е и снимаются с помощью щеток 4, попадая в отсек бункера НР. Проводящие компоненты быстро разряжаются, приобретают заряд, одноименный с зарядом барабана, отталкиваются от него на участке сd и попадают в отсек бункера ПР. Полупроводники и часть других компонентов попадают в отсек приемника ПП.

Схема коронного брабанного электросепаратора
Рис. 5.69 Схема коронного брабанного электросепаратора

1 - бункер; 2 - заземленный барабан; 3 - коронирующий остроконечный электрод; 4 —устройство для съема разделяемых компонентов

● – проводник; ○ - непроводник

Компонент, находящийся на поверхности вращающегося электрода барабанного типа, испытывает действие механических сил: силы тяже­сти (может способствовать либо удерживанию компонента на поверх­ности электрода, либо его отрыву); силы адгезии (прилипания) компо­нента к электроду, наиболее характерной для тонкозернистого материа­ла и всегда направленной к электроду; центробежной силы, стремя­щейся оторвать компонент при вращении электрода; электрических сил (могут быть притягивающими к электроду и отталкивающими), обусловленных избыточным зарядом и поляризацией компонентов (под вли­янием электрического поля у непроводников возникают поверхностные поляризационные заряды). Соотношение сил определяется, при прочих равных условиях, природой компонентов, их крупностью и ориентаци­ей поверхности электрода.

На рис. 5.70 (а, б) представлены векторные диаграммы наиболее значимых сил, действующих на разделяемые компоненты (а — непро­водник, б — проводник) при использовании транспортирующего элек­трода барабанного типа (необходимое условие эффективности элек­тросепарации — монослойная подача разделяемых компонентов в про­цесс). Из электрических сил, действующих на разделяемые компонен­ты в зоне сепарации, основными являются кулоновская сила Fк (сила действия электрического поля на заряженную частицу, обусловленная притяжением частицы к противоположному по знаку электроду и от­талкиванием ее от одноименного электрода), равная Fк = Е · q (где Е - напряженность электрического поля, q — заряд частицы), и значитель­но меньшая по абсолютной величине сила зеркального отображения Fз.о., обусловленная искажением внешнего электрического поля поверх­ностью электрода и проявляющаяся на близких от электрода расстоя­ниях или при соприкосновении с ним как взаимодействие заряда ком­понента и заряда, наведенного на поверхности электрода, всегда на­правленная к электроду и равная Fз.о. = q/4r2 (где r — расстояние от за­земленного электрода).

Как видно из векторной диаграммы сил, действующих на непро­водник в различных точках его положения на барабане (рис. 5.70, а), электрические силы стремятся удержать непроводник на барабане, а центробежная сила Fц стремится оторвать его от барабана; при этом сила тяжести Fт =m·g действует вертикально вниз, а направле­ния ее составляющих определяются в зависимости от угла поворота барабана а (в нижней части барабана сила тяжести полностью направ­лена против сил, удерживающих непроводник на барабане).

В общем случае результирующая сила Е, определяющая траекторию движения частицы, является векторной суммой основных взаимодей­ствующих сил:

F = ±Fк± Fз.о. - Fц±Fт

Если на барабане находится компонент-проводник (см. рис. 5.70, б), знак его заряда совпадает со знаком барабана и направление силы элек­трического поля меняется на противоположное.

Векторные диаграммы основных сил действующих на разделяемые компоненты (а - непроводник б — проводник) в поле коронного разряда при использовании барабанного сепаратора
Рис. 5.70 Векторные диаграммы основных сил, действующих на разделяемые компоненты (а - непроводник, б — проводник) в поле коронного разряда при использовании барабанного сепаратора

После выхода из зоны действия коронирующих электродов проводник отрывается от поверхности барабана (величина отрывающих сил превышает величину сил притяжения), причем в момент отрыва он движется по линии, касательной к поверхности барабана в точке отрыва. Характер движения про­водника после отрыва определяется параметрами неоднородного электриче­ского поля между барабаном и отклоняющим электродом (при этом сила зер­кального отображения становится малозначимой и ею можно пренебречь).

Для разделения по проводимости компонентов легкой фракции ТБО - макулатуры и полимерной пленки - наиболее подходит коронный сепа­ратор ленточного типа. Принципиальная схема опытного образца лен­точного электросепаратора показана на рис. 5.71.

Принципиальная схема электросепаратора ленточного типа
Рис. 5.71. Принципиальная схема электросепаратора ленточного типа

1 — осадительный электрод; 2 — подложки; 3 — коронирующие электро­ды; 4 —рамка; 5 — приемный бункер; 6 — высоковольтный источник; 7 — электропривод; 8 — капроновая щетка; АВ —участокразрядки

Ленточный коронный сепаратор представляет обой ленточный конвейер с электроприводом, ведущим и ведомым пустотелыми шкива­ми диаметром 400 мм, транспортерной лентой (в качестве ленты могут использоваться различные материалы).

Конвейер собирается на раме из уголковой стали. Между ветвями конвейера установлены подложки 2 (металлические пластины), кото­рые контактируют с верней и нижней ветвями транспортерной ленты. Нижняя подложка заземлена, а верхняя крепится на рамке, установлен­ной на изоляторы и может быть соединена с помощью выключателя с заземленным полюсом высоковольтного источника тока (через измери­тель тока или без него).

Для создания поля коронного разряда используются проволочные ко- ронируюгцие электроды 3 (нихромовые проволочки диаметром 0,2 мм), которые крепятся на рамке 4, установленной на изоляторах, параллель­но некоронирующему электроду.

Высокое напряжение подается на коронирующий электрод от высо­ковольтного источника 6 типа ПВС-60, который позволяет плавно изме­нять напряжение в пределах от 0 до 60 кВ.

Электропривод электросепаратора 7, включающий электродвига­тель (0,5 кВт, 1450 мин-1), редуктор и управляемый тиристорный преоб­разователь, предназначен для плавного изменения скорости конвейера в пределах от 0 до 3 м/с.

Капроновая щетка 8 предназначена для очистки заземленного элек­трода от непроводящей фракции разделяемых компонентов.

Векторная диаграмма основных сил действующих на разделяемые компоненты в поле коронного разряда при использовании электросепаратора ленточного типа
Рис. 5.72 Векторная диаграмма основных сил, действующих на разделяемые компоненты в поле коронного разряда при использовании электросепаратора ленточного типа

На рис. 5.72 представлена векторная диаграмма основных сил, ха­рактерная для ленточного электросепаратора (плоский транспортирую­щий электрод). Разделяемые компоненты перемещаются вместе с лен­той, которая является одновременно одним из электродов.

Результирующая сила F складывается из кулоновской силы Fк и силы тяжести Fт (силой зеркального отображения для случая разделения достаточно крупных компонентов можно пренебречь):

F = ± Fк + Fт

Силу, действующую со стороны электрического поля на единицу площади непроводника, находящегося на заземленном электроде сепа­ратора, можно определить по формуле:

Это выражение показывает, что сила, действующая на единицу пло­щади диэлектрика со стороны электрического поля, зависит от параме­тров поля (js, и Е) и электрических свойств материала (ԑд и р1).

При неизменных параметрах электрического поля эффективность разделения компонентов зависит от различия в их электрических свой­ствах - диэлектрической проницаемости ԑд и удельного электрического сопротивления ρ1.

Основными регулируемыми параметрами технологического про­цесса при использовании ленточного электросепаратора являются на­пряженность поля и скорость конвейера. Кроме того, ряд параметров электросепаратора не регулируют, а стабилизируют на оптимальном уровне. К таким параметрам следует отнести межэлектродное и межпроволочное расстояние, а также вид материала транспортерной ленты. Для эффективной работы электросепаратора необходим обоснованный выбор значений этих параметров.

Расстояние между коронирующим и заземленным электродами оп­ределяется возможностями высоковольтного источника тока, а также зависит от крупности сепарируемого материала. В соответствии с дан­ными практики для обеспечения высоких технологических показателей разделения напряженность поля в рабочей зоне электросепаратора должна составлять 3-4 кВ/см, поэтому межэлектродное расстояние в опытном сепараторе принято равным 100 мм.

Расстояние между коропирующими проводниками на участке коро- нирования (при данном межэлектродном расстоянии) является опти­мальным, если оно обеспечивает при данном напряжении максималь­ный ток коронного разряда, от которого непосредственно зависит сте­пень зарядки материала (и соответственно, величина электрической си­лы, действующей на разделяемые компоненты). Поэтому для выбора оптимального межпроволочного расстояния исследуется зависимость тока коронного разряда от числа коронирующих проводников на участ­ке коронирования при различных значениях средней напряженности поля (рис. 5.73).

Как видно из рисунка, максимального значения ток короны дости­гает при числе коронирующих проводов 8-12 штук (ток коронного раз­ряда увеличивается с увеличением напряжения, подаваемого на элек­троды). При длине участка коронирования в опытном элетросепараторе 0,94 м (из них 0,2 м - длина участка, параллельного поверхности бара­бана) оптимальное межпроволочное расстояние составляет 78-117 мм (принято равным 100 мм). Установка по ходу движения материала соот­ветствующего числа электродов, как и сама скорость движения матери­ала, должны обеспечивать определенное время нахождения частиц в поле коронного разряда (для приобретения ими предельного заряда).

Вольт-амперные характеристики электросепаратора при различном количестве коронирующих электродов
Рис. 5.73 Вольт-амперные характеристики электросепаратора при различном количестве коронирующих электродов

Обоснованный выбор типа конвейерной ленты в качестве покрытия осадительного электрода базируется на изучении влияния различных материалов, помещаемых на заземленный электрод, на величину тока коронного разряда как функции изменения напряжения, подаваемого на коронирующис электроды. В качестве транспортерной ленты необходи­мо использовать такие материалы, которые незначительно влияют на уменьшение тока коронного разряда. Вольт-амперные характеристики системы электродов плоскость-провод показывают, что из различных материалов (ткань бельтинг, сукно «бетта», резина КЩС, обычная кон­вейерная лента) наименьшее влияние на снижение тока короны оказывает резина. Однако при определенных условиях остальные материалы также пригодны для практического использования.

Электросепарация макулатуры и полимерной пленки в поле корон­ного разряда эффективна только при условии направленного изменения электрофизических свойств разделяемых компонентов, в частности, на основе избирательного регулирования удельного электрического сопро­тивления (величина, обратная электрической проводимости) компонен­тов путем дискретного увлажнения их поверхности.

Как видно из рис. 5.74, если в воздушно-сухом состоянии удельное электрическое сопротивление р, макулагурообразуюгцих компонентов составляет 108-1010 Ом·м, а полимерной пленки 1013-1014 Ом·м, то уже при влажности 20% макулатурообразующие компоненты по проводимо­сти приближаются к металлам (ρ1 = 102-105 Ом·м), в то время как р, плен­ки изменяется в пределах одного порядка (1012-1013 Ом·м). Таким обра­зом, различие в удельных электрических сопротивлениях компонентов существенно увеличивается после увлажнения их поверхности.

Зависимость удельного электрического сопротивления образцов макулатуры и полимерной пленки от влажности
Рис. 5.74 Зависимость удельного электрического сопротивления образцов макулатуры и полимерной пленки от влажности

1 – бумага оберточная; 2 – бумага газетная; 3 – бумага тетрадная и журнальная; 4 – бумага пакетная; 5 – бумага журнальная (обложка); 6 – картон упаковочный; 7 – полиэтилен толщинойй 0,1 мм; 8 – полиэтилен толщиной 0,06 мм

Влажность оказывает положительное влияние и на результаты элек­тросепарации макулатуры и полимерной пленки, что хорошо согласуется с данными по изменению удельного электрического сопротивления при увлажнении смеси отходов. Как видно из рис. 5.75, уже при влаж­ности 30% извлечение пленки возрастает на 50-75% по сравнению с воздушно-сухим состоянием, достигая 95% (содержание пленки в не­проводящей фракции 95-97%). Оптимальные условия электросепара­ции - напряжение коронирования 30 кВ, влажность материалов 30-40%, скорость конвейера до 1,5 м/с. Некоторый спад кривых содержания по­лимерной пленки при влажности более 45% объясняется увеличением слипания пленки с макулатурообразующими компонентами, выносящи­мися в непроводящую фракцию.

Таким образом, в оптимальных условиях сепарацию макулатуры и полимерной пленки в поле коронного разряда определяет электричес­кая сила, действующая на разделяемые компоненты легкой фракции, находящиеся в заряженном состоянии: поскольку в поле короны прово­димость у воздушной среды выше, чем у плохопроводящих компонен­тов, частицы полимерной пленки прижимаются электрической силой к ленте сепаратора и в дальнейшем снимаются с ее нижней ветви с помо­щью щетки (непроводящая фракция); макулатурообразующие компоненты при выходе из поля короны быстро разряжаются и под действи­ем центробежных сил и массы падают с конвейера (проводящая фракция). Регулируя ρ1, увлажнением компонентов, можно обеспечить хоро­шее их разделение электросепарацией.

Зависимость показателей электросепарации макулатуры и полимерной пленки от влажности исходной смеси материалов
Рис. 5.75 Зависимость показателей электросепарации макулатуры и полимерной пленки от влажности исходной смеси материалов

1 и 2 – соответственно содержание и извлечение полимерной пленки в непроводящую фракцию; конвейерная лента: а – сукно «бетта»; б – КЩС; в – обычная конвейерная

Из рис. 5.75 также следует, что в условиях сепарации увлажненной смеси компонентов все испытанные типы лент, включая обычную (по­слойную с двусторонней резиновой обкладкой), пригодны для исполь­зования в процессе электросепарации. Исходя из более высоких эксплу­атационных свойств, целесообразно использовать обычную ленту (в стандартных условиях, без увлажнения смеси материалов, обычная конвейерная лента резко уменьшает ток короны и для использования непригодна).

Компоненты легкой фракции ТБО - макулатуру и полимерную пленку - можно разделить на основе использования контактной элек­тризации.

Контактная электризация, до настоящего времени изученная не­достаточно, происходит при соприкосновении компонента с поверхно­стью электрода, находящегося под определенным электрическим по­тенциалом. Способность контактирующих с электризующими поверх­ностями компонентов к приобретению электрических зарядов опреде­ляется их природой и состоянием поверхности. При подборе соответ­ствующих электризующих поверхностей осуществляется селективная зарядка тех или иных компонентов, причем на стороне контакта возни­кают заряды, противоположные по знаку заряду электрода. В частности, на стороне компонента-непроводника, обращенной к отрицательному электроду (рис. 5.76), возникает положительный заряд (и наоборот). Величина образующегося заряда зависит от площади контакта компо­нента с электризующей поверхностью. Поскольку скорость утечки за­рядов с компонента-непроводника весьма мала, можно создать плот­ность поверхностного заряда, достаточную для сепарации в электро­статическом поле (в отличие от сепарации в поле коронного разряда электростатическое поле не содержит движущихся носителей заряда — ионов, электронов).

Схема зарядки разделяемых материалов контактной электризацией (соприкосновение с электродом находящимся под определенным потенциалом)
Рис. 5.76 Схема зарядки разделяемых материалов контактной электризацией (соприкосновение с электродом, находящимся под определенным потенциалом)

В качестве электризатора при разделении макулатуры и полимер­ной пленки обычно используют вращающийся барабан, установленный горизонтально или вертикально.

На рис. 5.77 показана запатентованная в ФРГ установка для элек­тросепарации полимерной пленки и бумаги.

Установка представляет собой барабан 2, вращающийся на роликах 6, внутри которого установлен конвейер 8 для сбора и удаления пленки. Материал, поступающий в барабан, удерживается в процессе вращения на его внутренних стенках с помощью колодок 5.

Схема установки для электросепарации полимерной пленкии бумаги с использованием способа контактной электризации (электризатор — горизонтальный вращающийся барабан)
Рис. 5.77 Схема установки для электросепарации полимерной пленкии бумаги с использованием способа контактной электризации (электризатор — горизонтальный вращающийся барабан)

1 – щетки (съемники пленки); 2 – вращающийся барабан; 3 – система воздушного охлаждения щеток; 4 – щетки (создание электростатического поля); 5 – колодки; 6 – ролики; 7 – желоб конвейера; 8 – конвейер (сбор и удаление пленки)

Подготовленный к сортировке материал попадает в электростатиче­ское поле, созданное щетками 4. В результате контактной электризации пленка удерживается электрическими силами на внутренней поверхнос­ти барабана, снимается щетками 1, вращающимися в сторону, противопо­ложную вращению барабана, и попадает на конвейер 8 с бортами 7. Бу­мага удаляется с противоположного конца барабана. Установка снабже­на системой воздушного охлаждения щеток 3.

Схема установки для электросепарации полимерной пленки и бумаги с использованием способа контактной электризации (электризатор - вертикальный вращающийся барабан)
Рис. 5.78 Схема установки для электросепарации полимерной пленки и бумаги с использованием способа контактной электризации (электризатор - вертикальный вращающийся барабан)

1 — полимерная пленка; 2 и 8 — сопла (подача воздуха под давлением в кор­пус камеры 7); 3 - лопатки (загнуты в сторону вращения вала 4); 4 — вал (разрыхляющее устройство с конусом и лопатками); 5 — конус; 6 — элек­тродвигатель; 7 — камера разделения; 9 - вал; 10 — щетки; 11 — прово­лочная сетка; 12—электростатическое зарядное устройство; 13— ме­таллический вращающийся осадительный барабан; 14 — нож (съемник пленки); 15 — накопительная емкость; 16— нагревательная установка

Отделение полимерной пленки от макулатуры методом контактной электризации, осуществляемое в вертикальной камере с помощью ме­таллического барабана (рис. 5.78), запатентовано в США. Полимерная пленка и макулатура, предварительно измельченные и отсортированные от твердых бытовых отходов, поступают в камеру 7, где для отделения полимерной пленки от массы материала используется металлический вращающийся барабан 13, установленный на вертикальной оси таким образом, что значительная часть площади его поверхности (1/3) входит в камеру 7.

В нижней части камера 7 имеет отверстие для разгрузки материала, из которого удалена полимерная пленка (разгрузка может осуществ­ляться в приемник любого типа или на конвейер).

По оси камеры 7 размещено приводимое в движение от двигателя 6 устройство в виде стержня 4 с конусом 5 и лопатками 3, загнутыми в сто­рону вращения стержня, которое способствует разрыхлению материала, разбрасыванию его по всему рабочему пространству камеры и направле­нию его к осадительному барабану 13. Для более интенсивного разбра­сывания материала в камере 7 предусмотрены тангенциально располо­женные сопла 2, по которым в корпус камеры нагнетается воздух.

Точки подвода сопел 2 и 8 расположены по поверхности камеры зигзагообразно, и их число сверху вниз возрастает. В нижней части ка­меры 7 может быть установлено несколько дополнительных тангенци­альных, диаметральных или направленных вертикально вверх воздухо­водов с целью завихрения потока и замедления скорости падения смеси материалов. Сочетание в одной установке механического и аэродинами­ческого рыхления материала позволяет достигнуть максимального из­влечения полимерной пленки.

Барабан 13, предназначенный для сбора полимерной пленки, изготов­лен из материала, способного накапливать статическое электричество. Для этой цели используется металлическое покрытие цилиндрической по­верхности барабана с изолированными верхней и нижней торцевыми стенками. Для создания электростатического заряда по периметру бараба­на 13 имеется устройство типа проволочной сетки 11, которое соединяет внешнюю поверхность барабана и вал 9 и подключено к электростатиче­скому зарядному устройству 12 с помощью щетки 10. В результате кон­тактной электризации из смеси измельченного материала отделяются час­тицы полимерной пленки, которые в виде слоя I осаждаются на том участ­ке поверхности барабана 13, которая в данное время находится в камере 7; ножом 14 пленка снимается с барабана и сбрасывается в накопитель 15.

Частота вращения барабана 13 координируется со скоростью дви­жения потока материала в камере 7, а также устанавливается в зависи­мости от электростатического заряда по периметру барабана.

Эффективность сепарации полимерной пленки можно повысить путем на­грева периферии осадительного барабана 13 так, чтобы электрически осажден­ные частицы пленки частично расплавлялись и размягчались, что способству­ет повышению извлечения пленки и исключает ее непроизвольное соскальзы­вание с барабана Температура нагрева барабана близка к температуре обугли­вания измельченных отходов бумаги. Наиболее эффективно применение элек­тронагревательной установки 16, хотя обогрев можно осуществлять и паром.

Для повышения производительности аппарата он может быть моди­фицирован таким образом, что по периметру разделительной камеры устанавливается несколько осадительных барабанов.

Выделенную полимерную пленку можно эффективно использовать в качестве топлива, а макулатуру - для производства бумаги, при этом исключаются недостатки, обусловленные присутствием во вторичной бумажной массе пластмассовых загрязнителей.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 5.00 (1 Голос)
  • Комментарии к статье
  • Вконтакте
  • Facebook

Содержимое второго блока