Твердых отходов. Для укрупнения мелкодисперсных частиц твердых отходов используют методы окускования (компактирования) с применением приемов гранулирования

 

Для укрупнения мелкодисперсных частиц твердых отходов используют методы окускования (компактирования) с применением приемов гранулирования, таблетирования, брикетирования и высокотемпературной агломерации.

 

 

1. ГРАНУЛИРОВАНИЕ И ТАБЛЕТИРОВАНИЕ [1]

Эти методы включают большую группу процессов формирования агрегатов шарообразной или цилиндрической формы из порошков, паст, расплавов и прочее с целью уменьшения их объема и облегчения транспортирования, и складирования перед окончательной переработкой. Для гранулирования порошков используют ротационные (барабанные, тарельчатые, центробежные) и вибрационные грануляторы различных конструкций. Барабанные грануляторы получили большое распространение, но их важным недостатком является невозможность получения гранулята узкого фракционного состава. Для этого используют тарельчатые (дисковые) грануляторы окатывания, позволяющие получать гранулят близкий по составу к монодисперсному. Производительность такого гранулятора Q (т/ч) определяется по формуле

 

Q = K∙D², (30)

 

где К - коэффициент грануляции (определяется опытным путем, например, для летучей золы К = 0,4-0,55); D - диаметр тарели (м).

Необходимый размер тарели гранулятора оценивают по удельной производительности q, которая обычно находится в пределах 0,77-0,91 т/м²∙ч

D = . (31)

 

Часто для гранулирования используют прессовое оборудование в виде валковых и таблеточных машин. Производительность валковых грануляторов составляет 5-100 т/ч. Ее можно оценить по формуле

 

Q = 188,4 ×10³∙y∙r_нп∙b∙n∙L∙D, (32)

где Q - производительность валкового гранулятора, кг/ч; b - ширина зазора между валками, м; L - длина валка, м; D - диаметр валка, м; r_нп - насыпная плотность исходного материала, кг/м³; n - частота вращения валков, с^-1; y - коэффициент, равный 0,5-0,6.

Для гранулирования порошков и паст часто используют червячные прессы (экструдеры) различной конструкции. Получаемая при прессовом гранулировании (таблетировании) продукция представляет собой таблетки различной формы и размеров или жгуты.

Способность предназначенных для гранулирования материалов к уплотнению и формированию характеризуют коэффициентами гранулируемости К₁ иК₂, которые определяются как

 

К₁ = (g/g_о)/r_пл, К₂ = s/r_пл, (33)

 

где g и g_о - текущая и исходная плотность гранулируемого материала, т/м³; s - предел прочности гранул при сжатии, Па; r_пл - давление уплотнения, соответствующее началу упругопластической деформации, Па.

Величины К₁ и К₂ позволяют выбирать оптимальный метод гранулирования для данного материала: чем больше значения К₁ и К₂, тем меньшими усилиями обеспечивается требуемая степень уплотнения материала.

 

 

2. БРИКЕТИРОВАНИЕ [1]

Брикетирование применяют для укрупнения и придания определенной формы дисперсным материалам с целью обеспечения лучших условий транспортирования, хранения или использования в качестве готовой продукции. Брикетирование осуществляется без связующего при давлении прессования более 80 МПа, а с добавлением связующего – при давлениях 15–25 МПа. Перед брикетированием материал подвергают грохочению (классификации), дроблению (если нужно), сушке, охлаждению и другим операциям. Для этого используют штемпельные (давление прессования 100–200 МПа), вальцовые и кольцевые (до 200 МПа) прессы различных конструкций.

Производительность штемпельного пресса (т/ч) определяют по формуле

Q = 60∙F∙b∙r∙m∙n×10^-6, (34)

 

где F - площадь прессующей поверхности, см²; b - толщина брикета, см; r - плотность брикета, г/см³; m - число штемпелей; n - количество ходов штемпеля в минуту.

Производительность вальцового пресса (в т/ч) определяют

 

Q = 6×10^-5 ∙М∙m∙n_об, (35)

 

где М - масса брикета, г; m - число ячеек на бандаже; n_об - число оборотов вальцов в минуту.