设备固体废物3

第三节 固体废物的压实与破碎设备压实目的及原理w目的：减容，兼有稳定化的作用 ª减容：根据废物的种类和施加压力的大小，一般压缩 比可达35，若结合破碎，可达510，可以减少运 输成本，降低填埋处置成本 ª稳定化：日本将城市垃圾压实后，因挤压和升温作用 ，使垃圾中的BOD从6000ppm降到200ppm，COD 从8000ppm降到150ppm。成为类塑料结构的惰性材 料。w原理：排气，减少空隙率，使固体废物致密化。压实器w压实器类型 ª金属类废物压实器 w三向联合式压实器 w回转式压实器 ª城市垃圾压实器 w高层住宅垃圾滑道下的压实器 w（转运站或垃圾车的）城市垃圾压实器 w压实器的选择 ª压缩比 ª含水量 ª后续处理的要求三向联合式压实器回转式压实器高层住宅垃圾滑道下的压实器城市垃圾压实器破碎机的种类及选择原则破碎机的种类很多，有颚式破碎机；锤式破碎机；冲击式 破碎机； 剪切式破碎机；辊式破碎机；球磨机等。 破碎机选择的原则：w（1）处理量：w大型，一般三段破碎，如一段简摆颚式，二段复摆颚式 ，三段辊式等；w中型，一般二段破碎，如一段复摆颚式，二段辊式或其 他；w小型，一段，如锤式破碎机（2）固体废物的物理性质包括硬度，密度，形状，水分， 粒度等。如硬度大，块度大：颚式破碎机（2500×2500）脆性，中硬：冲击式破碎机塑性经低温处理：冲击式破碎机（3）产品要求粒度组成较均匀：颚式；选择性破碎： 反击式 （4）供料方式人工给料：小型；给料机：大、中型 （5）安装及操作场所固定式：大型 移动式；中、小型（易拆卸）颚式破碎机w（1）类型w颚式破碎机主要有两种类型w简摆颚式破碎机、复摆颚式破碎机。1. 固定颚板(定颚) ；2.动颚悬挂轴； 3.可动颚板(动颚) ； 4.前(后)推力板； 5.偏心轴； 6.连杆颚式破碎机外形w（2）工作原理 wa.颚式破碎机的基本原理w可动颚板围绕悬挂轴对固定颚板作周期性的往复运动w动颚前进时，物料受到挤压、劈裂、弯曲的联合作用而破碎；w动颚后退时，已破碎的产品在重力作用下从排料口排出。 wb.简摆和复摆的区别 w动颚的运动轨迹和行程不同 ª运动轨迹 w 简摆：动颚上各点轨迹均为圆弧线； w 复摆：动颚上部运动轨迹接近圆形，中部椭圆形，下部圆弧形； ª动颚行程 w 简摆：前后行程上部小，下部大（上部约为下部的0.5倍），主要靠下 部破碎，垂直行程上部约为下部的0.3倍。 w 复摆：上部水平行程较大，约为下部的1.5倍。垂直行程大，约为下部 水平行程的3倍，既利于排料，又有研磨作用，并且上、下部均起破碎 作用。两种破碎机的运动轨迹两种破碎机的动颚行程w破碎能力 ª复摆简摆，同规格大30；w 综合性能ª复摆：破碎能力高，结构紧凑，机器重量轻， 破碎 比大（48）， 偏心轴和轴承受力太大，易损坏； 难以大型化（ <900×1200）； ª简摆：机械零件受力合理，破碎力主要分配在悬挂轴 上，偏心轴上较小，易大型化（最大规格 2100××2500）；但设备重量大，破碎能力低，破碎 比小（36） 。颚式破碎机的发展Ø复摆式取代简摆式 Ø关键提高大型滚动轴承的材质 Ø液压颚式破碎机 Ø连杆液压油缸：保险装置 推力板不损坏 排除故障后立即恢 复生产 Ø调整液压油缸：调整排料口的大小, 简便，快捷，工作时也能 调整 Ø冲击颚式破碎机 Ø偏心轴转数高达5001200转分，一般300 除挤压、劈裂等作用外，加入了冲击作用，效率提高，但对材 质要求高； Ø增加破碎腔高度增加高度，就增加了给料口宽度，即可增大破碎比，减少破碎段 数。液压颚式破碎机锤式破碎机w主要按转子数目分类：ª单转子型：只有一个转子； w 可逆式单转子型：锤头使用寿命长； w 不可逆式单转子型：锤头磨损后，需翻转使用；ª双转子型：可进行两段破碎双转子型锤式破碎机锤式破碎机外形图工作原理w物料给入破碎机后，受到高速旋转的锤子的打击、冲击、剪切、 研磨等作用被破碎，破碎粒度由底部的筛板控制，不能通过筛孔 的物料被锤头带动，继续破碎，直至通过筛孔。w锤头悬挂在转子上，具有一定的保护作用；w锤头的型式有多种，可以根据需要选择(见下图) w锤式破碎机仅适用于中等硬度的物料。应用w BJD型普通锤式破碎机ª特点：带有旁路装置，可将金属类废物排出ª应用：废旧家具，厨房用具, 床垫，电视机，冰箱，洗衣机等wBTD型金属切屑锤式破碎机ª特点：锤子呈钩型，有剪切、拉撕作用ª应用：金属切屑，可减容wHammer Mills型锤式破碎机ª特点：带压缩装置，锤头有大小两组，有剪切、冲击作用；ª应用：废汽车的破碎wNovorotor型双转子锤式破碎机ª特点：二段破碎，风力分级，破碎比大（30±），有冲击、剪切、研磨作 用底部有研磨板）ª应用：矿石类，如煤矸石等冲击式破碎机w结构： ª板锤固定，并有可调冲击板，无筛板， w原理：利用冲击力“自由”破碎 ª高速旋转的板锤冲击物料，物料获得巨大的动能冲击反击板，物料之间以巨大的动 能互相冲击，如此反复，直至物料粒度小于板锤与反击板的间隙。 w特点 ª破碎比大：一般可达3040，最大达150； ª破碎效率高：物料抗冲击能力抗压能力 ª产品粒度均匀：根据动能E（12）mv2，m为质量，大块受冲击力大，小 块受冲击力小； ª有选择性破碎：薄弱界面首先破碎； ª体积小，结构简单，维修方便 ª板锤和反击板磨损快；高速转动对运动部件的加工精度高。 ª主要适用于脆性固废或中等硬度的固体废物（或低温破碎）反击式破碎机反击式破碎机外形图剪切式破碎机w类型ª往复剪切式破碎机：V字型开口，闭合时剪切可动刀作往复运动ª旋转式切破碎机：可动刀作旋转运动，连续剪切w原理ª主要是通过固定刀和可动刀之间的齿合作用，对固体废物进行切割破碎。往复剪切式破碎机旋转剪切式破碎机辊式破碎机w类型 ª按辊子数目：单辊；双辊（对辊）；ª按辊子特点：光面；齿面。w结构及原理ª光面：主要靠挤压作用破碎；ª齿面：挤压+劈裂作用。w主要参数 ª啮角33º4038º40ª给料粒度和转子直径的关系： w 光面 D20d w 齿面 D26d光面辊式破碎机示意图齿面辊式破碎机 a. 双辊齿面；b. 单辊齿面球磨机w球磨机的构造：ª筒体：用1836mm的钢板卷制焊成，并在两端焊有铸钢制的法 兰盘，以连接端带。ª端盖：与中轴连接在一起，支撑磨机，并给料和排料。ª轴承：支撑中轴ª小齿轮：通过减速机与电机连接；ª大齿轮：固定在圆筒外圈；由小齿轮驱动ª衬板：保护筒体，提升介质；衬板厚50130mm，与筒体间有 1014mm的间隙，以填充石棉，橡皮垫（减冲击，防漏）。形 状有很多种，常用的有波形和阶梯形。ª研磨介质：钢球（球磨机），钢棒（棒磨机）；球径最大有 100120（），最小40。球磨机构造示意图工作原理w球磨机是通过筒体的转动，使内部的球介质发生 运动，从而对进入磨内的物料产生磨碎作用。 w钢球的运动，可以有三种典型状态：泻落式，抛 落式，离心式 ª泻落式：筒体转速较低，钢球因惯性作用向上偏转， 当球荷的倾斜角超过钢球在球荷表面的自然休止角时 ，钢球延斜坡滚下（研磨作用） ª抛落式：转速较高，带动钢球随筒壁上升到一定高度 , 然后作抛物线下落，故即有研磨作用。又有冲击 作用。 ª离心式：转速高到某一临界值，钢球贴在衬板上不再落下，此 时的速度叫临界转速。磨介质的三种运动状态(a) 泻落式；(b)抛落式；©离心式影响球磨机效率的因素当球磨机的规格、类型确定之后，影响其效率的主要因素为：wa. 磨机转速w转速高，生产率高ª临界转速是是在很多假设条件下推导出来的（如最外圈，一个球，球不滑 动等）；实际上可以超临界转速运转。w试验证明：转速率（） 85 93 108利用系数（） 100 114.4 127.5比功耗（kwht） 5.33 4.95 4.83wb. 装球量w装球量一般为40，装球量降低，生产率也降低；w随钢球的磨损，效率降低w试验表明： 装球率 转速率 生产率25 145 小3040 10120 大 生产中补加钢球，一般： 易磨：0.51.0kg/t原料 难磨：1.02.5kg/t原料wc. 助磨剂在粉碎过程中，只要添加极少量的助磨剂就能显著地提高粉碎 效率、降低能耗并改善粉体的性能（如流动性、分散性、贮存稳 定性等）。可作助磨剂的物质品种繁多：§液体助磨剂§如水，胺类，醇类，酯类，醚类以及某些无机盐类等，应用较广；§气体助磨剂§如水蒸气，丙酮气体和惰性气体等；§固体助磨剂§如胶体白炭黑，炭黑，硬脂酸及其Ca、Na的盐类等。助磨剂作用主要有四：§促进物料颗粒的塑性变形，加速粉碎过程；§降低物料的强度，提高物料的可磨性；§阻止物料颗粒之间的团聚及其对研磨介质与筒体的粘附，提高流动性以加速粉碎过程；§改善产品的性能，提高产品的分散性及产品与其他物质的相容性。§添加量 §添加量与助磨剂种类有关，一般，无机助磨剂添加量 较大，为物料的12，有机助磨剂仅千分之几。§助磨剂的浓度§一般配制成较稀的溶液，浓度过大会降低效果。§添加方式§在粉碎初期有效的助磨剂一般在给料中加入，在粉碎 后期有效的助磨剂一般在分级过程中加入。低温破碎w概念：利用某些固体废物低温变脆性能或不同物质脆化 湿度的差异进行低温脆化而后破碎的技术。w致冷剂：液氮w破碎对象：钢丝胶管，汽车轮胎，塑料或橡胶包覆的电 线电缆，废家用电器等复合制品。低温破碎的一般流程塑料的低温破碎w不同的塑料脆化点不同ª聚氯乙烯 -5-20；ª聚乙烯 -95-135ª聚丙烯 0-20w据此可选择致冷温度（温度低，耗能高）w脆化后，一般采用冲击式破碎机，总体耗能低于常温破 碎从有色金属混合物中回收铜、铝、锌w研究表明ª将25-75mm的混合金属经低温处理破碎， 在-72下 脆化1min； ª产品中： w25mm 可回收97Cu，100Al w25mm 可回收2.8%Cu, 100Zn ª能进行选择性低温破碎分离。废轮胎的低温破碎w废轮胎的低温破碎见图ª先经穿孔，是为了充分和快速致冷； ª再经喷洒式预冷却，节约能源； ª进入浸没式冷却，使其达到脆化温度； ª辊式破碎，分离“橡胶、夹丝布”和“轮缘”两种产 品； ª磁选：分选轮缘； ª锤式破碎； ª筛分：不同粒度的产品，用于不同用途。废轮胎的低温破碎湿式破碎w是一种回收纸浆的破碎方法，主要用于含纸量大的分类垃圾的处 理。半湿式选择性破碎分选w半湿式选择性破碎机分三段处理ª第一段：冲击式破碎筛分，破碎脆性物质，并分离粉状物（ 堆肥）；ª第二段：加水进行湿式破碎，分离纸类（回收纸类）；ª第三段：排出剩余垃圾，进一步分选（回收塑料、橡胶和金属 ）。w 特点ª简化工艺：使城市垃圾在一台设备中同时进行破碎和分选；ª能有效回收有用物质；ª对进料适应性好。半湿式选择性破碎分选机破碎流程w一段破碎：共有五种型式ª单一破碎流程ª带预先筛分破碎ª带检查筛分破碎ª带预先筛分和检查筛分ª预先和检查筛分使用同一筛子w二段破碎；ª有开路和闭路两种，一般在第二段闭路；w三段破碎：ª也有开路和闭路两种，一般在第三段闭路。w开路流程与闭路流程的比较ª开路：配置简单，投资省， 但产品粒度波动大ª闭路：产品粒度能得到保证, 但配置复杂，投资大一段破碎流程二段破碎流程三段破碎流程