第四章 固體廢物分選_第1頁
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文檔簡介

1、第四章 固體廢物分選n分選技術(shù)分選技術(shù) 固體廢物分選是實(shí)現(xiàn)固體廢物資源化、減量化的重要手段,在固體廢物處理、處置與回收利用之前必須進(jìn)行分選, 將有用的成分分選出來加以利用,并將有害的成分分離出來 。n 分選的基本原理是利用物料的某些性質(zhì)方面的差異,將其分選開。例如利用廢棄物中的磁性和非磁性差別進(jìn)行分離;利用粒徑尺寸差別進(jìn)行分離;利用比重差別進(jìn)行分離等。分選包括手工撿選、篩選、重力分選、磁力分選、電力分選、浮選、光學(xué)分選等等。物料分選的一般理論n為了從一種混合物料中將各種純凈物質(zhì)選別出來,分選過程可以按兩級(jí)識(shí)別(兩個(gè)排料口)或多級(jí)識(shí)別(兩個(gè)以上排料口)來確定。n兩級(jí)分選機(jī)進(jìn)料X0+Y0X1+Y1

2、X2+Y2回收率n單位時(shí)間內(nèi)某一排料口中排出的某一組分的量與進(jìn)入分選機(jī)的此組份量之比。X物料的回收率:%100011XXRx純度n僅用回收率不能說明分選的效率。因此引入第二個(gè)工作參數(shù),純度。%1001111YXXPX分選效率雷特曼綜合分選效率:%1000101),(YYXXEYX%1000201),(YYXXEYX互雷綜合分選效率:篩分screeningn篩分是利用篩子將粒度范圍較寬的顆粒群分成窄級(jí)別的作業(yè)。該分離過程可看作是由物料分層和細(xì)粒透過篩子兩個(gè)階段組成的。物料分層是完成分離的條件,細(xì)粒透過篩子是分離的目的。 篩分原理n為了使粗細(xì)物料通過篩面分離,必須使物料和篩面之間具有適當(dāng)?shù)南鄬?duì)運(yùn)動(dòng)

3、,使篩面上的物料層處于松散狀態(tài),即按顆料大小分層,形成粗粒位于上層,細(xì)粒位于下層的規(guī)則排 列,細(xì)粒到達(dá)篩面并透過篩孔。n細(xì)粒透篩時(shí),盡管粒度都小于篩孔,但它們透篩的難易程度 卻不同。粒度小于篩34的顆粒,很容易通過粗粒形成的間隙到達(dá)篩面而透篩,稱為“易篩 ?!保涣6却笥诤Y孔34的顆粒,很難通過粗粒形成的間隙到達(dá)篩面而透篩,而且粒度越接 近篩孔尺寸就越難透篩,稱為“難篩?!薄:Y分效率n篩分效率指實(shí)際得到的篩下產(chǎn)品質(zhì)量與入篩廢物中所含小于篩孔尺寸的細(xì)粒物料的質(zhì)量之比。n實(shí)際上由于篩網(wǎng)磨損常有部分大于篩孔尺寸的顆粒進(jìn)入篩下。根據(jù)篩分在工藝過程中應(yīng)完成的任務(wù),篩分作業(yè)可分為以下六類:獨(dú)立篩分 目的在于

4、獲得符合用戶要求的最終產(chǎn)品的篩分,稱為獨(dú)立篩分;準(zhǔn)備篩分 目的在于為下步作業(yè)做準(zhǔn)備的篩分,稱為準(zhǔn)備篩分;預(yù)先篩分 在破碎之前進(jìn)行篩分,稱為預(yù)先篩分,目的在于預(yù)先篩出合格或無須破碎的產(chǎn)品,提高破碎作業(yè)的效率,防止過度粉碎和節(jié)省能源;檢查篩分 對(duì)破碎產(chǎn)品進(jìn)行篩分,又稱為控制篩分;選擇篩分 利用物料中的有機(jī)成分在各粒級(jí)中的分布,或者性質(zhì)上的顯著差異所進(jìn)行的篩分;脫水篩分 脫出物料中水分的篩分,常用于廢物脫水或脫泥。固定篩n篩面由許多平行排列的篩條組成,可以水平安裝或傾斜安裝。固定篩由于構(gòu)造簡單、不耗 用動(dòng)力、設(shè)備費(fèi)用低和維修方便,在固體廢物處理中廣泛應(yīng)用。固定篩又分為格篩和棒條篩 。n格篩一般安裝在

5、粗破碎機(jī)之前,以保證入料塊度適宜。n棒條篩主要用于粗碎和中碎之前,為保證廢物料沿篩面下滑,安裝角應(yīng)大于廢物對(duì)篩面的摩擦角,一般為3035。棒條篩篩孔尺寸為篩下粒度的1.11.2倍,一般篩孔尺寸不 小于50mm。篩條寬度應(yīng)大于固體廢物中最大粒度的2.5倍。 筒形篩n筒形篩是一個(gè)傾斜的圓筒,置于若干滾子上,圓筒的側(cè)壁上開有許多篩孔。n圓筒以很慢的速度轉(zhuǎn)動(dòng)(1015r/min),因此不需要很大動(dòng)力,這種篩的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)堵塞。n筒形篩篩分時(shí),固體廢物在篩中不斷滾翻,較小的物料顆粒最終通過篩孔篩出。物料在篩子中的運(yùn)動(dòng)有兩種狀態(tài):(1) 沉落狀態(tài)物料顆粒由于篩子的圓周運(yùn)動(dòng)被帶起,然后滾落到向上運(yùn)動(dòng)的顆粒上面

6、;(2) 拋落狀態(tài)篩子運(yùn)動(dòng)速度足夠時(shí),顆粒飛入空中,然后沿拋物線軌跡落回篩底。 n當(dāng)篩 分 物料以拋落狀態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí),物料達(dá)到最大的紊流狀態(tài),此時(shí)篩子的篩分效率達(dá)到最高。如果筒 形篩的轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高,會(huì)達(dá)到某一臨界速度,這時(shí)粒子呈離心狀態(tài)運(yùn)動(dòng),結(jié)果使物料顆粒 附在筒壁上不會(huì)掉下,使篩分效率降低。n篩分效率與圓筒篩的轉(zhuǎn)速和停留時(shí)間有關(guān),一般認(rèn)為物料在筒內(nèi)滯留2530s,轉(zhuǎn)速56r /min為最佳。例如,有的筒形篩的直徑為1.2m,長1.8m,轉(zhuǎn)速18r/min,生產(chǎn)率為2t/h, 效 率95100%,當(dāng)生產(chǎn)率達(dá)到2.5t/h,效率下降為90。另外,筒的直徑和長度也對(duì)篩分效率有很大影響。 振動(dòng)篩n振動(dòng)

7、篩在筑路、建筑、化工、冶金和谷物加工等部門得到廣泛應(yīng)用。振動(dòng)篩的特點(diǎn)是振動(dòng)方向與篩面垂直或近似垂直,振動(dòng)次數(shù)6003600r/min,振幅0.51.5mm。物料在篩面上發(fā) 生 離析現(xiàn)象,密度大而粒度小的顆粒鉆過密度小而粒度大的顆粒的空隙,進(jìn)入下層到達(dá)篩面,大大有利于篩分的進(jìn)行。振動(dòng)篩的傾角一般在840之間。n振動(dòng)篩由于篩面強(qiáng)烈振動(dòng),消除了堵塞篩孔的現(xiàn)象,有利于濕物料的篩分,可用于粗、中細(xì)粒的篩分,還可以用于振動(dòng)和脫泥篩分。 振動(dòng)篩主要有慣性振動(dòng)篩和共振篩n(1)慣性振動(dòng)篩是通過由不平衡體的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心慣性力,使篩箱產(chǎn)生振動(dòng)的一種 篩子。當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶輪作高速旋轉(zhuǎn)時(shí),配重輪上的重塊即產(chǎn)生離

8、心慣性力,其水平分力使彈簧作橫向變形,由于彈簧橫向鋼度大,所以水平分力被橫向鋼度所吸收。而垂直分力則垂直于篩面,通過篩箱作用于彈簧,強(qiáng)迫彈簧做拉伸及壓縮運(yùn)動(dòng)。因此,篩箱的運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓或近似于圓。由于該種篩子激振力是離心慣性力,故稱 為慣性振動(dòng)篩。 (2)共振篩n共振篩是利用連桿上裝有彈簧的曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng),使篩子在共振狀態(tài)下進(jìn)行篩分。 其構(gòu)造及工作原理見圖4所示。當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)裝置在下機(jī)體上的偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),偏心軸使連 桿作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。連桿通過其端的彈簧將作用力傳給篩箱,與此同時(shí)下機(jī)體也受到相反的作用 力,使篩箱和下機(jī)體沿著傾斜方向振動(dòng)。篩箱、彈簧及下機(jī)體組成一個(gè)彈性系統(tǒng),該彈性系 統(tǒng)固有的自振頻

9、率與傳動(dòng)裝置的強(qiáng)迫振動(dòng)率接近或相同時(shí),使篩子在共振狀態(tài)下篩分故稱為 共振篩。n共振篩具有處理能力大、篩分效率高、耗電少及結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn),是一種有發(fā)展前 途的篩分設(shè)備;但其制造工藝復(fù)雜,機(jī)體較重。第二節(jié) 重力分選n重力分選是在活動(dòng)的或流動(dòng)的介質(zhì)中按顆粒的密度或粒度進(jìn)行顆?;旌衔锏姆诌x過程。n重力分選的介質(zhì)有:空氣、水、重液、重懸浮液等。n按作用原理分:氣流分選、慣性分選、重介質(zhì)分選、搖床分選、跳汰分選等。重力分選原理n斯托克斯公式:18)(2sdv影響重力分選的因素主要是:顆粒的尺寸、顆粒與介質(zhì)的密度差及介質(zhì)的粘度。重介質(zhì)分選n重介質(zhì)有重液和重懸浮液兩大類。可以將鋁從較重的物料中分離出來,或應(yīng)用

10、在選煤中。跳汰分選n跳汰分選是在垂直變速介質(zhì)流中按密度分選固體廢物的一種方法。n分選設(shè)備分為隔膜跳汰分選機(jī)和無活塞跳汰分選機(jī)。風(fēng)力分選(氣流分選)n由于顆粒的沉降末速與顆粒的密度、粒度及形狀有關(guān),因而在同一介質(zhì)中,不同性質(zhì)的顆??梢跃哂邢嗤某两的┧?,這樣的相應(yīng)顆粒稱為等降顆粒。其中,密度小的顆粒粒度與密度大的顆粒粒度之比,稱為等降比,用 表示。1221210ssdde0en理論與實(shí)踐證明e0將隨顆粒粒度變細(xì)而減少,所以為了提高分選效率,在分選之前需要將廢物進(jìn)行窄分級(jí),或經(jīng)破碎使粒度均勻后,使其按密度差異進(jìn)行分選。n由于上升氣流可以縮短顆粒達(dá)到沉降末速的時(shí)間和距離,風(fēng)選過程常采用上升氣流。n臥

11、式風(fēng)力分選機(jī)n立式曲折形風(fēng)力分選機(jī)n城市垃圾兩級(jí)風(fēng)選流程n美國水平氣流風(fēng)選機(jī)分離系統(tǒng)n美國立式多段垃圾風(fēng)力分選機(jī)搖床分選n搖床分選是在一個(gè)傾斜的床面上,借助床面的不對(duì)稱往復(fù)運(yùn)動(dòng)和薄層斜面水流的綜合作用,使細(xì)粒固體廢物按密度差異在床面上呈扇形分布而進(jìn)行分選的一種方法。n搖床有一個(gè)傾斜的床面,沿縱向在床面上釘有許多平行的來復(fù)條或刻有槽溝。搖床的一端裝有傳動(dòng)機(jī)構(gòu),它帶動(dòng)床面沿縱向作不對(duì)稱的往復(fù)搖動(dòng),床面橫向呈1.55度向尾礦側(cè)傾斜,礦漿與沖洗水從床面與橫向水流的作用,使礦粒按密度和粒度分層并沿床面不同方向移動(dòng),呈現(xiàn)有規(guī)律的“扇形”分帶,并分別從床面不同區(qū)域排出床外 。不同密度的顆粒在床條間的分層n往

12、復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)于搖床的分選起著重要的作用。n顆粒在床條間的溝槽內(nèi)形成多層分布:最上層為粗而輕的顆粒,其次為細(xì)而輕,再次為重而粗,最下層才是大密度而粒度小的顆粒。這種分層一方面由于斜面水流的動(dòng)力作用和床面往復(fù)搖動(dòng)作用下析離的結(jié)果。析離分層是搖床分選的重要特點(diǎn)。另一方面當(dāng)水流通過床條間的溝槽內(nèi)形成渦流,造成水流的脈動(dòng),使礦粒松散并按沉降速度分層。此外,渦流對(duì)于洗出在大密度礦層內(nèi)的小密度礦粒也是有利的??傊?,在床條間的顆粒的分層主要是由于沉降分層和析離分層的聯(lián)合結(jié)果。不同密度礦粒在床面上的移動(dòng)和分帶n礦粒在床條間分層的同時(shí),還沿著床面向不同的方向移動(dòng)。開始,礦粒在床面上是相對(duì)靜止的,要使礦粒在床面上作相對(duì)

13、運(yùn)動(dòng),只有當(dāng)?shù)V粒的慣性力大于礦粒在床面的摩擦力時(shí)才有可能。n礦粒由相對(duì)靜止到剛能移動(dòng)所必須的最小慣性加速度稱為臨界加速度 。n臨界加速度不僅取決于摩擦系數(shù),而且與礦粒的密度有關(guān)。n可見,不同密度的礦粒對(duì)床面的相對(duì)運(yùn)動(dòng),從開始時(shí)就不相同,而且速度也是不一樣的。n搖床分選是在慣性力、摩擦力、析離以及橫向水流沖力的綜合作用下,密度不同的顆粒一方面沿縱向運(yùn)動(dòng)的速度不同,另一方面在橫向受到水流的沖洗作用也不相同,最終的結(jié)果形成扇形分布,從而使顆粒按密度不同達(dá)到分選。第三節(jié) 磁力分選n磁力分選磁力分選簡稱磁選。磁選有兩種類型:一種是傳統(tǒng)的磁選法,另一種是磁流體分選法,后者是近二十年發(fā)展起來的一種新的分選取

14、方法。 1、磁選法n(1)磁選原理磁選是利用固體廢物中各種物質(zhì)的磁性差異在不均勻磁場中進(jìn)行分選的一種處理方法。磁選過程是將固體廢物輸入磁選機(jī)后,磁性顆粒在不均勻磁場作用下被磁化,從而受磁場吸引力的作用被分離出動(dòng),而非磁性顆粒由于所受的磁場作用力很小,仍留在廢物中而被排出。固體廢物顆粒通過磁選機(jī)的磁場時(shí),同時(shí)受到磁力和機(jī)械力(包括重力、離心 力、介質(zhì)阻力、摩擦力等)的作用。磁性強(qiáng)的顆粒所受的磁力大于其所受的機(jī)械力,而非磁 性顆粒所受的磁力很小,則以機(jī)械力占優(yōu)勢。由于作用在各種顆粒上的磁力和機(jī)械力的合力不同,使它們的運(yùn)動(dòng)軌跡也不同,從而實(shí)現(xiàn)分離。n磁性顆粒分離的必要條件是磁性顆粒所受的磁力必須大于

15、與其方向相反的機(jī)械力的合力, 而非磁性顆粒所受的磁力必須小于其方向相反的機(jī)械力的合力。磁選的實(shí)質(zhì),即磁選是利用磁力與機(jī)械力對(duì)磁性不同的顆粒的不 同作用而實(shí)現(xiàn)的。(2)磁選機(jī)的磁場n磁體周圍的空間存在著磁場。磁場的基本性質(zhì)就是它對(duì)給入其中的物質(zhì)產(chǎn)生磁力作用。因此,在磁選機(jī)能使產(chǎn)生磁作用的空間,稱為磁選機(jī)的磁場。n磁場可分為均勻磁場和非均勻磁 場兩種。均勻磁場中各點(diǎn)的磁場強(qiáng)度大小相等,方向一致。非均勻磁場中各點(diǎn)磁場強(qiáng)度大小和方向都是變化的。磁場的非均勻性可用磁場梯度來表示。磁場強(qiáng)度隨空間位移的變化率稱為磁場 梯度,用dh/dx表示。磁場強(qiáng)度為一矢量,其方向?yàn)榇艌鰪?qiáng)度變化最大的方向,并且指向H 增大

16、的一方。均勻磁場中dH/dx0,非均勻磁場中dH/dx0。n磁性顆粒在均勻磁場中只受轉(zhuǎn)矩的作用,使它的長軸平行于磁場方向。在非均勻磁場中, 顆粒不僅受轉(zhuǎn)矩的作用,還受磁力的作用,結(jié)果使它既發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),又向磁場梯度增大的方向 移動(dòng),最后被吸在磁極外表面上。這樣,磁性不同的顆粒才能得以分離。因此,磁選只能在非均勻磁場中實(shí)現(xiàn)。(3)固體廢物中各種物質(zhì)磁性分類n根據(jù)固體廢物比磁化系數(shù)(X0)的大小,可將其中各種物質(zhì)大致分為以下三類:a強(qiáng)磁性物質(zhì)X0=(7.538)10-6m3/kg,在弱磁場選機(jī)中可分離出這類物質(zhì);b弱磁性物質(zhì)X0=(0.197.5)10-6m3/kg,可在強(qiáng)磁場磁選機(jī)中回收;c非磁性物

17、質(zhì)XO0.193810-6m3/kg,在磁選機(jī)中可以與磁性物質(zhì)分離。 (4)磁選設(shè)備及應(yīng)用na. 磁力滾筒又稱磁滑輪,有永磁和電磁兩種。應(yīng)用較多的是永磁滾筒。這種設(shè)備 的主要組成部分是一個(gè)回轉(zhuǎn)的多極磁系和套在磁系外面的用不銹鋼或銅、鋁等非導(dǎo)磁材料 制的圓筒。n一般磁系包角為360。磁系與圓筒固定在同一個(gè)軸上,安裝在皮帶運(yùn)輸機(jī)頭部(代替?zhèn)?動(dòng)滾筒)。n將固體廢物均勻地給在皮帶運(yùn)輸機(jī)上,當(dāng)廢物經(jīng)過磁力滾筒時(shí),非磁性或磁性很弱的物質(zhì) 在 離心力和重力作用下脫離皮帶面;而磁性較強(qiáng)的物質(zhì)受磁力作用被吸在皮帶上,并由皮帶帶到磁力滾筒的下部,當(dāng)皮帶離開磁力滾筒伸直時(shí),由于磁場強(qiáng)度減弱而落入磁性物質(zhì)收集槽中。

18、這種設(shè)備主要用于工業(yè)固體廢物或城市垃圾的破碎設(shè)備或焚燒爐前,除去廢物中的鐵器, 防止損壞破碎設(shè)備或焚燒爐。 n筒式磁選機(jī)n磁鼓式選分機(jī)n破碎、磁選流程b懸吊磁鐵器n懸吊磁鐵器主要用來去除城市垃圾中的鐵器,保護(hù)破碎設(shè)備及其他設(shè)備免受損壞。懸吊磁鐵器有一般式除鐵器和帶式除鐵器兩種。當(dāng)鐵物數(shù)量少時(shí)采用一般式,當(dāng)鐵物數(shù)量 多時(shí)采用帶式。一般式除鐵器是通過切斷電磁鐵的電流排除鐵物,而帶式除鐵器則是通過膠 帶裝置排除鐵物。n帶式磁選機(jī)2、磁流體分選(MHS)n(1)磁流體分選原理磁流體分選是利用磁流體作為分選介質(zhì),在磁場或磁場和電場的聯(lián)合作用下產(chǎn)生“加重” 作 用,按固體廢物各組分的磁性和密度的差異,或磁

19、、導(dǎo)電性和密度的差異,使不同組分分離 。當(dāng)固體廢物中各組分間的磁性差異小,而密度或?qū)щ娦圆町愝^大時(shí),采用磁流體可以有效地進(jìn)行分離。n所謂磁流體是指某種能夠在磁場和電場聯(lián)合作用下磁化,呈現(xiàn)似加重現(xiàn)象,對(duì)顆粒產(chǎn)生磁 浮力作用的穩(wěn)定分散液。磁流體通常采用強(qiáng)電解質(zhì)溶液、順磁性溶液和鐵磁性膠體懸浮液。n加重后的磁流體仍然具有液體原來的物理性質(zhì),如密度、流動(dòng)性、粘滯性等。似加重后 的 密度稱為視在密度,它可以通過改變外磁場強(qiáng)度、磁場梯度或電場強(qiáng)度來調(diào)節(jié)。n視在密度高 于流體密度(真密度)數(shù)倍,流體真密度一般為 4001600kg/m3左右,而似加重后的流 體視在密度可高達(dá)19000kg/m3,因此,磁流體

20、分選可以分離密度范圍寬的固體廢物。n分離固體廢物(輕產(chǎn)物密度30000kg/m3)時(shí),可選用更便宜的FeSO4、MnSO4和CO SO4水溶液。(2)鐵磁性膠粒懸浮液n一般采用超細(xì)粒磁鐵礦膠粒作分散質(zhì),用油酸、煤油等非極性液體介質(zhì)并添加表 面活性劑為分散劑調(diào)制成鐵磁性膠粒懸浮液。n一般每升該懸浮液中含1071018個(gè)磁鐵粒子 。其真密度為10502000kg/m3,在外磁場及電場作用下,可使介質(zhì)加重到2000kg/m3。 這種磁流體介質(zhì)粘度高,穩(wěn)定性差,介質(zhì)回收再生困難。 第四節(jié) 電力分選n1電力分選過程電選分離過程是在電選設(shè)備中進(jìn)行的。廢物顆粒的電選分離過程,廢料由給料斗均勻給入 輥筒上,隨

21、著輥筒的旋轉(zhuǎn),廢物顆粒進(jìn)入電暈電場區(qū),由于空間帶有電荷,使導(dǎo)體和非導(dǎo)體 顆粒都獲得負(fù)電荷(與電暈電極相反)。導(dǎo)體顆粒一面帶電,一面又把電荷傳給輥筒,其放 電速度快,因此,當(dāng)廢物顆粒隨著輥筒的旋轉(zhuǎn)離開電暈電場區(qū)而進(jìn)入靜電場區(qū)時(shí),導(dǎo)體顆粒 的剩余電荷少。n電選分離過程n而非導(dǎo)體顆粒則因放電速度慢,致使剩余電荷多。導(dǎo)體顆粒進(jìn)入靜電場后不 再繼續(xù)獲得負(fù)電荷。但仍繼續(xù)放電,直至放完全部負(fù)電荷,并從輥筒上得到正電荷而被輥筒 排斥,在電力、離心力和重力分力的綜合作用下,其運(yùn)動(dòng)軌跡偏離輥筒,而在輥筒前方落下 。偏向電極的靜電引力作用更增大了導(dǎo)體顆粒的偏離程度。非導(dǎo)體顆粒由于有較多的剩余負(fù) 電荷, 將與輥筒相吸

22、,被吸附在輥筒上,帶到輥筒后方,被毛刷強(qiáng)制刷下,半導(dǎo)體顆粒的運(yùn) 動(dòng)軌跡則介于導(dǎo)體與非導(dǎo)體顆粒之間,成為半導(dǎo)體產(chǎn)品落下,從而完成電選分離過程。2、電選設(shè)備及應(yīng)用n(1) 靜電分選機(jī)及應(yīng)用 將含有鋁和玻璃的廢物通過電振給料器均 勻地給到帶電輥筒上,鋁為良導(dǎo)體,從輥筒電極獲得相同符號(hào)的大量電荷,因而被輥筒電極排斥落入鋁收集槽內(nèi);玻璃為非導(dǎo)體,與帶電輥筒接觸被極化,在靠近輥筒一端產(chǎn)生相反的束縛電荷,輥筒吸住,隨輥筒帶至后面被毛刷落進(jìn)玻璃收集槽,從而實(shí)現(xiàn)鋁與玻璃的分離。 電選應(yīng)用選煤n該分選機(jī)的工作原理是將粉煤灰均勻給到旋轉(zhuǎn)接地輥筒上,帶電暈電場后,炭粒由于導(dǎo)電性良 好,很快失去電荷,進(jìn)入靜電場后從輥筒

23、電極獲得相同符號(hào)的電荷而被排斥,在離心力、重力及靜電斥力綜合作用下落入集炭槽成為精煤。而灰粒由于導(dǎo)電性較差,能保持電荷,與帶電符號(hào)相反的輥筒相吸,并牢固地吸附在輥筒上,最后被毛刷強(qiáng)制落入灰槽,從而實(shí)現(xiàn)炭灰分離。 浮選n氣浮是利用廢水中的顆粒的疏水性,通過在氣浮是利用廢水中的顆粒的疏水性,通過在氣浮池中向廢水中通入一定尺寸的氣泡,使氣浮池中向廢水中通入一定尺寸的氣泡,使廢水中的污染物吸附在氣泡上,隨氣泡的上廢水中的污染物吸附在氣泡上,隨氣泡的上浮,污染物也隨之浮到水面上而形成由氣泡、浮,污染物也隨之浮到水面上而形成由氣泡、水和污染物形成的三相泡沫層,收集泡沫層水和污染物形成的三相泡沫層,收集泡沫

24、層即可把污染物與水分離。即可把污染物與水分離。n機(jī)械攪拌式浮選機(jī)機(jī)械攪拌式浮選機(jī)浮選的原理n親水性親水性(hydrophilicity):如果顆粒易如果顆粒易被水潤濕,則稱該顆粒為親水性的。被水潤濕,則稱該顆粒為親水性的。n疏水性疏水性(hydrophobicity):如顆粒不易如顆粒不易被水潤濕,則是疏水性的。被水潤濕,則是疏水性的。n接觸角接觸角(contact angle):在靜止?fàn)顟B(tài)下,在靜止?fàn)顟B(tài)下,當(dāng)氣、液、固三相接觸時(shí),氣液界面張力當(dāng)氣、液、固三相接觸時(shí),氣液界面張力線和固液界面張力線之間的夾線和固液界面張力線之間的夾角角( (包含液相的包含液相的) )稱為平衡接觸角,用稱為平衡接

25、觸角,用 表示。表示。接觸角示意圖平衡時(shí)有:平衡時(shí)有: LS LGcos GS接觸前后的能量變化:接觸前后的能量變化: W=W2W1= LS GS LG W LG(cos 1)固體固體固體疏水固體疏水固體親水固體親水固體固體水滴水滴水滴水滴接觸角接觸角 接觸角接觸角 GSLG LS W LG(cos 1)(a a)當(dāng)顆粒完全被水潤濕時(shí),當(dāng)顆粒完全被水潤濕時(shí), 0 0 ,coscos 1 1, W W0 0,顆粒不能與氣泡粘附。顆粒不能與氣泡粘附。(b b)當(dāng)顆粒完全不被水潤濕時(shí),當(dāng)顆粒完全不被水潤濕時(shí), 180180 ,coscos l l, W W2 2 LGLG,顆粒與氣泡粘附的動(dòng)力顆粒與

26、氣泡粘附的動(dòng)力大,易于用氣浮法處理。大,易于用氣浮法處理。(c c)固體的接觸角越大,越易于與氣泡的粘附。固體的接觸角越大,越易于與氣泡的粘附。但對(duì)于但對(duì)于 LGLG很小的體系,雖然有利于固體向氣很小的體系,雖然有利于固體向氣泡的粘附,但由于粘附動(dòng)力較小,顆粒向氣泡的粘附,但由于粘附動(dòng)力較小,顆粒向氣泡的粘附困難。泡的粘附困難。浮選過程的調(diào)節(jié)過程的調(diào)節(jié)n污染物的顆粒是否與氣泡粘附及粘附的牢污染物的顆粒是否與氣泡粘附及粘附的牢固程度,與污染物的疏水性強(qiáng)弱有關(guān)。固程度,與污染物的疏水性強(qiáng)弱有關(guān)。n有時(shí)污染物的疏水性較弱,用氣浮法處理有時(shí)污染物的疏水性較弱,用氣浮法處理時(shí)效率很低。為了增加廢水中懸浮

27、顆粒的時(shí)效率很低。為了增加廢水中懸浮顆粒的疏水性,以提高浮選效果,需向廢水中投疏水性,以提高浮選效果,需向廢水中投加化學(xué)藥劑,這些化學(xué)藥劑稱為加化學(xué)藥劑,這些化學(xué)藥劑稱為浮選劑浮選劑。n浮選劑(浮選劑(flotation reagent)flotation reagent)根據(jù)其作用根據(jù)其作用的不同可分為以下幾種:的不同可分為以下幾種:浮選藥劑的分類:浮選藥劑的分類:n捕收劑捕收劑( (collector)collector):能夠提高顆粒能夠提高顆??筛⌒缘乃巹┓Q為捕收劑??筛⌒缘乃巹┓Q為捕收劑。n起泡劑起泡劑( (frotherfrother) ):它的作用是降低它的作用是降低液體表面自由

28、能,產(chǎn)生大量微細(xì)且均液體表面自由能,產(chǎn)生大量微細(xì)且均勻的氣泡,防止氣泡相互兼并,形成勻的氣泡,防止氣泡相互兼并,形成相當(dāng)穩(wěn)定的泡沫層。因此起泡劑是作相當(dāng)穩(wěn)定的泡沫層。因此起泡劑是作用在氣液界面上,用以分散空氣,用在氣液界面上,用以分散空氣,形成穩(wěn)定的氣泡。形成穩(wěn)定的氣泡。調(diào)整劑:調(diào)整劑: 調(diào)整劑包括抑制劑、活化劑和介質(zhì)調(diào)整劑調(diào)整劑包括抑制劑、活化劑和介質(zhì)調(diào)整劑三大類。三大類。(1 1)抑制劑)抑制劑( (depressor)depressor):能降低物質(zhì)可能降低物質(zhì)可浮性的藥劑稱為抑制劑。浮性的藥劑稱為抑制劑。(2 2)活化劑)活化劑( (activator)activator):能夠消除抑

29、制能夠消除抑制作用的藥劑稱為活化劑。作用的藥劑稱為活化劑。(3 3)介質(zhì)調(diào)整劑)介質(zhì)調(diào)整劑( (regulator)regulator):介質(zhì)調(diào)整介質(zhì)調(diào)整劑的主要作用是調(diào)整廢水的劑的主要作用是調(diào)整廢水的pHpH值值。其它分選方法n摩擦與彈跳分選摩擦與彈跳分選n根據(jù)固體廢物中各組分的摩擦系數(shù)和碰撞系數(shù)的差異,在斜面上運(yùn)動(dòng)或與斜面碰撞彈跳時(shí),產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)速度和彈跳軌跡而實(shí)現(xiàn)彼此分離的一種處理方法。光電分選分選回收工藝系統(tǒng)一、城市垃圾分選回收工藝系統(tǒng) 1、輕質(zhì)可燃物,熱值約為15 kJ/kg 主要有紙類、塑料薄膜、布類等; 2、雜紙類; 3、鐵系金屬; 4、重質(zhì)無機(jī)物、玻璃約占重量的65%, 其余

30、為非金屬。 310二、粉煤灰分選回收系統(tǒng)n粉煤灰中除含有碳粒外,還含有空心玻璃微珠、磁珠和密實(shí)玻璃體等有用物質(zhì)。三、從煤矸石中回收硫鐵礦系統(tǒng)首先將煤矸石破碎,使硫鐵礦與矸石單體分離,然后進(jìn)行分選回收。通常采用分段破碎、分段分選回收。燃?xì)饣痭傳統(tǒng)的垃圾焚燒法是將城市垃圾進(jìn)行高溫處理,在8001000的焚燒爐里,垃圾的可燃成分與空氣中的氧進(jìn)行劇烈的化學(xué)反應(yīng),放出熱量,轉(zhuǎn)化成為高溫的燃燒氣和量少而性質(zhì)穩(wěn)定的固體殘?jiān)?。燃燒氣可以作為熱能回收利用,性質(zhì)穩(wěn)定的固體殘?jiān)芍苯犹盥?,?jīng)過焚燒,垃圾中的細(xì)菌、病毒被徹底消滅。因此,垃圾焚燒法能最快實(shí)現(xiàn)垃圾無害化、穩(wěn)定化、無量 化、資源化的最終處理目標(biāo)。目前在工業(yè)

31、發(fā)達(dá)國家已被作為城市垃圾處理的主要方法之一, 得到廣泛應(yīng)用。n傳統(tǒng)的垃圾燃燒系統(tǒng)雖然在一定程度上解決了城市垃圾的處理問題,但由于它的燃燒系統(tǒng)沒有經(jīng)過預(yù)先分揀,尤其是中國城市垃圾成分十分復(fù)雜、熱值較低且含水率高,因此造成了垃圾發(fā)電效率還停留在10%15%的低水平,廢棄物熱能潛力未能充分利用,另外垃圾焚燒燃燒 系統(tǒng)產(chǎn)生二次污染也是一個(gè)不容忽視的關(guān)鍵問題。其中強(qiáng)烈致癌物多氯二苯并二惡英(PCDD)、多氯二苯并呋喃(PCDE)的存在,曾動(dòng)搖過垃圾焚燒業(yè)的命運(yùn)。如果只考慮垃圾的焚燒 ,而忽略了由此產(chǎn)生的二次污染的防治問題,那么,焚燒垃圾產(chǎn)生的二次污染所帶來的嚴(yán)重后果要遠(yuǎn)比垃圾本身的危害大得多。所以,垃圾

32、焚燒二次污染防治技術(shù)在整個(gè)垃圾焚燒技術(shù)中占 有重要地位,它的成敗直接影響到垃圾焚燒事業(yè)的發(fā)展。n近年來隨著人們對(duì)廢氣中有害物質(zhì)特別是有毒的二惡英類物質(zhì)(PCDD、PCDE)等的進(jìn)一步認(rèn)識(shí) ,各國都擴(kuò)大了控制廢氣中有害物質(zhì)的范圍,嚴(yán)格了廢氣排放標(biāo)準(zhǔn),使垃圾焚燒污染防治技術(shù)有了新的發(fā)展。一些發(fā)達(dá)國家制定的垃圾焚爐污染物排放標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。n發(fā)達(dá)國家的垃圾焚燒爐污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(O211%) 德 國 奧地利 瑞 士 荷 蘭 美 國PCDD/(mg/m3) 0.1 0.1 0.1 0.14 0.21HCl/(mg/m3) 10 15 30 10 5SOx/(mg/m3) 50 50 500 40 50N

33、Ox/(mg/m3) 200 200 500 70 200n國外在新建爐形設(shè)計(jì)和爐形改造中大都采用了“3T”原則,通過改善焚燒爐 的燃燒狀態(tài),使其不產(chǎn)生二惡英物質(zhì)的前驅(qū)物質(zhì)。n所謂“3T”原則為:Temperature即保持高的燃燒溫度(800);Time保持燃燒氣體的充分滯留時(shí)間(2s);Turbulence 從爐頂部吹入二次燃燒用空氣,使燃燒氣體形成湍流,達(dá)到氣體充分混合,實(shí)現(xiàn)完全燃燒, 抑制CO的生成,從而達(dá)到抑二惡英類物質(zhì)生成的目的(二惡英類物質(zhì)的發(fā)生量與CO的值成正 比)。日本某垃圾焚燒廠采用“3T”技術(shù)使?fàn)t膛出口處的PCDD/PCDE的排放量達(dá)到331mg/m 3 ,效果十分明顯。

34、 n中宜環(huán)能環(huán)保技術(shù)有限公司(以下簡稱CECO)是一家從事各種危險(xiǎn)廢棄物處理技術(shù)研究、設(shè)備制造和項(xiàng)目投資的大型環(huán)保制造企業(yè),中國最大的危險(xiǎn)廢棄物處理設(shè)備制造商。國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)、中國500家最大機(jī)械工業(yè)企業(yè)、“國家認(rèn)定企業(yè)技術(shù)中心”企業(yè)、中國專利百強(qiáng)企業(yè)、中國著名商標(biāo)企業(yè)、國家重點(diǎn)扶持的環(huán)保高科技企業(yè)、中國商標(biāo)十佳企業(yè)、“國家火炬計(jì)劃”、“國家863計(jì)劃”實(shí)施單位、北京市青年文明號(hào)企業(yè)、北京市重點(diǎn)扶持高新技術(shù)企業(yè)、中關(guān)村園區(qū)重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)、重合同守信用企業(yè)、AAA級(jí)資信等級(jí)企業(yè)、中國專利十佳企業(yè)、中關(guān)村技術(shù)產(chǎn)權(quán)交易市場上市企業(yè)、深圳技術(shù)產(chǎn)權(quán)交易市場上市企業(yè)、上海技術(shù)產(chǎn)權(quán)交易市場上市企業(yè),中

35、國國際專利與名牌博覽會(huì)特別金獎(jiǎng)單位、國內(nèi)首家通過ISO9000國際質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證與ISO14000環(huán)境體系認(rèn)證的危險(xiǎn)廢棄物處理專業(yè)公司。注冊(cè)地址北京市中關(guān)村高科技園區(qū),注冊(cè)資本1億元人民幣。 nCECO作為中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)的著名企業(yè),首家采用國際先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備安全處置危險(xiǎn)廢棄物的專業(yè)公司。在技術(shù)創(chuàng)新和市場占有率等方面一直處于產(chǎn)業(yè)領(lǐng)頭羊的地位,其開發(fā)的 “危險(xiǎn)廢棄物處理系統(tǒng)”、“醫(yī)療危險(xiǎn)廢棄物處理系統(tǒng)”等危險(xiǎn)廢棄物綜合處理集成系統(tǒng),在治理城市環(huán)境污染的同時(shí)創(chuàng)造了新能源,全面實(shí)現(xiàn)了危險(xiǎn)廢棄物處理的“資源化、無害化、安定化和無量化”。nCECO垃圾熱燃?xì)饣姆椒ㄊ抢鵁崛細(xì)饣姆椒ㄊ?利用焚燒爐自動(dòng)爐

36、箅技術(shù),讓垃圾燃料在爐膛內(nèi)連續(xù)攪動(dòng)和翻滾,使其與空氣充分接觸,完成干燥和氣化過程。提高垃圾焚燒爐的燃燒效率和煙氣溫 度,使其在無外部能源支持下得到較高煙溫(1300左右),保持燃燒穩(wěn)定,這樣可以把產(chǎn)生的強(qiáng)致癌物多氯二苯并二惡英(PCDD)、多氯二苯并呋喃(PCDF)消除掉;采用燃?xì)庹?汽 聯(lián)合循環(huán)機(jī)組,在已有的鍋爐汽輪機(jī)前附加新的燃?xì)廨啓C(jī),并利用燃?xì)鈾C(jī)從垃圾爐中 送出來的290的蒸汽過熱升溫,過熱后的蒸汽又吹入燃?xì)廨啓C(jī)。這可以說是能有效地利 用垃圾熱能的簡便而高效的垃圾發(fā)電方法。n熱燃?xì)饣夹g(shù)與普通的焚燒熔融及熱分解氣化相比有以下優(yōu)點(diǎn):1、可消除煙氣中產(chǎn)生二惡英的物質(zhì);2、燃燒溫度比較低,所以

37、煙氣排放量較少;3、發(fā)電效率高;4、可以處理熱值較高的垃圾,如塑料等。 nCECO垃圾焚燒電力爐技術(shù)是一種垃圾固體燃燒氣化處理技術(shù)。該技術(shù)被認(rèn)為是目前最有發(fā)展前景的技術(shù),可達(dá)到既消除公害又有效利用廢物資源的雙重目標(biāo)。nCECO垃圾焚燒系統(tǒng)工作原理:將垃圾運(yùn)到垃圾收集處,經(jīng)過我們自行設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)控制程序 的垃圾自動(dòng)分揀帶,嚴(yán)格地分開可燃物和不可燃物。不可燃物直接進(jìn)入廢舊物資回收中心, 可燃物經(jīng)履帶進(jìn)脫水鼓進(jìn)行干燥,然后進(jìn)入切割鼓進(jìn)行破碎,放入儲(chǔ)存鼓并根據(jù)可燃物的實(shí) 際情況在混合加工成各種形狀的垃圾燃料(簡稱RDF),熱燃?xì)庋b置將RDF進(jìn)行高溫燃燒,產(chǎn) 生的廢渣隨旋轉(zhuǎn)清理箱排出。 n產(chǎn)生的可燃?xì)怏w則在熱能氧化裝置里空氣的幫助下在鍋爐里充分燃燒。采用燃?xì)?、蒸汽?lián)合循環(huán)機(jī)組,在已有的鍋爐汽輪機(jī)前附加新的燃?xì)廨啓C(jī)。在垃圾 焚燒爐內(nèi)制造約290的蒸汽以防止鍋爐管的高溫腐蝕。另外利用燃?xì)廨啓C(jī)的廢熱把從垃圾焚燒爐中送出來的290的蒸汽過熱升溫,過熱后的蒸汽又吹入燃?xì)廨啓C(jī)。這可以說是能有效地利用垃圾焚燒熱能的簡便而高效的垃圾發(fā)電方法。產(chǎn)生的蒸汽可以用來供熱和利用蒸汽發(fā)電。CECO垃圾燃料n帶有一定熱值的垃圾本身是一種

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