固体废物处理与资源化课件05第五章固体废物的分选1PPT推荐.ppt
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独立筛分其目的在于获得符合用户要求的最终产品;
准备筛分其目的在于为下一步作业做准备;
预先筛分在破碎之前有筛分,目的在于预先筛分出合格或无须破碎的产品,提高破碎作业的效率,防止过度破碎并节省能源;
检查筛分对破碎的产品进行筛分,又称为控制筛分;
选择筛分利用物料中的有用成分在各粒级中的分布,或者性质上的显著差异,来进行筛分作业;
脱水筛分脱出物料中的水分,该法常用于废物脱水或脱泥三筛分效率三筛分效率筛分效率:
Q入筛固体废物重量;
Q1筛下固体废物重量;
入筛固体废物中小于筛孔的细粒含量,%;
筛上产品中含有小于筛孔尺寸的细粒重量百分数,%;
筛下产品中含有小于筛孔尺寸的细粒重量百分数,%;
四影响筛分效率的因素四影响筛分效率的因素筛分物料性质的影响筛分物料性质的影响:
固体废物颗粒尺寸、固体废物的含水率和含泥量、固体废物的颗粒形状筛分设备性能对筛分效率的影响筛分设备性能对筛分效率的影响:
筛子的筛面、筛孔、筛孔尺寸、筛面、筛面运动方式、筛面倾角。
筛分操作条件的影响筛分操作条件的影响:
连续均匀给料、及时清理和维修筛面、筛子的运动强度五筛分设备类型及应用五筛分设备类型及应用固定筛滚筒筛:
(转筒筛)振动筛滚筒筛常用筛分设备的特点及适用范围筛分设备特点应用范围固定筛(棒条筛)结构简单、不需动力;
筛分效率低,筛孔易堵塞适用于粗作业,筛分粒度大于50mm的废物滚筒筛不需很大动力,不易堵塞,能有效将物料按粒度分级;
单位面积生产率较低,筛分效率不高广泛用于城市垃圾处理厂(尤其是堆肥厂),主要用于粗分选振动筛构造简单、工作可靠、生产能量大,筛分效率高;
清筛困难用于具有一定硬度和弹性的颗粒物,如城市垃圾的一次分选和二次分选,也可用于潮湿及粘性废物的筛分共振筛处理量大,筛分效率高、耗电少,结构紧凑;
制作工艺复杂、机体较重,橡胶弹簧易老化适用于废物的中细粒的筛分,还可用于废物分选作业的脱水、脱重介质和脱泥沙筛分等5-3重力分选重力分选重力分选就是根据固体废物中不同颗粒间的密度差异,以及在运动介质中受到的重力、介质动力和其它机械力的作用不同,使颗粒群产生松散分层和迁移分离,从而得到不同密度产品的分选过程。
各种重力分选过程具有的共同工艺条件是:
(1)固体废物中颗粒间必须存在密度的差异;
(2)分选过程都是在运动介质中进行的;
(3)在重力、介质动力和其它机械力的综合作用下,使颗粒群松散并按密度分层;
(4)分好层的物料在运动介质的推动下互相迁移,彼此分离,并获得不同密度的最终产品。
重力分选风力分选惯性分选重介质分选跳汰分选水平式垂直式倾斜式离心式多功能式两仓式多仓式直管形锯齿形回转式振动式破碎式沸腾床筛、悬浮分选抛物分选法弹力分选法比重分选法两仓式多仓式撞击法带式弹跳法单筒式组合式重液法悬浮液法跳汰分选机气动分选床一重力分选原理一重力分选原理重力浮力介质摩擦阻力当FE、FB、FD三个力达到平衡时,加速度为零时的速度为末速度,此时有:
CD是与颗粒的尺寸及运动状况有关,通常用雷诺数Re来表述如果假定液体运动为层流,则CD=24/Re。
则得:
二重介质分选二重介质分选1重介质分选原理:
在重介质中使固体废物中的颗粒按密度分开的方法称为重介质分选。
S2S1沉降速度S可用牛顿公式表示:
2重介质:
重液和重悬浮液重液重液是一些可溶性高密度的盐溶液(如CaCl2、ZnCl2等)或高密度的有机液体(如CCl4、CHCl3、CHBr3、四溴乙烷等)。
重悬浮液是在水中加入高密度的固体微粒(加重质)而构成的固液两相分散体系,其密度可随固体颗粒的种类和含量而变。
悬浮液的密度(又称视在密度):
式中:
CV-为重介质所占体积百分数a-为重介质本身的干密度加重质的加入量:
悬浮液的粘度(又称视在粘度a)或式中:
为组成悬浮液的液体的粘度;
C为悬浮液中固体微粒的体积浓度;
X为悬浮液中液体体积百分比。
重悬浮液工业应用中为保持悬液的稳定,可以采用以下方法:
选择密度适当、能造成稳定悬浮液的加重质,或在粘度要求允许的条件下,把加重质磨碎一些;
加入胶体稳定剂。
如水玻璃、铝酸盐、淀粉、烷基硫酸盐、膨润土和合成聚合物等;
适当的机械搅拌促使悬浮液更加稳定。
3重介质分设备三三跳汰分选跳汰分选1跳汰分选原理不同密度的固体颗粒,在垂直脉冲运动(垂直变速)介质流中反复交替地膨胀收缩,按密度分选固体废物的一种方法。
其运动介质为水,故称为水力跳汰分选。
2跳汰分选设备隔膜跳汰机无活塞跳汰机隔膜跳汰机各类重量分选区的比较分选类型分选介质分选原理典型设备适用范围利用的物料差异风力分选空气气流将较轻的物料向上带走或水平带向较远的地方,而重物料则由于上升气流产能支持它而沉降或由于足够的惯性在水平方向抛出较近的距离。
被气流带走的轻物料再用漩流器等设备从气流中分离出来卧式风力分选机;
立式曲折风力分选机各组分的比重差异较大的固体废物。
作为城市垃圾处理的粗分选段,反比重相差较大的有机组分分开主要密度,其次粒度、形状重介质分选重介质(为1.253.4g/cm3)密度大于重液体的废物颗粒下沉,密度小于重液体的废物颗粒上浮,从而达到分离鼓形重介质分选机适用于密度相差较大的固体颗粒,混合废物回收铝密度摇床分选水在一个倾斜的床面上,借助床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用,使细粒固体废物按密度差异在床面上呈扇形分布而进行的一种方法平面摇床适用于金属混合废物中回收比重差别较大的各种金属及合金。
从含硫铁矿较多的回收煤矸石中回收硫铁矿密度(或粒度)跳汰分选水在垂直变速介质流中按密度分选固体废物的一种方法隔膜跳汰机、无活塞跳汰机处理密度差异较大的粗粒固体废物较有效,煤矿的清洗使其区分为:
煤矸石、精煤、煤粉等不同级别四风力分选(风选或气流分选)四风力分选(风选或气流分选)1风力分选原理:
是以空气为分选介质,在气流作用下使废物颗粒按密度和粒度进行分选。
由于在空气介质中,而因此有当颗粒的粒径一定时,0S,密度在的颗粒沉降末速度大;
当颗粒密度相同时,0d,直径大的颗粒沉降末速度大。
由于沉降末速度同时与颗粒的密度、直径(粒度)及形状有关,因而在同一介质中,密度、粒度和形状不同的颗粒在特定条件下,可以具有相同的沉降末速度。
这一现象称为等降,这样的颗粒称为等降颗粒。
其中密度小的颗粒粒度(dr1)与密度大的颗粒粒度(dr2)之比,称等降比e0。
如果颗粒在上升气流中沉降,则达到沉降末速度时,颗粒的沉降速度()等于颗粒对介质的相对速度(0)和上升气流速度(ua)之差。
因此,可以通过控制上升气流速度,控制固体废物中不同密度颗粒的运动状态,使有的固体颗粒上浮,有的下沉,从而将这些不同密度的颗粒加以分分离。
在水平气流中分选器中,颗粒的受力颗粒受两个力作用:
空气的动压力:
重力:
颗粒实际运动方向:
2风选设备及应用风选设备按气流吹入分选设备内方向不同分为水平气流风选机(卧式风力分选机)上升气流风选机(立式风力分选机)卧式风力分选机立式风力分选机其他形式风力分选机五摇床分选五摇床分选摇床分选是使固体废物颗粒群在倾斜床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用下按密度差异在床面上呈扇形分布而进行的一种方法。
5-3磁力分选磁力分选根据固体废物中各种物质的磁性差异,利用磁力与机械力对不同磁性颗粒的不同作用而实现分选。
分类:
(1)磁选
(2)磁流体分选一.磁选1磁选原理:
利用固体废物的磁性差异在非均匀磁场中进行分选的一种处理方法。
固体颗粒在磁选机内受到两个力的作用:
磁力f磁;
机械力f机(包括重力、离心力、介质阻力、摩擦力)。
颗粒分离的必要条件是:
磁力f磁f机比磁力fm:
X0为比磁化系数;
V为颗粒体积;
为颗粒密度;
H为磁场强度,dH/dX为磁场梯度。
2磁选设备磁选机中使用的磁铁有两类:
电磁用通电方式磁化或极化铁磁材料;
永磁利用永磁材料形成磁区。
常见的几种设备是:
磁力滚筒;
湿式CTN型永磁圆筒式磁选机;
悬吊磁铁器。
二磁流体分选(二磁流体分选(MHS)1磁流体分选的原理:
磁流体分选是利用磁流体为分选介质,在磁场或磁场与电场的联合作用下产生“加重”作用,按固体废物各组分的磁性和密度的差异或磁性、导电性和密度的差异,使不同组分分离。
磁流体:
是指某种能够在磁场或磁场与电场联合作用下磁化,呈现似加重现象,对颗粒具有磁浮力作用的稳定分散液。
通常采用强电解质溶液、顺磁性溶液和铁磁性胶体悬浮液。
1磁流体静力分选:
是在不均匀的磁场中,以铁磁性胶体悬浮液或顺磁性液体为分选介质,根据物料之间的密度和比磁化系数的差异进行分选的方法。
2磁流体动力分选在磁场(均匀或不均匀)与电场联合作用下,以强电解质溶液为分选介质,根据物料之间密度、比磁化系数及电导率的差异进行分选的方法。
磁流体动力分选。
3磁流体分选设备常用磁选设备的特点及应用常用磁选设备的特点及应用设备类型特点应用磁力滚筒安装在皮带运输机头部(代替传动滚筒)主要用于工业固体废物和城市垃圾的破碎设备和焚烧炉前,除去废物中的铁器,防止损坏破碎设备和焚烧炉湿式CTN型圆筒式磁选机给料方向与圆筒旋转方向或磁性物质的移动方向相反适用于粒度0.6mm强磁性颗粒的回收及从钢铁冶炼排出的含铁尘泥和氧化铁皮中回收铁,以及回收重介质分选产品中的加重物悬吊磁铁器有一般式除铁器和带式除铁器两种。
当铁物数量多时采用带式去除城市垃圾中的铁器,保护破碎设备及其他设备免受损坏5-5电力分选电力分选利用固体废物中各组分在高压电场中电性的差异而实现分选的一种方法。
一原理一原理二电选设备及应用二电选设备及应用粉煤灰电选脱碳机5-6浮选浮选是依据各种物料的表面性质的差异,在浮选剂的作用下,借助于气泡的浮力,从物料悬浮液中分选物料的过程。
一浮选原理一浮选原理浮选是在固体废物与水调制的料浆中,加入浮选药剂,并通入空气形成无数细小气泡,使欲选物质颗粒粘附在气泡上,随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层,然后刮出回收;
不浮的颗粒仍留在料浆内,通过适当处理后废弃浮选的关键是固体废物中各组分对气泡粘附的选择性,它是由固体颗粒、水、气泡组成的三相界面间的物化特性所决定的,其中重要的是物质的表面润湿性。
物质表面的亲水、疏水性,可以通过浮选药剂的作用而加强(正确选用浮选剂是调整物质可浮性的主要外因条件)。
颗粒能否附着于气泡上的关键是能否最大限度地提高被选颗粒的疏水性。
二浮选药剂二浮选药剂根据药剂在浮选过程中的作用不同。
可分为捕收剂起泡剂调整剂三浮选设备三浮选设备机械搅拌自吸式浮选机其它分选技术摩擦与弹跳分选光电分选涡电流分选惯性分选带式筛斜板式运输分选机反弹滚筒分选机摩擦与弹跳分选电光分选涡电流分离器分离原理固体分选技术的工程应用城市垃圾的分选回收废旧物资回收MIT自动分离系统废塑料破碎、分选系统流程图
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- 固体废物 处理 资源 课件 05 第五 分选