工艺操作规程.docx
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工艺操作规程.docx
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工艺操作规程
编号:
YG/ZSQ-GZ发放编号:
河南豫光金铅股份有限责任公司再生铅厂
再生铅厂工艺操作规程
编制:
综合办公室
审核:
翟延忠
批准:
王健
发布日期:
2007年2月20日实施日期:
2007年3月8日
再生铅厂发布
1.前言1
1.1工厂特点3
1.1.1工厂的运行范围3
1.1.2设计数据3
1.2设备概要5
1.2.1搅拌机5
1.2.2烟囱5
1.2.3气体洗涤器5
1.2.4过滤器5
1.2.5传送带6
1.2.6碾磨机7
1.2.7泵类7
1.2.8填料单元8
1.2.9分离器8
1.2.10风扇9
1.2.11容器9
1.2.12筛子9
2工艺的化学物理原理10
2.1导言10
2.1.1铅酸蓄电池10
2.2安吉泰克CX®工艺12
2.2.1机械操作12
2.2.2物理操作13
3 工艺描述13
3.1总述13
3.2工艺和控制图解13
3.2.1电池的卸载和存储(买方提供)13
3.2.2零件的分离13
3.2.3粘浆的浓缩和脱水(压滤)14
3.2.4铅膏脱水(压滤)14
3.2.5气体洗涤器14
3.3.6公用设施14
4 工厂第一次运行的准备15
4.1预备运行和检查15
4.2预先试车15
4.2.1辅助系统15
4.2.2空白试验15
5 启动,关闭和紧急关闭规程15
5.1序:
设备控制系统15
5.2装置的第一次启动16
5.3正常启动16
5.3.1预备性的操作16
5.3.2破碎机启动程序16
5.3.3铅膏从V-280a/b到V-202的传输16
5.3.4铅膏的过滤17
5.4正常关机18
5.4.1破碎机18
5.4.2气体洗涤器18
5.4.3压缩空气系统18
5.5紧急关闭18
5.5.1通用紧急按钮(PLC面板前的红蘑菇型按钮)18
5.5.2破碎机18
6正常运行19
6.1正常运行状况19
6.1.1总述19
6.1.2破碎机19
6.1.3常规检查19
6.1.4检验20
6.2运行参数20
6.2.1粘浆分离20
6.2.2元件的分离20
6.2.3粘浆的浓缩21
6.2.4粘浆的过滤21
6.3仪器正常的读取和设置点21
6.4清理频率和规程24
6.4.1每天24
6.4.2每周24
6.4.3每月24
6.4.4每月或每磨碎1000吨电池24
6.4.5每三个月24
6.4.625
6.4.7每六个月25
6.5疑难问题解决25
7.操作步骤25
7.1正常启动的操作步骤26
7.2破碎机正常关机步骤27
1.前言
1.1工厂特点
1.1.1工厂的运行范围
工厂设计运行范围是处理回收铅蓄电池中的所有成份,主要包括以下几个运行内容:
✧废电池的破碎
✧从铅蓄电池中分离出铅膏
✧铅蓄电池中的其他成份
✧铅膏脱水(过滤)
1.1.2设计数据
1.正常的生产能力
处理废旧的铅酸蓄电池能力:
20t/h。
根据以下的运行状况每年生产能力为96000t。
2.运行状况
工厂设计运行状况:
16小时/天,300天/年。
3.原材料
工厂设计用来处理用聚丙烯或硬塑料为外壳的蓄电池混合物。
根据市场调查所需原材料的基本成份如下表:
混合物
设计(%重量.)
范围(%重量)
电解液
21
22÷25
硫酸铅
28
20÷30
氧化铅
13
10÷15
板栅
26
25÷30
聚丙烯
6
4÷6
塑料/硬橡胶和其他产物
6
2÷6
同时也应考虑以下几个因素:
✧电解液被假定为15%到20%的H2SO4。
✧电池最大应为800mm(对角线尺寸),对于较大的电池应预先破碎。
✧ABS或丙烯腈---苯乙烯电池壳应被去掉。
✧木托盘、钢条、木箱必须被去掉。
✧在投入运行前军用和固定的电池应取掉钢壳或其他加强紧固的壳体。
✧压碎机能够处理最多含有15%工业电池的混合电池堆,如果工业电池的含量达100%,工厂的运行能力应被降至70%。
✧不允许处理干电池和镍镉电池。
4.最终产物
铅膏:
铅含量≥70%,锑≤0.2%,送去熔炼。
铅金属(板栅和电极):
此材料(硬铅)送往熔炼,金属含量97%,湿度1-2%。
聚丙烯:
聚丙烯含量97-99%,压滤和洗涤后成为不同颜色的聚丙烯颗粒可以卖掉。
铅含量:
百万分之800。
5.所需化学药品:
化学药品因具有以下特点:
絮凝剂:
陶氏化学公司的AP273或及爱森(法国)公司的AN924SH以聚丙烯酰胺为主的阴离子和高分子聚合电解质的絮凝剂。
6.公用资源和化学药品的需求
工业用水
用量
压力(*)
20
3
m3/h
bar g
电力
400V,50Hz,3Ph
800
KW
压缩空气
压力
流量
6
350
最小 bar g
Nm3/h
仪表用气
压力
流量
6
50
最小 bar g
Nm3/h干燥(-40℃)和脱油
絮凝剂
20
㎏/天
(*)被买方确定。
无论如何 1m3/h泵水扬程在5bar g。
7.公用资源和化学药品的消耗
一吨碎电池的消耗量:
电量
23
KWh
水
0.05-0.1
m3
压缩空气
15
Nm3
絮凝剂
50
g
8.产品质量
铅膏:
总金属量≥67%,锑≤0.4(百万分之)
板栅和电极:
总金属量≥95%,湿度≤3%
聚丙烯:
聚丙烯≥97%,铅≤1000(百万分之),湿度≤8%
9.工厂废料
废气:
来自电池破碎机,槽罐和传送带的废气通过刮除系统(FL-350)收集降低污染
成份到以下要求:
流量 24000Nm3/h,铅≤0.3mg/Nm3 ,总的微粒
浓度≤5mg/Nm3。
废液:
15-20%H2SO4电解液,其中含有总量大约在百万分之50-100的其他金属(铁、锌等)。
雨水:
通过下水道分离收集。
固体废料:
重塑料(硬橡胶)和分离物:
湿度12-20%,铅(金属)0.3-0.8%,铅(膏状)
1-1.5%,平均大小100mm以上。
其他金属材料是通过磁性分离机(H-203)和金属探测仪(XS-210)发现的金属废料。
10.工厂内部空气质量
铅浓度:
≤0.05mg/Nm3,此数据并不适用于电池和铅膏储槽(人员须佩戴防护衣和防毒面具)。
1.2设备概要
1.2.1搅拌机
AG-202
V-202搅拌机
转速/分
22
材料
DIN1.4404(AISI316L)
功率
37KW
AG-203
V-203搅拌机
转速/分
10
材料
DIN1.4404(AISI316L)
功率
2.2KW
1.2.2烟囱
C-530
排气烟囱(买方提供)
流量
24000Nm3/h
高
15m
运行温度
35℃
材质
AISI304L
1.2.3气体洗涤器
FL-530
气体洗涤器
类型
带有洗涤水循环的板材和除雾气,放置在混凝土基座上(买方提供)。
流量
24000Nm3/h
材质
DIN1.4306(AISI304L)
1.2.4过滤器
FL-101
电解液过滤器(买方提供)
类型
有 14HDPP(高密度多孔聚乙烯)板材和布料的压力过滤机。
模型
材质
DIN1.4404(AISI316L)/HDPP
流量
15m3/h
功率
2KW
FL-203
带有滤网的过滤器
类型
自清洗篮网
材质
DIN1.4404(AISI316L)
流量
60m3/h
设计压力
7bar
功率
2.2KW
FL-310
电解液过滤器(买方提供)
类型
有HDPP(高密度多孔聚乙烯)板材和布料的压力过滤机。
模型
材质
DIN1.4404(AISI316L)/HDPP
容积
2800升
功率
4÷22KW
1.2.5传送带
H-201
电池震动给料机(买方提供)
材质
DIN1.4404(AISI316L),1.4306(AISI304L),CS(框架)
功率
11÷0.08KW
长度
-----mm
宽度
-----mm
H-202
电池皮带传送机(买方提供)
材质
DIN1.4404(AISI316L),CS(框架),防酸橡胶(皮带)
功率
-----KW
长度
-----m
宽度
-----mm
H-203
磁性分选机(买方提供)
材质
DIN1.4404(AISI316L),CS(框架),防酸橡胶(皮带)
功率
-----KW
长度
-----m
宽度
-----mm
H-204
金属探测器(买方提供)
类型
仪器列表XS-210
H-210
栅格萃取传送机
类型
螺旋传送机
材质
DIN1.4404(AISI316L)
长度
11846mm
螺旋直径
350mm
功率
11KW
H-280
a/b
粘浆刮除器
类型
双导链传送机(变频驱动)
材质
DIN1.4404(AISI316L)
链长
13600mm
链宽
1673mm
功率
30÷0.08KW
1.2.6碾磨机
ML-201
电池碎片碾磨机
类型
摆锤,尺寸1200
材质
AISI316L+铸型双构造SS合金ASTMF50(锤头)
转速/分
980
功率
160KW
1.2.7泵类
P-101
电解液回收槽泵(买方提供)
类型
离心,垂直,悬臂式
隐藏式
叶轮
材质
DIN1.4462(CD4MCu)(SAF2205)
---------------------------------------
模式
能力
15m3/h
总落差压力
50ml.c
功率
---------KW
P-120
电解液泵(买方提供)
类型
离心,水平,磁驱动
封闭式
叶轮
材质
ETFE/PFA/PVDF线钢
---------------------------------------
模式
能力
20m3/h
总落差压力
20ml.c
功率
---------KW
P-203
喷水器泵
类型
离心,水平式
隐藏式
叶轮
材质
DIN1.4462(CD4MCu)(SAF2205)
TRAVAINI,TCT65-200/1-CC/SK
模式
能力
60m3/h
总落差压力
54ml.c
功率
30KW
P-220
水力分离泵
类型
离心,垂直,悬臂式
隐藏式
叶轮
材质
DIN1.4401(AISI316)(CF8M)
GARBARION,MCA100-250VSC
模式
能力
260m3/h
总落差压力
9ml.c
功率
22KW
P-221
水力分离泵
类型
离心,垂直,悬臂式
隐藏式
叶轮
材质
DIN1.4401(AISI316)(CF8M)
GARBARION,MCA100-250VSC
模式
能力
180m3/h
总落差压力
9ml.c
功率
15KW
P-310
滤出溶液泵(买方提供)
类型
离心,垂直式
密闭式
叶轮
材质
DIN1.4401(AISI316)(CF8M)
-------------------------
模式
能力
180m3/h
总落差压力
9ml.c
功率
-----KW
P-530
洗涤器泵
类型
离心,垂直式
隐藏式
叶轮
材质
DIN1.4401(AISI316)(CF8M)
TRAVAINI,TCT50-160/1-CC/A3
模式
能力
35m3/h
总落差压力
30ml.c
功率
15KW
1.2.8填料单元
PK-260
凝絮剂计量单元
用漏斗完成,螺旋配送,2个搅拌机和2个定量给料泵
容器材质
DIN1.4306(AISI 304L)
泵体材质
PP
泵的能力
650和200 l/h
供给功率
2 KW
1.5.9 分离器
S-210
水力分离器
材质
DIN 1.4404 (AISI316L)
功率
7.5KW
S-221
水力分离器
材质
DIN 1.4404 (AISI316L)
功率
11KW
1.2.10风扇
U-530
排气风扇(买方提供)
类型
离心式,气体操作轮
材质
DIN1.4306(AISI304L)
能力
24000m3/h
静态落差压力
300mmw.c.
功率
---KW
1.2.11容器
TK-120
电解液存储槽(买方提供)
容量
50m3
材质
FRP/PP
V-101
电解液回收槽(买方提供)
几何容量
6m3
材质
混凝土
内衬材质
DIN1.4404(AISI316L)
V-202
铅膏存储罐
容量
54m3
材质
DIN1.4404(AISI316L)
V-203
喷水器水罐
容量
15m3
材质
DIN1.4404(AISI316L)
V-280
a/b
铅膏沉淀分离器
容量
25m3
材质
DIN1.4404(AISI316L)
V-310
压滤溶液储槽
容量
30m3
材质
FRP
1.2.12筛子
VS-201
铅膏分离筛
材质
DIN1.4404(AISI316L)(筛子)/304L
功率
7.5+7.5KW
VS-220
塑料脱水筛
材质
DIN1.4404(AISI316L)(筛子)/304L
功率
5.5+5.5KW
2工艺的化学物理原理
2.1导言
工厂所需的原材料为铅蓄电池,下边将给于简单描述。
2.1.1铅酸蓄电池
1.概念和定义
电池组:
一种通过控制化学反应的电气化学设备。
其中一些电池通过可逆的化学反应的方式达到可充电目的,而非可逆的化学反应电池则只可使用一次。
电池容量:
电池电压在低于需充电电压以前所输送的电流总量,单位:
安培/小时。
配电盒或外壳:
分离带有元件的电解液的容器。
盖罩:
用来紧密电池壳的部分。
电池或电化学电池:
一种至少有两种电化学反应的发电机构,一种反应就有还原性,另一种具有氧化性。
充电:
在电池中通过一个额外电源供应的电量和转变为化学能的运行过程。
连接器:
一种不仅用来形成板极间电力而且形成内部极板间的电循环的金属铅导体。
电蓄电池:
包含电解液,元件和容器的设备,能够他能够过化学能存储电量,在来连接外部回路时,可以发电。
一个铅酸蓄电池或铅酸电池组是一种电蓄电池,它的阳极是铅化合物,阴极是纯铅,电解液是硫酸溶液。
电解液:
极板浸入的离子导体溶液。
在铅酸电池组中,电解液是36%的稀硫酸。
电池的容量由电解液的密度决定:
一个完全充电的电池的电解液密度是1.27㎏/dm3。
元件:
一序列的正极负极极板,用分离隔板连续或单独放置。
相同电极的极板被连接在一起。
因此,一个元件可能被认为是一个连接电极的电池元件组。
阴极板或阳极:
发生氧化反应的极板。
公称电压:
有两种公称电压。
a.电池元件公称电压:
在化学反应中所能提供的电压,在铅酸电池中此电压为2V;b.蓄电池公称电压:
是由连接的电池元件组成的总电压。
汽车电池通常由6组电池元件,因而其公称电压为12V。
隔离板或隔离片:
电池中两个连续的极板间的插入部分,由PP、PVC或其他多孔透水材料组成。
它是保持相反极性的极板间空间的必须材质。
插头或排气帽:
允许排气或检查维护电解液面的可拆除部分。
阳极板或阴极:
发生还原反应的极板。
密封剂:
用来密封电池壳的盖罩后盖帽的材料。
2.特性
铅蓄电池是一种最便宜的存储和供应直流电的设备。
蓄电池的容量以反应堆表面积成比例。
被一个含锑铅栅格支撑的反应堆最初有以下几种物质组成:
氧化铅、金属铅、硫酸、胶质和苯酚。
在蓄电池的制造和运行期间,形成硫酸铅和氧化铅,即“粘浆”。
电池极板由金属硬铅构成,其中,阴极覆盖有氧化铅,阳极覆盖有金属铅膏。
电池使用一段后,极板可能包含有其他化学成分,例如锑、砷、铋、镉、铜、钙、银和锡等。
为了防止试用期间极板的回缩,极板的制造过程中也加入其他材料,如硫酸钡和木素等。
3.种类和应用
4.运行理论
5.蓄电池的寿命
6.蓄电池的再回收
2.2安吉泰克CX®工艺
安吉泰克CX®工艺以下面两种操作为基础:
a.机械操作:
电池的破碎,部件的分离;b.物理操作:
部件的清洗和粘浆的浓缩。
2.2.1机械操作
1.电池通过锤磨压碎机破碎
✧粘浆通过水平格子状的震动筛利用不同的固体具有不同的比重原理来分离。
✧金属铅(压碎的板栅和电极)通过水力分离器与其他固体分离。
在此过程中,从底部进入的水流带走上边比铅轻的固体(硬橡胶、聚丙烯和其他成份),同时铅沉入底部,然后通过一个萃取螺旋传送器移除。
✧聚丙烯漂浮在水面,通过浆叶和螺旋传送器从水力分离器顶部萃取。
✧硬橡胶和其他分离物被震动筛上循环水带走脱水。
✧较小的铅泥被穿过水力分离器循环水流带走,冲洗至铅泥收集和浓缩池。
2.2.2物理操作
✧固体零件和循环水接触以清洗掉仍粘在表面的泥浆。
✧冲震动筛落下粘浆被收集起来压滤以便除去大部分的水。
3 工艺描述
3.1总述
工厂是依据安吉泰克的工艺回收废旧蓄电池,主要包括以下几部分:
原材料的存储,部件的分离和铅泥的脱水(压滤)。
3.2工艺和控制图解
(请参阅管线图的 P020.F001,P050.F001和P090.F001)
3.2.1电池的卸载和存储(买方提供)
以下几点应明确:
✧任何包装材料(垫板、盖罩、带子)和任何与系统无关的材质必须在电池存储前去除。
✧工厂也可设计处理工业用电池(总能力的15%)。
这些电池必须被按以下要求预先处理。
✧外壳、壳外的加强钢和塑料容器(一般为聚丙烯和聚碳酸酯)需被除去。
工业用蓄电池的聚丙烯和SLI电池的聚丙烯具有不同的品质,因此不能同时回收。
✧工业电池应被切成小于工艺最大要求的尺寸(800mm)以避免机器堵塞的风险。
✧工厂也可处理其他含铅碎片和废料(如果尺寸不损害破碎机)。
以防万一,铅锭和超过100×50×50mm的铅块不能进料。
3.2.2部件的分离
电池被卸载入给料漏斗V-201,根据重量震动给料机H-201按比例定量配给传送带H-202(买方提供),运至破碎机ML-201。
在电池传送带上方安装磁性分离器H-203和金属探测仪H-204(买方提供)以去掉铁和其他可能损坏破碎机和下游设备的金属成份。
在锤磨机ML-201,物料被压碎至最大80mm的尺寸。
一个合适的尺寸分布如下:
50mm<5%<80mm,10mm<45%<50mm,50%<10mm。
破碎机是摆锤式,完全为不锈钢结构。
磨碎机的摆锤敲打边缘为硬化表面熔焊,内部的屏蔽板和出口钢筋栅格(可拆除)大小约为80×50mm。
压碎后的金属直接掉落至粘浆震动分离器(VS-201)(具有不锈钢筛网)(狭槽宽0.5mm)上。
高压水流(在V-280a/b中澄清,通过P-203循环)经过一组喷水器清洗震动筛上的滚轮上的物质以清除来自压碎碎片的粘浆(见3.2.3).
因为网式过滤器FL-203的筛眼为4mm,因此循环水中会含有少量大块固体颗粒,因而喷水器的开口应大于筛眼以防悬浮的大颗粒堵住喷水器。
以防万一,网式过滤器应自动的按时间和压力不同定时清洗。
粘浆通过水流传输经过筛网落入下方的粘浆沉淀箱V-280a。
为了有效帮助澄清,循环水需加入聚合(高分子)电解质。
VS-201筛网上的大颗粒落入水力分离机S-210。
在水力分离机中,向上的水流和空气经过调整后可保证以下物质澄清分离:
✧聚丙烯:
比重低于1,漂浮在表面,通过分离器上部的螺旋传送机萃取放置于相关位置。
✧板栅和电极:
比重大(约11),这种物质落入底部通过密闭的螺旋传送机H-210萃取进入板栅清洗传送器H-240清洗后放置于储槽。
✧其他(重橡胶等):
比重大于1。
该物质倾向于下沉,但反向水流带动他们上流至出口。
固体和水流离开S-210进入脱水筛VS-220:
固体从水中分离后落入下方的铅膏沉淀分离器V-280b。
水通过泵P-220循环至S-210底部。
脱水后的重橡胶在水力分离器S-221中进一步分离(重橡胶和聚丙烯),然后排放至电池区处理。
3.2.3粘浆的浓缩和脱水(压滤)
粘浆主要是硫酸铅和氧化铅的混合物,也包含一些少量的压碎电池中的其他成份(可忽略不计)。
粘浆在V-280a中收集浓缩。
结果,浓缩后的粘浆剩余湿度在30%和35%间(比重2.2÷2.5),同时得到含有很小尺寸固体颗粒的澄清溶液。
浓缩后的粘浆被链式刮除机H-280a从V280a底部刮除,卸至铅膏存储罐V-202。
3.2.4铅膏脱水(压滤)
铅膏根据以下阶段通过压滤机FL-310非连续的压滤。
✧过滤器关闭,
✧输送泵P-202启动,过滤机过滤和填料,
✧P-202在运行中货物的洗涤,
✧P-202停止,
✧气体喷吹滤饼。
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