tarov («Технология защиты окружающей среды» курсовая), страница 9

В таблетированныхпресс-материалах снижается содержание воздуха и увеличивается теплопроводность по сравнению с порошковыми, чтопозволяет сократить продолжительность подогрева и прессования таблеток при изготовлении изделий [5].Брикетирование. Брикетирование – окускование при давлениях прессования от 15,0 до 150,0 МПа – менеечувствительно к свойствам исходного материала, и поэтому применяется для переработки разнообразных зернистыхматериалов дисперсностью до 10 мм (для грануляции требуются куски крупностью менее 74 мкм). Кроме того, достаточноразработано аппаратурное оформление процесса, так как имеется многолетний практический опыт при производстве угле- иторфобрикетов.

Брикетирование дисперсных материалов проводят без связующего при давлениях прессования,превышающего 80 МПа и с добавками связующих при давлениях обычно ограниченных 15 … 25 МПа. На процессбрикетирования дисперсных материалов существенное влияние оказывают состав, влажность и крупность материала,температура, удельное давление и продолжительность прессования. Необходимое удельное давление прессования обычнонаходится в обратной зависимости от влажности материала. Перед брикетированием материал обычно подвергаютгрохочению (классификации), дроблению (при необходимости), сушке, охлаждению и другим подготовительным операциям.Методы брикетирования находят широкое применение в практике утилизации твердых отходов в качествеподготовительных (с целью придания отходам компактности, обеспечивающей лучшие условия транспортировки, хранения,а часто и саму возможность переработки) и самостоятельных (изготовление товарных продуктов) операций.С точки зрения переработки вторичных ресурсов и рационального использования сырья брикетирование позволяет:использовать мелкозернистые и слабоструктурные минеральные ресурсы; утилизировать отходы, полученные в процесседобычи и переработки сырья, превращая их в товарный продукт; расширить сырьевую базу за счет вовлечения втехнологические процессы ранее не используемые материалы; повысить производительность агрегатов, перерабатывающихбрикеты, за счет однородности брикетов и наличия необходимых для процесса компонентов в одном куске (брикете);перевести технологические схемы предприятий на замкнутый цикл за счет комплексного использования сырья и отходов;снизить, а в некоторых случаях и исключить, загрязнение окружающей среды (рек, полей, воздушного бассейна); сократитьвырубку лесов, расходуемых на производство угля, за счет окускования отходов деревообработки.При брикетировании сыпучих материалов требования стабильности массы брикета или его размеров не являютсядоминирующими.

Так, основным требованием, предъявляемым к брикетам бурых смолистых углей, широко применяемых вкачестве сырья для химической промышленности, является их прочность [2].Гранулирование – это совокупнoсть физических и физикохимических процессов, обеспечивающих формированиечастиц определенного спектра размеров, формы, необходимой структуры и физических свойств. Этот процесс – один изнаиболее многообразных и широко применяемых в химической, пищевой, фармацевтической, металлургической и другихотраслях промышленности.Гранулирoвание проводят с целью улучшения качества как промежуточных, так и готовых продуктов.

Показателикачества зависят от специфики продукта и его назначения. В общем случае гранулирование позволяет существенноуменьшить склонность продукта к слеживанию, а следовательно, упростить хранение, транспортирование и дозирование;повысить сыпучесть при одновременном устранении пылимости и тем самым улучшить условия труда в сферахпроизводства, обращения и использования. Наряду с этим гранулирование открывает возможность гомогенизировать смесь вотношении физико-химических свойств; увеличивать поверхность тепломассообмена; регулировать структуру гранул исвязанных с ней свойства. Все это способствует интенсификации процессов, в которых используются гранулированныепродукты, повышению производительности труда и культуры производства [4].Методы гранулирования охватывают большую группу процессов формирования агрегатов обычно шарообразной илицилиндрической формы из порошков, паст, расплавов или растворов перерабатываемых материалов.

Эти процессы основанына различных приемах обработки материалов.В общем случае гранулирование включает следующие технологические стадии переработки:• подготовку исходного сырья, дозирование, смешение компонентов;• собственно гранулообразование (агломерация. наслаивание, кристаллизация, уплотнение, и др.) ;• стабилизацию структуры (упрочнение связей между частицами сушкой. Охлаждением, полимеризацией и др.);• выделение товарной фракции (классификация по размерам. дробление крупных частиц).В реальных процессах чаще всего эти стадии сочетаются во времени и (или) в пространстве в самых различныхкомбинациях. Им сопутствуют другие процессы. Напримерхимического превращения. Целесообразность этих сочетанийобусловлена требованиями конкретной технологии.Различают процессы гранулирования, протекающие безизменения размеров частиц во времени, с изменением размерачастиц во времени и с образованием новых частиц и ростомимеющихся частиц.Методыгранулированияклассифицируютсяна:окатывание; диспергирование жидкости в свободный объемили нейтральную среду; диспергирование жидкости наповерхность гранул.

находящихся во взвешенном состоянии;прессование сухих порошков; формирование или эструзия [3].5.2 Оборудование для технологических процессов(таблетирование, брикетирование, гранулирование)Рис. 5.1 Кинематическая схема таблеточной машиныМт-3А:1 – электродвигатель; 2 – ротор; 3 – ворошитель;4 – центральный вал; 5 – червячное колесо;6 – червяк; 7 – муфта включения(z – зубчатые колеса)Оборудование для таблетирования. Для изготовлениятаблеток из сыпучих материалов используются роторные,кривошипные и гидравлические таблеточные машины.Роторные и кривошипные таблеточные машины обычно имеютмеханическийприводисполнительныхмеханизмов,осуществляющих операции прессования и выталкиваниятаблеток.

В гидравлических таблеточных машинах указанныеоперации выполняются с помощью гидравлического привода.Машины, предназначенные для массового изготовлениятаблеток, являются автоматами, т.е. все основные ивспомогательныеоперациитехнологическогопроцессатаблетирования выполняются без участия человека [4].Принцип действия роторных таблеточных машин следующий. Несколько комплектов пресс-инструментарасположены по периферии ротора. При непрерывном вращении ротора специальные толкатели с закрепленными вних рабочими органами (пуансонами) последовательно вступают во взаимодействие с неподвижными копирами ироликами, благодаря чему осуществляются необходимые перемещения этих органов.

В определенных зонах вматрицы, установленные в роторе, вводится таблетируемый материал, а изготовленные таблетки выталкиваются изматриц и специальной отбойной планкой направляются в лоток и сборник таблеток. Таким образом, в роторныхтаблеточных машинах непрерывное транспортное движение объекта обработки совмещается с выполнениемопераций технологического цикла.

Благодаря этому роторные таблеточные машины позволяют получить высокуюштучную производительность, что и обусловило их широкое использование для массового изготовления таблеток.Роторные таблеточные машины более сложны по конструкции, чем другие виды таблеточных машин, и требуют болееквалифицированного обслуживания.В роторных таблеточных машинах используется до нескольких десятков комплектов пресс-инструмента, вкоторых одновременно, но на разных фазах, осуществляется процесс таблетирования.

Поэтому, как правило, таблетки,изготовленные на роторных таблеточных машинах, имеют большой разброс в отклонениях массы от номинала посравнению с таблетками, изготовленными на кривошипных или гидравлических таблеточных машинах.Представление о конструкции и работе роторной таблеточной машины можно получить на примере машины МТ-3А.Машина предназначена для изготовления таблеток из пресс-порошков фенопласта и аминопласта.Пресс-порошок из бункера машины подается в питатель, внутри которого расположен пятилопастнойворошитель, перемещающий порцию порошка к матрице. В связи с тем, что частота вращения вала ворошителя в трираза больше, чем ротора машины, каждая лопасть ворошителя подает порцию пресс-порошка в определеннуюматрицу.

Глубина заполнения матрицы порошком, а следовательно, и масса таблетки регулируется положениемнижнего пуансона. Нижний толкатель опирается боковым роликом на составной дозирующий копир, один изэлементов которого перемещается по высоте с помощью регулятора дозирования.Прессованию предшествует опускание верхних пуансонов; это движение происходит под действиемсобственного веса толкателей. После захода верхнего пуансона в матрицу движение верхнего и нижнего пуансоновопределяется воздействием верхнего и нижнего копиров на торцевые ролики толкателей. При этом торцы пуансоновсближаются и уплотняют порошок, заключенный в матрице. Положение нижнего прессующего копира регулируетсяпо высоте, что позволяет при одинаковых дозах порошка изменять степень его сжатия, т.е. регулировать давлениепрессования.

Профиль копира обеспечивает выдержку давления прессования [2].После того как таблетка спрессована, верхний пуансон поднимается вследствие обкатывания боковым роликомтолкателя специального копира. Вслед за этим начинается подъем нижнего толкателя, торцевой ролик которогообкатывает соответствующий кулачок. Таблетка выталкивается из матрицы на поверхность стола и планкой,расположенной над столом и пересекающей окружность матриц, отодвигается к периферии ротора и направляется в лоток.В настоящее время известно свыше 100 различных типов роторных таблеточных машин, позволяющихизготовлять цилиндрические таблетки диаметром от 2 до 60 мм, а также таблетки прямоугольного и кольцевогосечения, многослойные и с облицованным ядром.При изготовлении крупных таблеток, когда усилие прессования значительно, обычно применяютгидравлические таблеточные машины.

Они представляют собой гидравлические прессы колонного типа сгоризонтальнымрасположениемосимашины,синдивидуальным гидроприводом и автоматизированнойзагрузкой-выгрузкой.Использованиегидравлическогопривода позволяет получать таблетки (брикеты) массой донескольких килограммов при сравнительно малыхгабаритах машин.Отличительной особенностью этих машин, помимоприменения гидропривода для осуществления операцийтехнологического цикла, является горизонтальноерасположение пресс – инструмента, что позволяетприменять для дозирования метод с отсечкой дозыпорошка, расположенного между торцами пуансонаНа основании гидравлической таблеточной машины(рис. 5.2) установлены две плиты – поперечны: передняя 1Рис. 5.2 Гидравлическая таблеточная машина:и задняя 2, стянутые между собой двумя колоннами 3.