第三章 固体废物破碎 Crushing of Solid Waste.ppt

第三章 固体废物破碎 本章重点 【概念】 破碎比、 破碎段、低温破碎 【理论和方法】 破碎的基本理论； 破碎方法及工艺 一、破碎的目的 定义：通过外力克服固废破坏物体点间内聚力使大块分裂为小块即破碎，进一步分裂为细粉即磨碎。 目的意义：有利于三化处理 ☆固体废物经破碎之后，尺寸减小，粒度均匀， 有助于固体废物的焚烧、堆肥和资源化利用处理； ☆固体废物经破碎之后，体积减小，容重和密实 性增加，便于运输、压缩、贮存和高密度填埋及土地 还原利用等； ☆固体废物经破碎之后，有助于不同组分单体分 选与回收利用。 机械强度的概念 固体废物的机械强度是指固体废物抗破碎的阻力。通常用静载下测定的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度来表示。 抗压强度>抗剪强度>抗弯强度>抗拉强度。 机械强度的表征 (1) —— 抗压强度 一般以固体废物 的抗压强度为标准来衡量。 抗压强度>250MPa坚硬固体废物； 40-250MPa中硬固体 废物； <40MPa软固体废物。 表3-1 各种硬度物料的分类 (一)固体废物的机械强度 机械强度的表征 (2) —— 莫式硬度 在实际工程中，鉴于固体废物的硬度在一定程度上反映被破碎的难易程度，因而可以用 废物的硬度表示其可碎性。 矿物的硬度可按莫式硬度分为十级，其硬度从小到大排列如下：(1)滑膏：(2)石 膏 ：(3)方解石；(4)萤石；(5)灰石；(6)长石：(7)石英：(8)黄玉石；(9)刚玉；(10)金刚石 。各种固体废物的硬度可通过与这些矿物相比较来确定。 (二)破碎方法 图3-1 机械能破碎方法 破碎方法的选择 选择破碎方法时，需视固体废物的机械强度，特别是废物的硬度而定。 坚硬物 挤压破碎和冲击破碎十分有效； 脆性废物 劈碎、冲击破碎为宜。 一般破碎机都是由两种或两种以上的破碎方法联合作用对固体废物进行破碎的，例如压碎和折断、冲击破碎和磨碎等。 △注：物料的破碎难易程度不单与物质的机械强度有关 ，还与物质的韧性，即断裂前的变形能力有关。 1、破碎比 1）定义：指破碎过程中原废物粒度与破碎产物粒度比值，即废物粒度在破碎过程中减少的倍数与破碎机能量消耗和处理能力有关。 2）计算方法 ★极限破碎比：即破碎前最大粒度与破碎后最大粒度的比值所的到的破碎比，即：I=Dmax/dmax。 ★真实破碎比：即破碎前平均粒度与破碎后平均粒度的比值所得到的破碎比，即：I=Dcp/dcp。 △一般破碎机的真实破碎比在3—30之间，磨碎机真实破碎比可达40—400以上。 2、破碎段 固体废物每经过一次破碎机或磨碎机称为一个破 碎段。 若要求破碎比不大，一段破碎即 可满足。但对 固体废物的分选，例如，浮选、磁选、电选等工艺来 说，如要求的入选粒度很细，破碎比很大，需要几台 破碎机串联，或根据需要把破碎机和磨碎机依次串联。 对固体废物进行多次(段)破碎，其总破碎比等于各段破碎比(i 1，i2，……，in)的乘积。 破碎段数是决定破碎工艺流程的基本指标，它主要决定破碎废物的原始粒度和最终粒度。破碎段数越多，破碎流程就越复杂，工程投资相应增加。 根据固体废物的性质、粒度大小，要求的破 碎比和破碎机的类型，每段破碎流程可以有不同 的组合方式。 ★单纯破碎工艺：简单、操控方便、占地少等优 点，但只适用于对破碎产品粒度要求不高的场合； ★带预筛分破碎工艺：相对减少了进入破碎机的 总给料量，有利于节能； ★带检查筛分破碎工艺：可获得全部符合粒度要求 的产品； ★带预筛分和检查筛分破碎工艺 粒径：固体废物颗粒大小通常经粒径（particle size）表示，用筛网孔径来衡量，又称粒度。 粒径大小表示方法：筛孔直径或筛网数目，其中筛目是lin（≈25.4mm）长度上的筛孔数，简称为“目”。 粒度分布表示法：有累积曲线法和频度曲线法两种。 ★累积曲线法（Accumulative curve）：是以比某一粒径大或小的颗粒量占总颗粒量的百分率（R）对应于该粒径所作的曲线，是一条连续曲线。 ★频度曲线(Frequency curve)：是以某一粒径范围内 的颗粒量（△W）占颗粒总量（W）的百分率与粒径间 隔（△D）的比值对应于各自粒径范围所得到的曲线， 为不连续的直方图。 第二节 破碎机 选择破碎机类型时，必须综合考虑下列因素： 1）所需要的破碎能力； 2）固体废物的性质 (如破碎对形状、硬度、密 度、形状、含水率等)和颗粒的大小； 3