Выбор конструкции миксера для ускорения процессов химических реакций смешивания твердых и жидких отходов производства

В соответствии с планом работ за истекший период был проведен анализ процессов протекающих в миксере. Химические процессы смешивания твёрдых и жидких отходов осуществляются следующими операциями: в общий миксер-смеситель 16 поступают измельчённые ТБО размерами до 1-10 мм и жидкие, смешанные химические отходы из специальных резервуаров 15, а также полимерные компоненты, и различные кислоты, которые позволяют получить химические соединения всем компонентам твёрдых и жидких отходов. Для ускорения химических реакций в миксере 16, предусмотрена специальная конструкция вращающихся ромбообразных шнеков, которые регулируются и реверсируются, в зависимости от состава ТБО и компонентов химических соединений, приводом миксера 17. При необходимости будут установлены специальные, современные приборы для наблюдения за химическими процессами в миксере и управления ими. После нейтрализации и детоксикации химических процессов за счёт химических реакций в смесителе, осуществляются выбор и подготовка способа и устройства для применения полученных химических соединений в виде пульпы 18 в процессах экструдирования, прессования и формообразования 19 для получения различных изделий, продукции для нужд народного хозяйства 20. Выбор состава и соотношения добавочных химикатов зависит от выпускаемой продукции и выбранных конструкций, например количество связывающих элементов и красителей.

Конструкция и принципы работы лабораторного миксера.

На фотографий показан общий вид миксера для смешивания и размешивания измельченных до 0,5 мм различных составов ТБО и жидких промышленных отходов, таких как отходы, появляющиеся после разборки старого оборудования (двигатели внутреннего сгорания, резервуары, тормозные устройства и др.), а также отходы машиностроительных заводов, хлебопекарных и виноводочных заводов и др.

Технология получения пульпы №1 в процессе смешивания путем миксирования, показана на рисунке 3.2. Как видим лабораторный миксер состоит из цилиндра 1, за которым расположены закрепленные шнеки 4, герметично закрывающей крышки 3, а также калорифера 2, термометра 5, резиновой покрышки 6. Резиновая покрышка служит для получения газов. Цилиндр 4 через подшипник соединен с электродвигателем 1. С помощью автоматического выключателя производится управление вращением цилиндра.

 

 

Рисунок 3.2 – Общий вид миксера разработанного на базе самоварки с установленным манометром и резиновой камерой для набора газа

Техническая характеристика лабораторного миксера:

Емкость – 5 литров;

Диаметр цилиндра – 23 мм;

Высота – 35 мм;

Вращение миксера – 35 об/мин;

Мощность электродвигателя – 1,5 кВт;

Вращение электродвигателя – 50-100 об/мин;

Общая масса миксера – 8 кг.

В таблице 3.2 показан состав отходов, которые получены применением пульпы №1.

Таблица 3.2 – Состав отходов пульпы №1

Номера	Названия отходов	Номер	Номера	Названия отходов	Номер
1.	Полимерная отходы низкого давления (емкость из воды)		9.
2.	Полимерные отходы из высокого давления (емкость медикаментов)		10.	Отходы из вино-водочных
3.	Бумажные отходы из емкости		11.	Отходы из масел
Продолжение таблицы 3.2
4.	Разноцветные резиновые отходы		12.	Отходы из масел резервуаров
5.	Опилки из прессованных досок		13.	Отходы из вин
6.	Гипсовые отходы		14.	Опилки из дерева
7.	Резины из каменных шин		15.	Отходы из покрасок
8.	Цветные полимеры		16.	Отходы из ткани
Общая масса отходов, всего: 860 г

На таблице 3.3 показан состав отходов, полученный из пульпы №2.

 

Таблица 3.3 – Состав отходов пульпы №2

Номера	Названия отходов	Вес в граммах	Номера	Названия отходов	Вес в граммах
1.	Отходы из химии		9.	Отходы костей
2.	Полимерные отходы		10.	Мясные отходы
3.	Вино-водочные отходы		11.	Медикаменты отходы
4.	Резины из шин		12.	KCl
5.	Пищевые отходы		13.	NaCl
6.	Отходы из фруктов		14.	Азотная кислота
7.	Отходы из овощей		15.	Растительное масло
8.	Отходы из картофеля		16.	Животное масло
9.	Отходы из красины		17.	Медицинские отходы
Общая масса отходов, всего: 1560 г

 

Полученные пульпы №1 и №2 соединим между собой, разместив в миксере с общей массой 2420 грамм, в результате чего получим пульпу №3.

Получение новых материалов на базе пульпы №3 с другими составами материалов (цемент, песок, раствор штукатурки, краски, асфальтное покрытие, измельченный кирпич и другие строительные материалы).

На таблице 3.4, показаны различные виды материалов, полученные в лабораторных условиях, которые показаны на рисунках 3.5 - 3.6.

 

Таблица 3.4 – Виды материалов, полученные в лабораторных условиях

Номера	Состав нового материала	Вес в граммах	Марка нового материала
1.	1. Пульпы №3 2. Песок 3. цемент		А
2.	1. Пульпа №3 2. Цемент 3. Песок 4. Штукатуры		Б
3.	1. Пульпы №3 2. Кирпич 3. Цемент		В
4.	1. Пульпы №3 2. Штукатурные отходы 3. Цемент 4. Краска		Г
5.	1. Пульпы №3 2. Пластмасса 3. Опилки 4. Растительные масла		Д
6.	1. Пульпы №3 2. Раствор 3. Краситель		Е
7.	1. Пульпа №3 2. Штукатуры 3. Раствор		Ж
8.	1. Пульпы №3 2. Полимер 3. Фосфор		З
Продолжение таблицы 3.4
9.	1. Пульпы №3 2. Полимер 3. Опилки		И
10.	1. Пульпа №3 2. Полимер 3. Штукатуры		К
11.	1. Пульпа №3 2. Цемент 3. Кирпич		Л
12.	1. Пульпа №3 2. Полимер 3. Асфальт		М
13.	1.Пульпа №3 2. Талько 3. Нисс		Н
14.	Состав Н+Д	40+50	О
15.	1. Пульпа №3 2. Полимер 3. Цемент		П
16.	1. Пульпа №3 2. Пластмасса 3. Опилки		Р
17.	1. Пульпа №3 2. Полимер		В1
18.	1. Пульпа №3 2. Штукатурные отходы 3. Полимер		Д1
19.	1. Пульпа №3 2. Полимер 3. Краситель		Ж1
20.	1. Пульпа №3 2. Полимер 3. Фосфор		З1
Продолжение таблицы 3.4
21.	1. Пульпа №3 2. Полимер 3. Асфальт		И1
22.	1. Пульпа №3 2. Полимер 3. Стекло		К1
23.	1. Пульпа №3 2. Полимер 3. Гипс		М1
24.	1. Пульпа №3 2. Полимер 3. Штукатурные отходы 4. Гипс		С1
25.	1. Пульпа №3 2. Полимер 3. Цемент 4. Растворитель		Т1

 

Полученные новые материалы можно использовать в качестве стеновых и половых покрытий, а также для дорожных площадей и тротуаров, черепицы для крыши домов, бордюров для дорог и др.

 

 

Рисунок 3.3 – Измельченные отходы до 3-5 мм для смешивания в миксере

На следующем рисунке 3.4 показаны различные химикаты для ускорения процессов химических реакций

 

Рисунок 3.4 – Различные химикаты для ускорения процессов химических реакций

 

После заполнения измельченными ТБО, в миксер поступают различные жидкие промышленные отходы:

а) из автоколонн автобусных парков жидкие отходы после разборки двигателей внутреннего сгорания, тормозных устройств и т.д.;

б) из машиностроительных заводах аналогичные жидкие отходы.

Продолжение химических ускоряющих процессов происходящих внутри миксера (рисунок 3.5).

 

Рисунок 3.5 – Электрошкаф для высушивания различных составов, например пульпы

Рисунок 3.6 – Полученные новые материалы из составов ТБО и жидких отходов

В результате проведенных работ было сделано обоснование параметров миксера для ускорения процессов химических реакций смешивания твердых и жидких отходов производства, а также было сделано о боснование параметров конструкции миксера с учетом уравнения состояния выделяющихся газов.