Разработка, исследования и опытно-промышленное освоение технологии агломерирования технического углерода

Abstract

В статье исследованы вопросы агломерирования полидисперсных техногенных материалов с низкой насыпной плотностью, в частности технического углерода (ТУ). Представлены патентозащищенные технические решения и технология переработки органических твердых техногенных материалов, получаемых при переработке ТКО способом низкотемпературного термолиза (Т≤500 °С). Отличительными особенностями разработанных технических средств являются: герметизирующие узлы загрузки и выгрузки без доступа кислорода воздуха, геометрический профиль и конфигурация внутренних рабочих органов, система аспирации и конденсации парогазовой смеси и др. Представлена патентозащищенная конструкция барабанно-винтового агрегата для агломерирования ТУ низкотемпературной термолизной технологии. Проведены исследования ТУ, полученного при переработке органических твердых коммунальных отходов способом низкотемпературного термолиза. Разработана механо-реологическая модель процесса агломерирования исследуемого материала. Проведены теоретические исследования механо-реологической модели постадийного агломерирования полидисперсных материалов. Установлены основополагающие принципы организации технологических процессов гранулообразования на каждой стадии обработки материала и классификации гранулята. Обоснована необходимость использования на различных стадиях элементов (Гука, Ньютона, Сен-Венана и др.) и построенных на их основе механо-реологических моделей объемно-пространственной ориентации частиц ТУ и агломерируемого гранулята. Теоретически обосновано сочетание используемых элементов в моделях Максвелла, Бингмана, Шведова и др., на каждой из стадий процесса агломерирования. На основании проведенных теоретических исследований и моделирования постадийных процессов агломерирования, разработаны специальные устройства, реализованные в патентозащищенной конструкции барабанно-винтового агрегата комбинированного действия (БВА КД). Разработана конструкторская документация и изготовлен опытно-промышленный образец БВА КД для агломерирования техногенных полидисперсных материалов.