Фильтровальная техника защиты биосферы от промышленных

Определение количественных характеристик выброса (разлива) ВВ

Площадь зоны возможного заражения первичным (вторичным) облаком ВВ (рис. 12.5) определяется по формуле:

(12.12)

где Г – глубина заражения, км; φ – угловой размер зоны заражения, град.

Рис. 12.5. Схема зоны химического заражения: Г – глубина зоны заражения; φ – угловые размеры зоны заражения; S_в – площадь возможной зоны заражения; S_р – площадь зоны разлива ВВ.

В зависимости от скорости ветра (N) угловые размеры зон возможного заражения (рис. 12.5) составляют:

И,	м/с	<0,5	0,6-1	1,1-2	>2
ф.	град

Площадь зоны фактического химического заражения рассчитывается по формуле:

(12.13)

где К - коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха: при инверсии - 0,081, при изотермой - 0,133, при конвекции -0,235; N - время, прошедшее после начала аварии, ч.

Длительность подхода зараженного облака к населенному пункту, рас­положенному на пути его движения, определяется по формуле: где Х - расстояние от промышленного объекта (источника заражения) до населенного пункта, км; V- скорость переноса фронта облака зараженного воздуха, км/ч.

***

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Критерий оценки степени загрязнения атмосферного воздуха по максимальным разовым концентрациям

Класс опасности загрязнения	Экологическое бедствие	Чрезвычайная экологическая ситуация
Кратность превышения ПДК (К)	% измерений выше ПДК	к	% измерений выше ПДК
I			3-5
II	7,5		5-7,5
III	12,5		8-12,5
IV			12,5-20

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Критерий оценки степени загрязнения атмосферного воздуха по среднесуточным концентрациям

Класс опасности загрязнения	Экологическое бедствие	Чрезвычайная экологическая ситуация
Кратность превышения ПДК (К)	% проб выше К (или сутки)	к	% проб выше К (или сутки)
I		20 или 7 суток подряд	2-3	20 или 7 суток подряд
II		то же	3-5	то же
III	7,5	30 сут.	5-7,5	30 сут.
IV		30 сут.	8,12	30 сут.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Коэффициенты, отражающие конструкцию промышленного (офисного, административного) здания

Кзд	Кр	Кк
промыш	Офис-админ.	Полн	Сильн	Сред	Слаб	безкаркасн	Каркасн	Мон.ж/б
			0,87	0,56	0,35			3,5

Км	Кв
Кирп	Дер	ж/б сл.армиров.	ж/б норм.армиров.	< 5м	5-15	>15м.
1,5					0,85	0,8

Кс	Ккр
Несейсмостойк.	Сейсмостойк	10т.	20т.	40т.	60т.	100т.
	1,5	1,05	1,1	1,2	1,3	1,45

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Коэффициенты трения f между поверхностями различных конструкционных материалов

Наименование трущихся материалов	Значение коэффициента
Сталь по стали	0,15
Сталь по чугуну	0,3
Металл по линолеуму	0,2-0,4
Металл по дереву	0,6
Металл по бетону	0,2-0,5
Резина по твердому грунту	0,4-0,5
Резина по линолеуму	0,4-0,5
Резина по дереву	0,5-0,8
Резина по чугуну	0,8
Дерево по дереву	0,4-0,6
Кожа по чугуну	0,3-0,5
Кожа по дереву	0,4-0,6

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Коэффициент аэродинамического сопротивления С_х для объектов различной формы (при Р_ф < 50 кПа)

Геометрическая форма объекта	Направление движения воздуха	Сх
Параллелепипед	Перпендикулярно основа­нию	0,85
То же (основание - квадрат, длина боковой стороны в 3 раза больше меньшей стороны основания)	Перпендикулярно боковой грани	1,3
Куб	Перпендикулярно грани	1,5
Пластина квадратная	Перпендикулярно пласти­не	1,45
Диск	Перпендикулярно диску	1.6
Цилиндр h/d = 1 h/d = 4 h/d = 9	Перпендикулярно оси цилиндра Перпендикулярно оси цилиндра Перпендикулярно оси цилиндра	0,4 0,43 0,46
Сфера	Вдоль поверхности	0,25
Полусфера	Параллельно плоскости основания	0,3
Пирамида	Параллельно основанию	1,1

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Допустимые напряжения болтов на разрыв в зависимости от размеров

Размер болта	М12	М16	M20	M24	М27	М30	М36	M42	М46
σР,Н	1,7x104	2,6x104	4,1х104	6x104	7,8х104	9,6х104	1,4х105	2х105	2,9х105

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Основные нагрузки, воспринимаемые радиоэлектронной и оптической аппаратурой в процессе эксплуатации

Вид воздействий и параметры	Группа аппаратуры
Наземная	Авиационная
Ударные сотрясения: - ускорение, м/с2 -длительность, мс	10-15 5-10	6-12 до 15
Одиночные удары: - ускорение, м/с2 - длительность, м/с	500 - 1000 0,5 - 10	- -
Линейное ускорение, м/с2	2-5	4-10
Вибрация: - частота, Гц - ускорение, м/с2	10 – 70 1 - 4	5-2000 до 20
Ветровая нагрузка: - рабочая, м/с - предельная, м/с	до 50 до 70	- -

ЛИТЕРАТУРА

1.Федеральный закон от 21 декабря 19S4 г. № 68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»,

2.Зюзин А.В., Семенов И.А., Защита производственного персонала и населения от сильнодействующих ядовитых веществ на химически опасных объектах. М.: Мединор, 1S94. 240 с.

3.Корсаков Г.А.Комплексная оценка обстановки и управление предприятием в чрезвычайных ситуациях. СПб ИПКРС, 1993. 130 с.

4.Протасов В.Ф., Молчанов А.В.Экология, здоровье и природопользование в России. М.: Финансы и статистика, 1995. 528 с.

5. Защита населения и объектов народного хозяйства в чрезвычайных ситуациях /Под ред. М.И.,Постника. Минск: Унiверсiтэцкае, 1997. 278 с.

6.Постановление Правительства РФ от 1 июля 1995 г. № 675 «О декларации безопасности промышленного объекта Российской Федерации».

7.Бондарь В.А., Попов Ю.П.,Риск, надежность и безопасность. Система понятий и обозначений // Безопасность труда в промышленности. 1997. № 10. С. 39.

8. Бондарь В.А., Попов Ю.П., Нишпал Г.А.Классификация веществ по опасным свойствам. М.: Изд-во МГАХМ, 1997. 100 с.

9. Защита объектов народного хозяйства от оружия массового поражения / Под ред. Г.П., Демиденко. Киев: Выща школа, 1989. 287 с.

10. Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий. Кн. 1 / Под ред. К.Е. Кочеткова, В.А., Котляревского, А.В., Забегаева. М.: АСВ, 1995. 320 с.

НОВЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЕ (БЕЗОПАСНЫЕ) ПРОИЗВОДСТВА

Лекция 13

ПРИОРИТЕТНЫЕ ПУТИ РАЗВИТИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Вновь созданные конструкции аппаратов, устройств для осуществ­ления новых способов дозирования, смешения, смешения-измельчения, компактирования, газо- и водоочистки, переработки от­ходов базируются на теоретических пред­посылках и экспериментальных исследованиях. Основным подходом при выборе ХТС по-прежнему является прин­цип системности. В соответствии с ним каждый отдельный аппарат или технология рассматриваются как элемент динамичной системы. Используя пример операторной модели производства стеклян­ного волокна (рис.1), которую можно рассматривать как базовую схему для реализации в промышленности комплекса новых малоотход­ных и экологически чистых производств, а также выбора оптимальных режимов их функционирования, рассмотрим принципиально новые про­изводственные технологии, отвечающие требованиям промышленной эко­логии.

В химико-технологическую систему производства стекловолокна входят следующие подсистемы, операторы и процессоры:

A. Подсистема выработки непрерывного стеклянного волокна с показателями качества, соответствующими определенным стандартам:

I. Оператор выработки непрерывного стекловолокна:

1 - процессор намотки стеклонити на бобины,

2 - процессор смачивания (склеивания) пучка волокон замасливателем,

3 - процессор формирования пучка воло­кон,

4 - процессор расплавления стеклошариков,

5 - процессор дозирова­ния стеклошариков.

B. Подсистема выработки стеклянных шариков.

I. Оператор выработки готовых стеклошариков:

1 - процессор охлажде­ния отжига готовых стеклошариков,

2 - процессор формования (обкатыва­ния) заготовок стеклокапли в шарики,

3 - процессор транспортировки заго­товок стекломассы,

4 - процессор дозирования струи стекломассы на заго­товки,

5 - процессор формирования струи стекломассы.

Рис. 13.1 Операторная модель линии производства стекловолокна:

1 - песок; 2 - глинозем; 3 - мел; 4 - доломит; 5 - борная кислота; б - азотнокислый кальций; 7 - плавиковый шпат, 8 - мышьяк

С₁. Подсистема образования стекломассы из компактированной шихты с заданными показателями.

I. Оператор образования стекломассы из компактированной шихты с заданными показателями:

1 - процессор охлаждения стекломас­сы,

2 - процессор гомогенизации стекломассы,

3 - процессор осветления стекломассы,

4 - процессор стеклообразования,

5 - процессор силикатообразования.

II.Оператор пламенного нагрева стекломассы:

1 - процессор пламенного нагрева стекломассы,

2 - процессор дозирования топлива.

III. Оператор дозирования и загрузки компактированной шихты и стек­лобоя:

1 - процессор дозирования компактированной шихты,

2 - процессор дозирования стеклобоя,

3 - процессор транспортировки компактированной шихты,

4 - процессор транспортировки стеклобоя.

IV. Оператор вторичного использования (рекуперации) тепла отходя­щих газов:

1 - процессор рекуперации тепла отходящих газов,

2 - процес­сор дозирования воздуха.

С₂. Подсистема классификации компактированной шихты по фрак­циям.

Ι. Оператор классификации компактированной шихты:

1 - процессор транспортировки возвратных фракций,

2 - процессор классификации компактированной шихты по фракциям,

3 - процессор дробления компактированной шихты.

С₃. Подсистема образования компактироованной шихты с задан­ными технологическими и структурно-деформационными свойствами.

I. Оператор охлаждения и упрочнения компактированной шихты:

1 - процессор транспортировки компактированной шихты и просыпи,

2 - процессор упрочнения компактированной шихты за счет протекания твердофазных реакций и тепломассообменных процессов.

II. Оператор образования компактированной шихты в виде плитки с заданными технологическими и структурно-деформационными свойствами:

1- процессор сушки плитки после ее выхода из валкового пресса,

2 - процессор образования из порошкообразной шихты компакти­рованной в виде плитки,

3 - процессор предварительного уплотнения по­рошкообразной шихты,

4 - процессор дозирования возвратных фракций (просыпи),

5 - процессор дозирования порошкообразной шихты.

С₄. Подсистема увлажнения и смешения порошкообразной шихты.

Ι. Оператор увлажнения и смешения порошкообразной шихты:

1 - про­цессор смешения исходных компонентов в гомогенную (гетерогенную) смесь,

2 - процессор увлажнения и дозирования связующего компонента,

3 - про­цессор дозирования компонентов шихты.

Аналогичным образом анализируется операторная модель с эколого-экономических позиций (проводят ранжирование факторов экологической безопасности и ресурсосбережения, сопоставляют параметры и т.п.

Рис. 13.2. Усовершенствованная технологическая схема газоструйного измельчения кварцевого песка: 1 - камера сгорания; 2 - инжекторные загрузочные узлы; 3 - помольная камера; 4 - трубки-загрузчики; 5 - стояк; 6 - трубки возврата; 7- питатель подачи кварцевого песка; 8- бункер исходного материала; 9 - привод классификатора; 10 - классификатор; 11 - циклон; 12 - ци­клон; 13 - фильтр рукавный; 14 - вибродозатор; 15 - вентилятор вытяжной.

Техника измельчения порошкового материала

Промышленная установка газоструйного измельчения кварцевого пес­ка представлена на рис. 2. Энергоносителем является холодный воздух, или нагретая газовоздушная смесь. Исходный кварцевый песок с размером частиц не более 0,8 мм и влажностью до 0,5% через дозатор поступает в инжекционные узлы. В них он увлекается скоростным потоком горячего воздуха (сжатого до 0,35-0,40 МПа) с одновременным термическим ударом (ΔТ~ 500 °С) и в раз­гонных трубках ускоряется до 300-400 м/с. Оптимальные режимные пара­метры промышленной установки для достижения необходимых дисперсион­ных характеристик измельченного кварцевого песка (50-70 мкм с учетом процессов стекловарения и формования стеклонити) представлены в табл.13.1.

Таблица 13.1

Параметры промышленной установки

Наименование параметров	Характеристика параметров
Режим 1 (воздух)	Режим 2 (газо-воздушная смесь)
Производительность, т/ч	1,8	2,2
Частота вращения классификатора, мин-1
Удельный расход энергоносителя, м3/т кварцевого песка

Окончание табл. 13.1

Расход энергоносителя, м3/ч
Температура энергоносителя, 0С
Удельный расход электроэнергии, кВт ч/т измельченного кварцевого песка	7,4	6,0

Длительная промышленная эксплуатация установки (средняя произ­водительность по измельченному продукту составляет 2,0-2_;2 т/ч) в раз­личных аэродинамических и температурных диапазонах показала, что работа измельчителя в режиме 1 является наиболее приемлемой для заводских условий и позволяет получать заданные технологическим рег­ламентом характеристики сырья (несмотря на некоторое снижение тех­нико-экономических показателей).

Для компонентов с твердостью 3-5 ед. по шкале Мооса на базе ударно-отражательного измельчителя разработана технология измельчения карбонатного сырья, предусматривающая ввод в измельчи­тель ПАВ в количестве 0,03-0,4% с плотностью, промежуточной между на­сыпной плотностью исходного и насыпной плотностью измельченного сы­рья. С целью повышения надежности и снижения износа рабочих органов измельчителя на первых двух стадиях в питание дробилки дополнительно вводится измельченный продукт в количестве 7-25%, а на последующих стадиях это количество уменьшается до 1-5%, причем дополнительно вводимый продукт увлажняется до 0,2-3,5% боросодержащим 30-70%-ным раствором или обрабатывается порошкообразным боросодержащим сырь­ем в количестве 2-7 %-ным с удельной поверхностью в 1,1-2,3 раза превы­шающей удельную поверхность измельченного карбонатного сырья. До­полнительно карбонатное сырье перед измельчением одно-, трех­кратно может обрабатываться 7-25%-ным подогретым до 65-95 °С водным раствором Аl₂0₃ и CaF₂, включающим компоненты в следующем соотно­шении (масс. %): Аl₂0₃ - 11-18; CaF₂ - 0,5-4 длительностью 0,5-2,5 мин.

На рис. 13.3 представлена усовершенствованная технологическая схе­ма аэробильного измельчения известняка и доломита, реализованная на заводах получения стекловолокна.

Рис.13.3. Усовершенствованная установка для аэробильного измельчения карбонатного сырья: 1 - топка; 2 - мельница аэробильная; 3 - классификатор; 4 - циклон; 5 - затвор; 6, 8 - вентилятор; 7 - фильтр рукавный; 9, 10 - питатель винтовой; 11 -накопитель.

Отличительной особенностью данной схемы является конструкция удар­ной поверхности ротора-измельчителя, выполненная со сквозными каналами вдоль оси. Универсальность оборудования и постоянство дисперсного состава, независимо от минерального вида сырья (доломит, известняк или мел), обеспечивается эффектом периодического увеличения скорости ротора-измельчителя в 1,5-1,65 раза, затем - уменьшения до первоначаль­ного значения.

Техника смешения порошковых материалов (ПМ). Целью смешения ПМ является получение однородной, активи­рованной смеси из компонентов с различными фракционными и химиче­скими характеристиками, а также ввод технологических и увлажняющих добавок.

На рис.13.4 представлен вариант ресурсосберегающей технологиче­ской схемы пневматического (пневмоструйного) смешения-измельчения стекольной шихты. Процесс смешения в аппарате основан на принципе "единый бункер" (смеситель-измельчитель-транспортер шихты). Посту­пившие совместно взвешенные компоненты шихты смеши­ваются системой струй воздуха, создающих пульсирующие вихревые усло­вия внутри смесителя, что и позволяет создать гомогенную смесь компо­нентов. Длительность смешения составляет 2-3 мин, а среднее потребле­ние воздуха - 425 м³/ч. По окончании процесса смешения сырьевая смесь пневматически транспор­тируется на следующую стадию процесса примерно за 5 мин. Заполнение смесителя компонентами занимает около 1 мин. Отра­ботанный воздух освобождается от пыли с помощью рукавного фильтра и выбрасывается в атмосферу. Ниже приведены технические характеристики смесителя-измельчителя:

1. Вместимость - 1250 кг (1,2 м³);

2. Корпус выполнен из листовой низкоуглеродистой стали толщиной 10 мм;

3. Выпускной клапан - 0 406 мм;

4. Клапан воздушного фильтра - 0 150 мм;

5. Выпускной клапан (пневматический корпус и труба)-0 101,6 мм;

6. Масса оборудования - 1080 кг;

7. Размер компонентов шихты ~ 400 мкм;

8. Влажность - 0,8% (max);

9. Масса одной партии шихты - 1250 кг;

10. Начальная длительность дозирования компонентов шихты, смешения - измельчения и транспортировки ~ 22 мин;

11. Длительность последующих циклов взвешивания, смешения-измель­чения и транспортировки - 12 мин;

12. Насыпная масса шихты - 960 кг/м³.

Некоторые технологические характеристики представлены в табл. 13.2.

Рис.13.4. Технологическая схема пневматического смешения-измельчения стекольной шихты.

Таблица 2

Параметры ресурсосберегающего процесса смешения-измельчения

Наименование компонентов шихты	Насыпнаямасса, кг/м3	Длительность подачи, с	Влажность, %	Размер частиц, мкм
Оксид кремния			0,5	70(90%)
Борная кислота			1,0	400 (97%)
Доломит			0:5	75 (40%)
Мел			0,5	75(40%)
Глинозем обожжен­ный			2,0	150 (100%)
Сульфат натрия или отходы газоочистки			2,0 не регл.	150 (100%) 150 (100%)
Флюорит			1,0	53 (45%)

Длительность задержки подачи импульса воздуха, с 2 - 4

Длительность подачи импульса воздуха, с 3,0

Длительность смешения, мин 2,7 – 3,0

Давление воздуха на смешение, МПа   0,35 – 0,40

Рекомендуются следующие режимные параметры смесителя:

Техника компактирования ПМ

Сырьевые компоненты шихты (кварцевой песок, глинозем, плавиковый шпат и др.), прошедшие стадии предварительной подготовки (перемешива­ние, увлажнение и транспортировку) направляются (рис.13.5) по трубо­проводу в накопительной бункер 1 с вибратором 2, а из него через дозатор 3 в расходный бункер 5 с дополнительным прессователем-смесителем валкового пресса 6. Основной агрегат установки - валковый пресс конструкции МГУИЭ име­ет следующие характеристики:

Диаметр валков, м	0,52
Длина рабочей поверхности валков, м	0,16
Частота вращения валков, мин-1
Размер сечения загрузочного бункера, м	0,16 x 0,40
Высота заполнения бункера шихтой, м	1,4
Величина регулируемого зазора между валками, м	2-8∙103
Давление в гидросистеме, МПа	10- 25
Производительность по плитке,т/ч	5-6

Рис.5. Аппаратурное оформление схемы аспирационной системы.

Количество подаваемой шихты на компактирование (на рабо­чую поверхность валков) составляет 300-1200 кг/м³ и регулируется внача­ле "грубо" шлюзовым затвором 3, затем "плавно" - вибраци­онным питателем 4. Толщину ленты (плитки) устанавливают в зависимости от максимальных размеров наиболее твердого компонента шихты, напри­мер, кварцевого песка с твердостью по шкале Мооса 6,5-7 ед., которую ре­гулируют в пределах (1-12) d_max. Скорость компактирования шихты при этом устанавливают в диапазоне 0,02-5,2 м/с. Происходит процесс измельчения отдельных компонентов, имеющих твердость по шкале Мооса 3-9 ед. и изменение формы зерен от сферической до игольчатой. Таким образом, процесс компактирования сопровождается механическим измельчением отдельных компонентов шихты. Образуются новые поверхности со специфическими центрами с преобла­данием отрицательно заряженных ионов О^2-. Вследствие гидролиза на по­верхности таких компонентов появляются также отрицательные заряды, например, у кварцевого песка по следующей схеме:

(Si0₂)_n + nH₂ 0 = nH ₂Si0₃ = nSiO₃^2- + 2nH⁺

Этот механизм обуславливает протекание на поверхности частиц шихты обменных химических и твердофазных реакций (ОХР и ТФР) с присоеди­нением положительно заряженных остальных компонентов. Растет плот­ность и прочность плиток,

следовательно, и производительность процес­сов компактирования и стекловарения (табл. 3). Далее компактированая шихта поступает на конвейер 8 и элеватором 9 подается для разделения в грохот 10, в зависимости от требований производства на плитку или ленту 11 и 12. Конвейером 13 готовый продукт направляется в бункер-накопитель 14 с шибером 15 и далее - на склад или в стекловаренную печь [2].

Таблица 13.3

Параметры компактированной шихты

Характеристика компактированной шихты	Показатели
I. Характеристика свежеприготовленных плиток шихты в зимних условиях (-20 °С):
1. Плотность, кг/м3
2. Насыпной вес, кг/м3
3. Прочность, МПа
- на растяжение	0,5-0,8
- на сжатие	1,0-1,5
4. Влажность, %	6-8
II. Характеристика плиток шихты после 5-суточного хранения при +20 оС
1. Прочность, МПа:
- на растяжение	2,5
- на сжатие	4,8
2. Влажность, %	5-7
III. Толщина плиток, мм	4-6
IV. Распределение плиток шихты по размерам, %
50 x 80 мм	6-10
32 x 25 мм	60-75
менее 35 x 25 мм	18-34

В табл. 13.4 представлены варианты использования способа с различ­ными режимными и технологическими параметрами и даны технические характеристики способа (на примере шихт для стекол медицинского и све­тотехнического назначения). Отсутствие стадии увлажнения шихты специ­альным связующим, ввода пара для подогрева и сушки плиток или ленты, а также простота конструкции пресса в сравнении с другими методами уп­лотнения ПМ значительно повышают плотность плиток и снижают разброс по плотности, соответственно, улучшая качество стекла. Технико-экономический эффект спо­соба подготовки шихт выражается в увеличении производительности про­цесса компактирования в 1,2-1,5 раза, а процесса стекловарения на 23-40%. Летучесть (безвозвратные потери) щелочных соединений в процессе варки шихты уменьшилась на 1,6-5,3%, а запыленность атмосферы снизи­лась в 2,4-7,5 раза. Одновременно снизился расход топлива в среднем на 20%. Выход готовой продукции увеличился на 5-7%. Неоднородность стек­ломассы уменьшилась со 150-180 Å до 120 Å.

Таблица 13.4

Технологические варианты способа компактирования

Наименование параметров компактирования	Ед. изм.	Шихта
АБ-1	НС-3	ХТ-1	HC-2	ОС	НС-2А
1. Начальная влажность ших­ты	%	3,4	3,3	4,3	3,6	2,1	2,6
2. Влажность шихты перед компактированием	%	6,3	5,2	6,8	8,4	4,1	5,6
3. Количество просыпи	%
4. Толщина плиток	мм	2,3	2,0	2,0	2,4	2,1	2,5
5. Характерный линейный размер плиток	мм
6. Влажность плиток	%	4,0	3,4	6,3	5,9	3,6	4.8
7. Прочность на сжатие	МПа	0,7	1,6	2,9	1,7	1,4	2,6
8. Плотность	кг/м3
9. Давление компактирования	МПа
10. Ускорение процесса варки	%

Техника вторичной переработки твердых силикатных отходов

Созданы и предлагаются к реали­зации новые процессы и аппараты, технологические комплексные линии, направленные на защиту биосферы и человека от воздействия отходов стекла, образующихся как в промышленном, так и коммунально-го­родском секторах экономики.

По предложенной классификации отходов существуют приоритетные направления экобиозащитных технологий, которые успешно апробированы и реализуются в промыш­ленном масштабе [3].

Первая технология - получение из стеклобоя (любого химиче­ского состава, цвета, включая стекловолокна) порошков с максимальным размером до 800 мкм. Процесс заключается в термообработке и резком охлаждении нагретого стеклобоя.

Все стадии процесса (от загрузки разнородного боя до выгрузки одно­родного порошка) протекают в одном аппарате. Технология отличается ком­пактностью и экологической безопасностью.

Вторая технология - получение из стеклобоя также различного происхождения расплава с последующей его грануляцией до размеров 2-5 мм. Реактор для переплавки снабжен двойным сводом, в котором разме­щен рекуператор. Установка отличается высокой производительностью и отвечает требованиям современных малоотходных производств.

Область использования: полученные порошки и гранулы повторно ис­пользуют в процессах стекловарения (экономия сырья до 100%) или в ка­честве дешевых наполнителей различного вида в производстве стройма­териалов, дорожных работах и др.

Учитывая специфические свойства стеклоотходов, предлагается третья технология, а именно: полученные по первым двум технологиям по­рошки и гранулы перерабатывают в камере-формователе в микроизделия: светоотражающие шарики размером до 650 мкм и пусто­телые сферы - до 200 мкм. Технические преимущества нового материала - низкая себестоимость по сравнению с отечественными и зарубежными аналогами, так как не требуется подготовки специальных компонентов и стекломассы.

На рис.6. показано аппаратурное оформление техноло­гической линии получения стеклянных микрошариков [4]. В состав основно­го оборудования входят: измельчитель стеклогранулята со встроенным воздушно-механическим классификатором 1, сепаратор-циклон 2 для отделения от потока воздуха измельченных частиц стекла, направляемых в дальнейшем на формование микрошариков, рукавный фильтр 3 для отделения стеклянной пыли и очистки сбрасываемо­го воздуха в атмосферу, вентилятор 4, обеспечивающий газодинамический режим работы измельчителя и сепараторов, питатель микрошариков стек­ла 5, воздушный эжектор 6, печь формования микрошариков 7, сепаратор-циклон 8 для отделения основной массы сферических частиц от газовоз­душного потока, сепаратор 9 для выделения микрошариков маленького размера (менее 30 мкм), классификатор виброкипящего слоя 11 с сепара­торами 12.1-12.3, хвостовые вентиляторы 10, 13, обеспечивающие газоди­намические режимы работы соответственно печи формования и классифи­катора виброкипящего слоя.

Процесс изготовления стеклошариков осуществляется сле­дующим образом. Исходный стеклобой загружается в из­мельчитель с встроенным классификатором 1, где происходит измельчение и предварительная классификация частиц стекла по разме­рам. Далее, порошок стекла потоком воздуха уносится в пер­вый сепаратор 2, в бункере которого осуществляется сбор стеклопорошка, направляемого далее в печь формования. Поток воздуха после отделения основной массы частиц стекла в сепараторе 2 направляется в рукавный фильтр 3, в котором осуществляется эффективная очистка газовоздушного потока перед выбросом в атмосферу. Стеклянный порошок из бункера се­паратора 2 транспортируется в бункер питателя 5, из которого с помощью воздушного эжектора 6 поступает в пневмотранспортную систему 14. Транспортирование порошка в печь формования 7 осуществляется пото­ком сжатого воздуха, нагреваемого отходящими газами в спиральном теплообменнике 15, установленном в верхней части печи формования. От­формованные микрошарики охлаждаются в потоке газов за счет подачи холодного атмосферного воздуха в верхнюю часть печи формования. От­деление отформованных микрошариков от газовоздушного потока осуществляется последовательно в сепараторе 8 (крупных частиц), сепараторе 9 (мелких частиц). Стеклянные микрошарики, собранные в бункере сепаратора 8, транспортируются в классификатор виброкипящего слоя 11, где происхо­дит разделение всей массы частиц по размерам на отдельные фракции, улавливаемые в сепараторах (1-3). Газодинамический режим работы установки формования и классификатора микрошариков по размерам обес­печивается работой вентиляторов 10 и 13, соответственно.

Рис. 13.6. Схема технологической линии получения стеклянных микрошариков.

Таким образом, рекуперация отходов стекла и стеклянного волокна имеет большое значение для окружающей среды, экономии сырьевых ма­териалов и энергии. При этом целесообразность применения того или иного способа рекуперации в первую очередь определяется воз­можностью направленной их переработки в качестве сырья для основного производства и созданием замкнутых химико-технологических систем (мо­дулей) с использованием вторичных материальных ресурсов.