固體廢物處理與處置課程設(shè)計(jì)-日處理20t廢覆銅板分選回收處理工藝設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)課程名稱(chēng)固體廢物處理與處置題目名稱(chēng)日處理20t廢覆銅板分選回收處理工藝設(shè)計(jì)目錄前言························································11.1任務(wù)說(shuō)明····················································11.1.1課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料···········································11.1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容···················································11.1.3設(shè)計(jì)要求···················································1第二章任務(wù)設(shè)計(jì)·····················································22.1廠址選擇·····················································22.2.1破碎·······················································32.2.2分選工藝物料恒算···········································32.2.3預(yù)處理·····················································42.2.4選擇性破碎機(jī)···············································42.2.5篩分·······················································52.2.6磁選·······················································62.2.7垃圾儲(chǔ)料倉(cāng)·················································62.2.8吊車(chē)、抓斗的選擇···········································62.2.9輸送帶·····················································72.3分選處理過(guò)程環(huán)保處理系統(tǒng)····································10第三章效益分析····················································113.1環(huán)境效益分析················································113.2社會(huì)效益分析················································11參考資料·······················································13附圖第第頁(yè)第一章前言1.1任務(wù)說(shuō)明1.1.1課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料線(xiàn)路板生產(chǎn)過(guò)程中的廢覆銅板中含有相當(dāng)數(shù)量的銅，從覆銅板中分離和回收銅具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，并能有效節(jié)約和保護(hù)資源?？紤]到回收工藝的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保要求，設(shè)計(jì)高效、穩(wěn)定和環(huán)保的分選處理方案非常關(guān)鍵。從電子廢物的成分和回收利用現(xiàn)狀出發(fā)，考慮到廢覆銅板成分較為簡(jiǎn)單，機(jī)械和物理分選具有明顯的優(yōu)勢(shì)，工業(yè)應(yīng)用上提倡采用多級(jí)破碎和物理分選相結(jié)合的回收利用方案。分選得到銅米和膠粉，分別進(jìn)入相應(yīng)的冶煉和加工成新的產(chǎn)品。通過(guò)對(duì)廢覆銅板的初步分析，覆銅板中的Cu含量約為18%，其他為膠粉。分選系統(tǒng)生產(chǎn)能力為20t/d，日工作時(shí)間為20h。1.1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）、分選各環(huán)節(jié)的物料平衡計(jì)算與特性分析（2）、廢覆銅板破碎分選處理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)（3）、廢覆銅板的破碎和分選設(shè)備的計(jì)算和選型（4）、各類(lèi)物料的輸送設(shè)備的計(jì)算和選型（5）、分選處理過(guò)程環(huán)保處理系統(tǒng)（廢水和廢氣處理）1.1.3設(shè)計(jì)要求根據(jù)規(guī)劃和所給的其他原始資料，設(shè)計(jì)相應(yīng)處理系統(tǒng)，具體內(nèi)容包括：1、確定處理系統(tǒng)的工藝流程，選擇處理構(gòu)筑物并通過(guò)計(jì)算確定其尺寸（附必要的草圖）；2、處理廠的工藝平面布置圖，內(nèi)容包括：標(biāo)出處理廠的范圍、全部處理構(gòu)筑物及輔助建筑物、主要管線(xiàn)的布置、主干道及處理構(gòu)筑物發(fā)展的可能性；3、處理廠工藝流程高程布置，表示各處理構(gòu)筑物的高程關(guān)系、高度以及排放口的標(biāo)高；4、按施工圖標(biāo)準(zhǔn)畫(huà)出主要處理設(shè)施的構(gòu)筑物（一個(gè)即可）的平面、立面和剖面圖；5、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。第二章任務(wù)設(shè)計(jì)2.1廠址選擇一般情況下，為了輸送方便和處理方便，垃圾分選處理系統(tǒng)和垃圾焚燒系統(tǒng)，垃圾堆肥系統(tǒng)建在一起?？紤]到需要很大的占地面積的同時(shí)，還要考慮運(yùn)輸費(fèi)用，綜合以上因素，垃圾分選系統(tǒng)適合建在交通相對(duì)方便的郊區(qū)，人口密度小，避免設(shè)備運(yùn)行的噪聲影響周邊居民的日常生活。2.2垃圾分選工藝設(shè)計(jì)計(jì)算廢覆銅板破碎分選處理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)電路板的資源化處理，就是將印刷電路板中的有用組分，根據(jù)各組分的性質(zhì)，將它們分離提純出來(lái)。根據(jù)分離原理的不同，把資源化技術(shù)分為化學(xué)處理，物理機(jī)械處理，熱處理技術(shù)，生物處理技術(shù)等。本設(shè)計(jì)采用機(jī)械物理法。2.2.1破碎機(jī)械物理法處理廢棄電路板的思路是采用破（粉）碎實(shí)現(xiàn)電路板各組分，特別是金屬與非金屬組分的有效分離，利用金屬與非金屬之間的物理性質(zhì)差異（密度、導(dǎo)電性、形狀、磁性、形狀、粒度、顏色等），實(shí)現(xiàn)金屬與非金屬的分離。相關(guān)研究表明，電路板中金屬（如銅箔）粉碎到0.6mm左右才能實(shí)現(xiàn)好的解離，因此通過(guò)粗碎是無(wú)法實(shí)現(xiàn)基板中的大部分金屬與非金屬解離。必須進(jìn)一步地粉碎，才能進(jìn)行后續(xù)的分選。常見(jiàn)的細(xì)碎設(shè)備有很多，目前主要有錘石粉碎機(jī)，剪切機(jī)，氣流磨，分層加速器，BHS轉(zhuǎn)子沖擊破碎機(jī)。破碎方法（1）沖擊式破碎機(jī)。（2）剪切式破碎機(jī)。（3）錕式破碎機(jī)。（4）顎式破碎機(jī)。該設(shè)計(jì)使用滾筒破碎機(jī)。2.2.2分選工藝物料恒算垃圾分選廠每小時(shí)的處理量為Q0=Q/T式中Q每天的垃圾處理量，Q=20t/d;T每天的工作時(shí)間，T=12h。Q0=20/12=1.67(t/h)2.2.3預(yù)處理清潔廢覆銅板2.2.4選擇破碎機(jī)先進(jìn)行粗碎，粗碎可將廢覆銅板破碎為200mm以下的顆粒，之后進(jìn)行細(xì)碎。(1)選型根據(jù)垃圾破碎分選工藝要求選擇國(guó)產(chǎn)滾筒破碎機(jī)，具體技術(shù)特征如表2-4.表2-4滾筒破碎機(jī)技術(shù)特征規(guī)格3400×6700生產(chǎn)能力/t/h170滾筒直徑m3.4長(zhǎng)度m6.7傾角°3.5轉(zhuǎn)數(shù)r/min12篩孔尺寸/mm50提升板高度/mm300電動(dòng)機(jī)型號(hào)BJQ2-72-4功率kw30轉(zhuǎn)數(shù)r/min1460計(jì)算校核根據(jù)式，取經(jīng)驗(yàn)值α=60°，β=10°橫斷面裝料面積為物料跌落所需時(shí)間為T(mén)=t1+t2==0.773s則：T=1.67+0.773=2.44s當(dāng)篩體傾斜安裝時(shí)，實(shí)際物料軌跡為不規(guī)則的螺旋線(xiàn)，該螺旋線(xiàn)的螺距即物料跌落一次向前所走的距離，即=0.0772m物料沿滾筒軸向前的前進(jìn)速度v為滾筒破碎機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力為則所選擇的破碎機(jī)能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。2.2.5篩分①.篩上物主要是du50mm的顆粒。②.篩下物為dmmu50的被破碎的顆粒。垃圾滾筒篩篩分處理量為1.67t/h滾筒篩主要參數(shù)確定如下：設(shè)計(jì)篩體長(zhǎng)度5m，篩體直徑1.6m，篩孔取10mm×10mm，安裝傾角4°。篩分效率和生產(chǎn)率。根據(jù)“垃圾分選機(jī)-垃圾滾筒篩”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（CJ/T5013.1-95),篩下物粒徑12mm，篩分效率80%。選取篩分效率為90%。滾筒篩轉(zhuǎn)速。通常為了獲得較好的篩分效率，應(yīng)使物料在篩體內(nèi)做較大的翻動(dòng)。滾筒篩臨界轉(zhuǎn)速nc為根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，垃圾滾筒篩回轉(zhuǎn)速度一般取臨界轉(zhuǎn)速的30%～60%較為理想，則取滾筒篩轉(zhuǎn)速為12r/min。(3)旋風(fēng)分離器選擇根據(jù)氣體流量3.156m3/min和入口風(fēng)速6.7m/s,選取型旋風(fēng)分離器，其允許進(jìn)口風(fēng)速12m/s,處理量750m3/h。2.2.6磁選廢覆銅板經(jīng)過(guò)磁選滾筒理論上可以分選金屬銅。已知生產(chǎn)能力Q0=1.67t/h廢覆銅板，根據(jù)以上數(shù)據(jù)選擇永磁筒式磁選機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如表2-3所示。表2-3永磁筒式磁選機(jī)主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)規(guī)格mm×mm槽體形式圓筒轉(zhuǎn)速r/min處理能力t/h電動(dòng)機(jī)型號(hào)功率KW重量kgCTB-612半逆流4010-20JTC-5612.2502.2.7垃圾儲(chǔ)料倉(cāng)倉(cāng)體容積（m3)取V100(m3)倉(cāng)體尺寸計(jì)算每個(gè)小倉(cāng)的體積V0,m3;長(zhǎng)度a,m;寬度b,m;深度c,m。則V0=abc取a=3m,b=9m,c=4m;V0=3×9×4=108（m3)>100（m3)通過(guò)計(jì)算結(jié)果可知可以滿(mǎn)足要求。2.2.8吊車(chē)、抓斗的選擇根據(jù)垃圾最大日處理量選擇吊車(chē)、抓斗、其工藝參數(shù)如表2-2所示。項(xiàng)目參數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)數(shù)量1臺(tái)垃圾最大日處理量噸位1噸抓斗容量跨度7m儲(chǔ)料坑跨度運(yùn)行周期143s吊車(chē)進(jìn)行各種運(yùn)動(dòng)的速度實(shí)際運(yùn)行時(shí)間50min/h供給能力10t/h抓斗抓斗量抓斗一次抓起量為：t即抓斗一次抓起量0.08t即可滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。選擇一次抓起量為100kg的抓斗。2.2.9輸送帶在垃圾分選工藝中，帶式輸送機(jī)是主要的運(yùn)輸機(jī)械，它連接各個(gè)分選設(shè)備。因此，各分選設(shè)備段之間的輸送帶帶寬、帶長(zhǎng)、帶速及輸送帶的安裝位置需根據(jù)具體情況分別估算。(1)輸送帶①帶寬確定輸送帶主要輸送從垃圾儲(chǔ)坑經(jīng)過(guò)初級(jí)篦子送入的及由輸送帶送至滾筒破碎機(jī)的垃圾，在這一段輸送帶上同時(shí)進(jìn)行人工分選。故帶速不宜選擇過(guò)快，選取帶速為0.3m/s。由于垃圾的密度較小和較松散，所以一般用槽式膠帶輸送帶。膠帶輸送機(jī)的輸送能力由下式計(jì)算。式中Q——輸送能力，由物料衡算知Q近似取15.4t/h；Fb——物料在膠帶的截面積，m2；——輸送帶運(yùn)行速度，取0.3m/s；——物料的堆密度，對(duì)垃圾取0.45;——傾角系數(shù)。對(duì)有人工手選輸送帶應(yīng)水平放置，故對(duì)于槽型輸送帶上物料堆積的斷面積為：其中，膠帶的槽角α選取TD72型為。則：15.4=3600×（0.2514-0.1531×B2）×0.3×0.45×1則B=1.194m，取帶寬為1.2m②電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算在確定膠帶輸送機(jī)的電功率以前，首先要計(jì)算傳動(dòng)滾筒的軸功率。轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒軸功率的計(jì)算公式為膠面?zhèn)鲃?dòng)滾筒=0.90，因此，電動(dòng)機(jī)功率為:故選用Y100L-2型三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為3.0kW。輸送帶Ⅱ①帶寬的確定輸送帶Ⅱ主要用于輸送自滾筒破碎機(jī)篩上物（主要為廢紙，塑料及部分有機(jī)物）送至風(fēng)選設(shè)備。取帶速為1.0m/s，輸送傾角15°，傾角系數(shù)為0.885，由物料衡算此時(shí)輸送量為3.8616t/h，則輸送帶帶寬為：3.861636000.2514-0.1531B21.00.450.885得B=1.26m，取帶寬B=1.2m②電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算取.采用滾動(dòng)軸承，查得=0.030，=0.0318，=8.17×10-5，=1.03，=1.005，導(dǎo)料擋板k5，空段清掃器k60.23，彈換清掃器k71.5，k80.18。將以上各數(shù)據(jù)帶入計(jì)算式，轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒軸功率為:電動(dòng)機(jī)功率為所以選用型電動(dòng)機(jī)，額定功率為7.5。輸送帶Ⅲ①帶寬的確定輸送帶Ⅲ主要用于輸送自滾筒破碎機(jī)篩下物（主要為無(wú)機(jī)物、碎石渣、玻璃及部分有機(jī)物）送至滾筒篩。取帶速為1.5m/s，輸送傾角，傾角系數(shù)為0.957，由物料衡算此時(shí)輸送量為10.2664t/h，計(jì)算方法同上。經(jīng)計(jì)算取輸送帶仍為1.2m。②電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算已知采用滾動(dòng)軸承，查得=0.030，導(dǎo)料擋板k52.25，空段清掃器k60.23，彈換清掃器k71.5，k80.36。將以上各數(shù)據(jù)帶入計(jì)算式，轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒軸功率為N(0.0318×20×1.5+8.17×10-5×10.2664×20+0.00273×10.2664×5)×1.08×1.005+(2.25+0.23+1.5)×1.5+0.36×0.45=7.324（KW）電動(dòng)機(jī)功率為：故選用Y160M4型電動(dòng)機(jī)，額定功率為11kW。2.3分選處理過(guò)程環(huán)保處理系統(tǒng)覆銅板的整個(gè)生產(chǎn)工藝屬于無(wú)水工藝，生產(chǎn)流程不會(huì)產(chǎn)生污水。尾氣是主要污染物，較多來(lái)自于有機(jī)溶劑的揮發(fā)，采用焚燒法處理。廢氣中主要成分為VOC，氮氧化物，氯氣和氨氣。另外由于焚燒采用重油，柴油或天然氣為燃料，廢氣中還存在SO2類(lèi)污染物。對(duì)此可采用固體吸收法，利用活性炭、硅膠等材料處理。此外，分選過(guò)程中可能產(chǎn)生粉塵，可用袋式除塵器加以收集。第三章效益分析3.1環(huán)境效益分析垃圾分選是垃圾處理的初始步驟，是垃圾減量化、無(wú)害化、資源化、產(chǎn)業(yè)化的最終出路。通過(guò)垃圾分選把有用物資，如紙張、塑料、玻璃、瓶罐、金屬等從垃圾中分離出來(lái)