Zastosowanie ultradźwiękowego młyna tarczowego do przetwarzania stałych, masowych odpadów

http://inzynieria-aparatura-chemiczna.pl/pdf/2016/2016-5/InzApChem_2016_5_196-198.pdf

Rozdrabnianie efektywnie aktywuje stałe substraty. Ze wzrostem stopnia rozdrobnienia wzrasta reaktywność produktów przy równoczesnym zwiększeniu zapotrzebowania energii. Młyny optymalizuje się biorąc pod uwagę zwiększenie stopnia rozdrobnienia i reaktywności produktów oraz zmniejszenie energochłonności i czasu procesu, co prezentują liczne publikacje. Jednak pomimo intensywnego prowadzenia prac badawczych waloryzacja stałych, masowych odpadów, a także intensyfikacja procesów mechano-chemicznych przez wprowadzenie metastabilnych reagentów do następczych syntez nie przebiegają optymalnie. Waloryzacja masowych odpadów stałych, (tzw. niereaktywnych produktów ubocznych) wymaga wysokoenergetycznego mielenia w skali przemysłowej, a generowanie metastabilnych produktów pośrednich wymaga ponadto bardzo szybkiej mikronizacji, czyli energochłonnych procesów niestosowanych dotychczas w procesach produkcyjnych.

Ultradźwiękowy młyn tarczowy 

Do przetwarzania masowo powstających bioodpadów, opracowano w firmie GORDEN Sp. z o.o. nowy, ultradźwiękowy młyn tarczowy [Topoliński i in., 2013]. Następnie doskonalono pracę tego młyna na stanowisku badawczym do mikronizowania biomasy i rozdzielania produktów w strumieniu powietrza [Flizikowski i in., 2013]. Urządzenie i metoda zostały opatentowane [Borusiak, 2015] i przedstawione do konkursu [Targi Enex, 2015]. Młyn umożliwia generowanie szybkozmiennych impulsów energii kinetycznej, które pojawiają się wskutek ponaddźwiękowych zderzeń cząstek nadawy i powodują ich rozdrabnianie (nawet do nanocząstek). Rozdrabniane cząstki są przyspieszane w kanałach ultradźwiękowego wirnika, a następnie zderzają się ze ścianami komory roboczej. Powyższe procesy odznaczają się dużą szybkością, a ich przebieg był analizowany [Topoliński i in.,2013; Flizikowski i in., 2015]. Młyn pracujący na stanowisku przedstawionym w pracy [Najzarek i in., 2014b] osiągał wydajność 1 Mg/h przy energochłonności 60÷150 kWh/Mg dla procesu ultra drobnego mielenia. Potwierdzało to celowość zastosowania tego młyna do przetwarzania powstających masowo odpadów stałych. 

Mikronizacja żużla wielkopiecowego w ultradźwiękowym młynie tarczowym prowadziła do zapraw (Tab. 1) wykazujących szybki i znaczący przyrost wytrzymałości mechanicznej, uzyskany bez stosowania dodatkowych reagentów. Szybki wzrost aktywności pucolanowej jest także istotny w przypadku żużla wielkopiecowego. Zmielony żużel wielkopiecowy wymaga stosowania dodatkowej aktywacji chemicznej. Aktywację żużla wielkopiecowego podobną do uzyskanej w niniejszej pracy otrzymano przez 0,5÷1-godzinne mielenie w młynie tarczowo-udarowym, w celu wprowadzania tego żużla do materiałów budowlanych [Kumar i in., 2008]. 

https://drive.google.com/open?id=1mOVzACm9WaoDm-J69pBSxdjiZAH8mvCE