WYKŁAD 6
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 33

Gospodarka odpadami przy produkcji odpadów ciernych – przykład rozwiązania. PowerPoint PPT Presentation


  • 94 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

WYKŁAD 6. Gospodarka odpadami przy produkcji odpadów ciernych – przykład rozwiązania. Janusz Sokołowski. Wprowadzenie.

Download Presentation

Gospodarka odpadami przy produkcji odpadów ciernych – przykład rozwiązania.

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Gospodarka odpadami przy produkcji odpad w ciernych przyk ad rozwi zania

WYKŁAD 6

Gospodarka odpadami przy produkcji odpadów ciernych – przykład rozwiązania.

Janusz Sokołowski


Wprowadzenie

Wprowadzenie

Produkcja okładzin ciernych hamulcowych i sprzęgłowych jest źródłem znacznej ilości odpadów technologicznych szkodliwych dla środowiska naturalnego. Część tych odpadów może być wykorzystana do wytwarzania pełnowartościowych wyrobów. Celem prac badawczo-rozwojowych współfinansowanych przez Komitet Badań Naukowych było zmniejszenie zanieczyszczenia środowiska naturalnego oraz obniżenie kosztów wytwarzania okładzin i praktycznie bezodpadowa produkcja okładzin sprzęgłowych na bazie przędzy. Recykling odpadów jest elementem realizowanego przez „Fomar Roulundus” S.A. programu „CLEANER PRODUCTION”.


Wprowadzenie1

Wprowadzenie

Okładzina cierna

  • Jest elementem występującym w hamulcach i sprzęgłach

  • Ma postać nakładek w klockach hamulcowych, okładzin sprzęgłowych, taśm hamulcowych lub okładzin szczęk hamulcowych

  • wykonane z materiałów odznaczających się wysokim współczynnikiem tarcia oraz dużą odpornością na ścieranie, wysoką temperaturę i duże naciski


Podzia systematyczny ok adzin

Podział systematyczny okładzin


Gospodarka odpadami przy produkcji odpad w ciernych przyk ad rozwi zania

Charakterystyka odpadów

  • Proces technologiczny wytwarzania materiałów ciernych jest procesem złożonym i wieloetapowym. Pewna ilość odpadów powstaje podczas wykorzystywania procesów cząstkowych takich, jak:

  • impregnacja przędzy,

  • wyplatanie przędzy,

  • prasowanie termiczne mieszanek ciernych,

  • przecinanie wyprasek.

  • Charakterystyczną cechą tej grupy odpadów jest wstępne usieciowanie środków wiążących (żywice i kauczuki) w szczególności w procesie prasowania w podwyższonej temperaturze.


Gospodarka odpadami przy produkcji odpad w ciernych przyk ad rozwi zania

Charakterystyka odpadów

Drugim źródłem odpadów jest obróbka końcowa gotowych wyrobów tzw. „ażury” po wycinaniu kształtek z płyt, pyły szlifierskie oraz okładziny zdyskwalifikowane.

W tej grupie odpadów środki wiążące są usieciowane podczas wielogodzinnego procesu utwardzania w kontrolowanej temperaturze. W obu grupach odpadów w skład wchodzą żywice, kauczuki, włókna mineralne i stalowe oraz wypełniacze.


Gospodarka odpadami przy produkcji odpad w ciernych przyk ad rozwi zania

Schemat produkcji okładzin do hamulców bębnowych metodą prasowania


Gospodarka odpadami przy produkcji odpad w ciernych przyk ad rozwi zania

Schemat produkcji okładzin do hamulców bębnowych metodą walcowania taśmy


Gospodarka odpadami przy produkcji odpad w ciernych przyk ad rozwi zania

Schemat produkcji okładzin do hamulców tarczowych


Gospodarka odpadami przy produkcji odpad w ciernych przyk ad rozwi zania

Schemat produkcji okładzin sprzęgłowych prasowanych z mieszanek


Gospodarka odpadami przy produkcji odpad w ciernych przyk ad rozwi zania

Schemat produkcji okładzin sprzęgłowych wyplatanych

Odważanie surowców do

wykonania roztworu

impregnacyjnego

Chłodzenie wyprasek

Obróbka termiczna

Wykonanie roztworu

Szlifowanie powierzchni

Przędza

bezazbestowa

Nasycanie przędzy

roztworem impregnacyjnym

Wiercenie otworów pod nity

Suszenie przędzy

Węzeł impregnacji

i suszenia

Impregnacja roztworem

antykorozyjnym

Wyplatanie pierścieni

Znakowanie i pakowanie

Prasowanie pierścieni


Gospodarka odpadami przy produkcji odpad w ciernych przyk ad rozwi zania

Schemat produkcji okładzin sprzęgłowych nawijanych

Toczenie powierzchni

zewnętrznej

i przecinanie półfabrykatu

Odważanie surowców do

wykonania roztworu

impregnacyjnego

Szlifowanie powierzchni

okładzin

Wykonanie roztworu

Gratowanie krawędzi

Przędza

bezazbestowa

Nasycanie przędzy

roztworem impregnacyjnym

i kondycjonowanie

Wiercenie otworów pod nity

Utwardzanie półfabrykatów

Impregnacja roztworem

antykorozyjnym

Zdejmowanie półfabrykatów

z rdzeni

Znakowanie i pakowanie

Wytaczanie średnicy

wewnętrznej półfabrykatu


R d a odpad w

Źródła odpadów

  • odpad roztwory odpadowego

  • odpad sypki z wyplatania okładzin

  • odpad zaimpregowanej przędzy

  • odpad z prasowni

  • okładziny brakowe

  • pyły poszlifierskie

  • roztwór odpadowy

  • wióry z obróbki korpusów

  • odpad stały (resztki korpusów)

  • okładziny brakowe

  • pyły

  • odpad z prasowni

  • odpad stały po wycinaniu

  • okładziny brakowe

  • pyły


R d a odpad w1

Źródła odpadów


Badania

Badania

  • Recykling odpadów wymagał przeprowadzenia wielu badań oraz wykonania prób technologicznych w skali laboratoryjnej i półtechnicznej.

  • Wykonane badania można podzielić na następujące grupy tematyczne:

  • Badania składu chemicznego – odpady z prasowania mają inny skład niż mieszanka cierna stosowana do prasowania, ponieważ proces prasowania odbywa się w podwyższonych temperaturach, w których następuje odszczepienie wody krystalizacyjnej i higroskopijnej oraz wydzielanie innych produktów gazowych;

  • Badania stopnia usieciowania żywic i kauczuków w odpadach;

  • Badania nad rozdrobnieniem odpadów mających na celu uzyskanie optymalnego rozkładu usieciowania

  • Badania własności otrzymanych okładzin: cierno-zużyciowych, mechanicznych, trakcyjnych.


Recykling odpad w

Recykling odpadów

WPROWADZENIE ODPADU


Podsumowanie

Podsumowanie

Na podstawie przeprowadzonych prac badawczych opracowano i wdrożono do produkcji technologię wytwarzania nowego tarczowego materiału ciernego FO 910 na bazie odpadów. Materiał ten spełnia obowiązujące w Polsce Warunki Techniczne WT-075/PIMot/93 i posiada znak bezpieczeństwa.

Recykling odpadów pierwszej grupy wprowadzono na etapie przygotowania mieszanek, przy czym są one selekcjonowane i dodawane do mieszanki, podczas której przetwarzania powstały.

Okładziny zdyskwalifikowane oraz „ażury” po odpowiednim rozdrobnieniu do żądanej granulacji zawracane są na etapie przygotowania mieszanki danego rodzaju materiału z uwzględnieniem korekcji składu chemicznego.

Pyły szlifierskie jako odpad niejednorodny (pochodzący z procesu szlifowania okładzin ciernych różnych asortymentów) nie znalazły zastosowania jako zamiennik jednego z surowców w produkcji materiałów ciernych. Planowane jest inne zastosowanie tych odpadów. Na podstawie wyników badań przeprowadzonych w Instytucie Techniki Budowlanej uzyskano atest Państwowego Zakładu Higieny zezwalającego na zastosowanie pyłów szlifierskich w produkcji masy asfaltowej.


Odzysk czterochloroetylenu w produkcji ok adzin sprz g owych wyplatanych

Odzysk czterochloroetylenu w produkcji okładzin sprzęgłowych wyplatanych

  • Podstawowa operacja w ciągu technologicznym produkcji okładzin sprzęgłowych wyplatanych to impregnacja przędzy wraz z procesem jej suszenia.

  • Do impregnacji stosuje się roztwór kauczukowo-żywiczny zawierający szereg innych organicznych i nieorganicznych składników.

  • W technologii produkcji okładzin sprzęgłowych azbestowych rozpuszczalnikiem był ksylen, a roztwór impregnacyjny zawierał go ok. 40% wag.

  • W technologii produkcji okładzin bezazbestowych rozpuszczalnikiem jest tetrachloroetylen (75% wag.)


Wprowadzenie2

Wprowadzenie

  • W trakcie suszenia zaimpregnowanej przędzy azbestowej pary ksylenu (kilkanaście ton miesięcznie) odprowadzano do atmosfery poprzez instalację wyciągową. Silny ciąg wentylacyjny powodował, że suszarnia pracowała na podciśnieniu i pomimo lekkiej, nieszczelnej, antywybuchowej konstrukcji normy zanieczyszczenia powietrza (NDS-y) w oddziale impregnacji nie były przekraczane.

  • Maksymalizacja odzysku rozpuszczalnika przy niegorszych warunkach BHP

Przygotowując fabrykę do podjęcia produkcji okładzin bezazbestowych opracowano nową recepturę materiałową, odpowiednią dla impregnacji przędzy szklano-akrylowej oraz przebudowano suszarnię tak, aby pary tetrachloroetylenu po wykropleniu mogły być zawrócone do produkcji.


Wprowadzenie3

Wprowadzenie

przędza bezazbestowa

przędza azbestowa


Suszarnia

Suszarnia

  • Do suszenia zaimpregnowanej przędzy używane są suszarnie komorowe 2,7x2,2x2,4m firmy Kiefer. Są to lekkie, minimalizujące skutki ewentualnego wybuchu konstrukcje z wymuszonym wewnętrznym wentylatorem obiegiem gazu, ogrzewane przeponowo gorącą wodą o T do 130oC

  • W środku zamontowany ośmioramienny kołowrót o poziomej osi obrotu i średnicy 1750mm. Służy do rozpięcia suszonej przędzy i jej przesuwu wzdłuż suszarni.

  • Przędza przemieszcza się wewnątrz suszarni po linii śrubowej z przeciętną prędkością liniową 10m/min. Wewnątrz znajduje się stale ok.. 8,5 kg zaimpregnowanej przędzy.

  • Wydajność jednej suszarni wynosi ok.. 18 ton zaimpregnowanej i wysuszonej przędzy miesięcznie.


Za o enia

Założenia

Przyjęto założenia do przebudowy ciągu impregnacji i suszenia:

  • Maksymalne uszczelnienie suszarni celem minimalizacji wydobywania się oparów czterochloroetylenu na zewnątrz

  • Wykroplenie możliwie dużej ilości rozpuszczalnika za pomocą zestawu chłodnic włączonych równolegle w obieg gazów suszarniczych

  • Zawrót kondensaty, po oddzieleniu wody, do produkcji roztworu impregnacyjnego

  • Wyposażenie otworów technologicznych w wydajne ssawki wentylacyjne, aby nie dopuścić do penetracji par rozpuszczalnika na zewnątrz instalacji

  • Praca suszarni praktycznie przy ciśnieniu otoczenia, aby jak najmniej par rozpuszczalnika uchodziło do komina


Gospodarka odpadami przy produkcji odpad w ciernych przyk ad rozwi zania

Chłodnica

Przędza

Do wentylacji

Surowce do wykonania

roztworu impregnacyjnego

Wysuszona

zaimpregnowana przędza

Przygotowanie

roztworu

impregnacyjnego

Impre-

gnarka

C2Cl4

Roztwór

impregnacyjny

Suszarnia

Wewnętrzny wentylator

Gorąca

woda

Nagrze-

wnica

Kondensat

czterochloroetylenu

Do

wentylacji

Zimna woda

Agregat chłodniczy

Oddzielacz

Zbiornik

kondensatu

woda


Wyplotka

Wyplotka

wyplotka z zaimpregnowanej przędzy bezazbestowej


Zadania inwestycyjne

Zadania inwestycyjne

  • Zakup, instalacja i rozruch agregatu chłodniczego RC Condizionatori

  • Zakup i montaż dmuchawy obiegu zewnętrznego gazów suszarniczych

  • Zakup rur ożebrowanych

  • Wykonanie chłodnicy – skraplacza czterochloroetylenu i nagrzewnicy gazów zawracanych do suszarni

  • Wykonanie zbiornika na skraplany rozpuszczalnik

  • Wykonanie ssawek wentylacyjnych

  • Wykonanie i montaż niezbędnych gazociągów

  • Podłączenie mediów

  • Uszczelnienie suszarni


Rozruch instalacji

Rozruch instalacji

  • Trudności w uszczelnieniu suszarni; zastosowane szczeliwa silikonowe nie są całkowicie odporne na środowisko par rozpuszczalnika w podwyższonej temperaturze. Uszczelnienia epoksydowe i nieorganiczne szybko odklejają się od metalowej obudowy (ruchy termiczne). Zastosowano uszczelnienie z czystego silikonu pokrywanego warstwą farby epoksydowej (trzeba okresowo regenerować). Drzwi suszarni uszczelniono gumą odporną na chlorowcopochodne i zabezpieczono ssawkami podłączonymi do wentylacji.

  • Rozruch i późniejsza eksploatacja wykazały, że trudno jest utrzymać stężenie czterochloroetylenu wokół suszarni poniżej NDS (60mg/m3), mimo wyposażenia jej w cały szereg odciągów wentylacyjnych.

    (wejście i wyjście przędzy, szczeliny pomiędzy drzwiami i obudową)


Rozruch instalacji1

Rozruch instalacji

  • Ilość wykraplanego rozpuszczalnika zależała w dużym stopniu od płynności pracy suszarni (przestoje, awarie ją obniżały)

  • W czasie bezawaryjnej pracy stopnie uzyskiwano stopień odzysku powyżej 80%, a w okresach o większej liczbie przestojów stopień padał do 50% i poniżej.

  • Średni normatywny stopień wykraplania – 70%


Wypraska

Wypraska


Gotowa ok adzina

Gotowa okładzina


Uzyskane efekty

Uzyskane efekty

  • Fabryka Okładzin Ciernych sprzedała w 1996r 666314 sztuk okładzin sprzęgłowych wyplatanych, zużywając do ich wyprodukowania 200 ton zaimpregnowanej przędzy.

  • Do wykonania roztworu dla zaimpregnowania takiej ilości przędzy potrzeba było 300 ton czterochloroetylenu.

  • Dzięki wzdrożeniu metody odzysku i zawrotu rozpuszczalnika, fabryka kupiła niespełnia 100 ton czterochloroetylenu, zaoszczędzając ok. 215 tys. zł, a 200 ton rozpuszczalnika nie powędrowało do atmosfery.

  • W I-szym półroczy 1997r fabryka zaoszczędziłą 123,5 tys zł, a do atmosfery nie wyemitowano kolejnych 100 ton trucizny


Podsumowanie wynik w

Podsumowanie wyników

  • Doświadczenie półtorarocznej pracy linii impregnacji i suszenia wskazuje, że mimo fabryka osiągnęła korzyści, to ilość emitowanego czterochloroetylenu do atmosfery wciąż jest zbyt duża i przekracza limity

  • Z bilansu materiałowego wynika, że większość niewykroplonego rozpuszczalnika (w postaci pary nasyconej) jest wysysana wokół otworów technologicznych przez wentylację.

  • Postanowiono zmienić założenia co do reżimu pracy suszarni i pracować na lekkim podciśnieniu, wywołanym przez ciąg wentylacji

  • Uzyskanie niewielkiego podciśnienia w suszarni wymaga dopuszczenia do wentylacji gazu w ilości 3-4 m3/h. Stężenie czterochloroetylenu w gazie po wykropleniu rozpuszczalnika nie przekracza 50 g/m3, co daje niewielką emisję, rzędu 1,2 tony rozpuszczalnika z 1 suszarni rocznie.


  • Login