Термическая очистка
Термическая очистка представляет собой комбинированный процесс, включающий пиролиз и окисление . В промышленном применении термическая очистка используется для удаления органических веществ, таких как полимеры , пластмассы и покрытия, с деталей, изделий или производственных компонентов, таких как шнеки экструдера, фильеры. [1] и статические миксеры . Термическая очистка является наиболее распространенным методом очистки в промышленных условиях. [2] На сегодняшний день разработано множество различных методов для широкого спектра применений.
Процесс
[ редактировать ]На пиролиз подается тепло, а на окисление – воздух. В зависимости от процедуры пиролиз и окисление могут применяться последовательно или одновременно. Во время термической очистки органический материал превращается в летучие органические соединения , углеводороды и карбонизированный газ. [3] Неорганические элементы остаются. [2] Типичный диапазон температур процесса составляет от 400 до 540 °C (от 752 до 1004 °F). [4]
Доступны несколько типов промышленных систем термической очистки:
Системы с псевдоожиженным слоем
[ редактировать ]Системы с псевдоожиженным слоем [5] используйте песок или оксид алюминия в качестве теплоносителя (глинозем). Они применяют пиролиз и окисление одновременно. [6] Эти системы очищают быстро: время обработки от 30 минут до двух часов. Среда не плавится и не кипит, не выделяет паров и запахов. [4] Термический удар может стать проблемой для некоторых деталей. [2] Для защиты окружающей среды могут потребоваться устройства контроля загрязнения. [4]
Вакуумные печи
[ редактировать ]Вакуумные печи используют пиролиз в вакууме . [7] Этот метод очень безопасен, поскольку предотвращается неконтролируемое возгорание внутри камеры очистки. [4] Процесс очистки при этом относительно новом подходе занимает 8 [3] до 30 часов. [8] Вакуумный пиролиз — единственный метод, в котором пиролиз и окисление применяются последовательно. В двухкамерных версиях расплавленный пластик стекает в необогреваемую камеру, где улавливается основная часть полимера и уменьшается количество паров. [7] Вакуумные печи также имеют электрический привод. [2]
Обжиговые печи
[ редактировать ]Печи для обжига, также известные как печи для термической очистки, работают на газе и используются для удаления органических веществ с тяжелых и крупных металлических деталей. [9] Время процесса умеренное, около 4 часов. Пожары могут возникнуть из-за паров, образующихся во время чистки. [4] Конструкция простая и недорогая. Доступны разные типы. Современные типы содержат дополнительную камеру дожига, которая работает при температуре минимум 1500 ° F (820 ° C) и поглощает весь дым, образующийся в процессе. [2]
Ванны с расплавленной солью
[ редактировать ]Ванны с расплавленной солью относятся к старейшим системам термической очистки. Очистка расплавленной солью выполняется быстро: время процесса составляет от 15 до 30 минут. [2] [4] Этот процесс сопряжен с риском образования опасных брызг из-за химической активности. [4] или другие потенциальные опасности, такие как взрывы или токсичный цианистый водород . Еще одним недостатком является то, что детали могут деформироваться или изменяться в расчетных допусках. [2] Ванны с расплавленной солью могут быть вредными для окружающей среды. Из-за своих недостатков сегодня они используются редко.
Области применения
[ редактировать ]- Пластмассовая промышленность : Очистка производственных компонентов, таких как шнеки экструдера, фильеры или статические смесители, от полимерных остатков пластика. [4]
- Восстановительные предприятия : В сфере восстановления используется термическая очистка для удаления масел и смазок из бывших в употреблении деталей, таких как блоки двигателей или корпуса стартеров. [4]
- Перемоточная промышленность: В перемоточной промышленности электродвигателей применяются средства для очистки компонентов двигателя от смол, масел и смазок. [4]
- Промышленные лаборатории : Термическую очистку применяют для очистки керамики и стеклянной посуды.
- Общепромышленное применение: Термическая очистка используется для удаления красок, лаков и покрытий с промышленных деталей. [4]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Удо Хеффунгс (июнь 2010 г.). «Эффективная очистка фильеры» . Волоконный журнал . Проверено 23 декабря 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Гэри Дэвис и Кейт Браун (апрель 1996 г.). «Очистка металлических деталей и инструментов» (PDF) . Региональный информационный центр по предотвращению загрязнения . Технологический нагрев. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 года . Проверено 23 декабря 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Взгляд на технологию термической очистки» . ThermalProcessing.org . Эксперт по процессам. 14 марта 2014 года . Проверено 23 декабря 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к Мейнорд, Кеннет (сентябрь 1994 г.). «Очистка с помощью тепла: старая технология с новым ярким будущим» (PDF) . Региональный информационный центр по предотвращению загрязнения . Журнал критических технологий очистки. Архивировано из оригинала (PDF) 8 декабря 2015 года . Проверено 23 декабря 2016 г.
- ^ Эвальд Швинг; Хорст Урнер (7 октября 1999 г.). «Способ удаления полимерных отложений, образовавшихся на металлических или керамических деталях машин, оборудования и инструментов» . Эспеснет . Европейское патентное ведомство . Проверено 23 декабря 2016 г.
- ^ Герберт Кеннет Стаффин; Роберт А. Кельцер (28 ноября 1974 г.). «Очистка объектов в горячем кипящем слое - с нейтрализацией образующегося кислого газа, особенно соединениями щелочных металлов» . Эспеснет . Европейское патентное ведомство . Проверено 23 декабря 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б Томас С. Дван (2 сентября 1980 г.). «Процесс вакуумного пиролиза удаления полимеров из различных объектов» . Эспеснет . Европейское патентное ведомство . Проверено 23 декабря 2016 г.
- ^ «Установки вакуумного пиролиза» . Thermal-cleaning.com . Проверено 24 декабря 2016 г.
- ^ «Снятие краски: сокращение отходов и опасных материалов» . Программа технической помощи штата Миннесота . Университет Миннесоты. Июль 2008 г. Архивировано из оригинала 8 декабря 2015 г. Проверено 23 декабря 2016 г.