低温破碎技术最早实现工业化是在1948年,最初是美国、日本等工业发达国家利用液氮冷却粉碎废轮胎回收橡胶。低温破碎的污染较小,能耗低,效率高,破碎后产品粒度小、粒度规则,还能根据物料脆化点不同实现选择性破碎。
目前常用的制冷方法有2种:一是制冷剂制冷,二是空气膨胀制冷。常用的制冷剂有二氧化碳、液氮和冰。固态二氧化碳又称干冰,升华点为-75℃。液氮的沸点为-196℃,很容易获得-100℃以下的低温,制冷效果好,几乎所有的易挥发性有害物(氢除外)在液氮制冷温度下都能被冷冻。此外液氮是惰性物质,即使是剧烈的粉碎,也能防止物料被氧化;液氮可以直接输入粉碎机内,从而减少了预冷时间,简化了装置。
超低温冷冻粉碎技术主要以液氮为冷源,温度可降至-196℃,根据物料的脆化点温度选择最佳粉碎温度,被粉碎物料通过冷却在低温下实现脆化易粉碎状态后,进入机械粉碎机腔体内通过叶轮高速旋转,物料与叶片,齿盘,物料与物料之间的相互反复冲击,碰撞,剪切,摩擦等综合作用下,达到粉碎效果,粉碎细度可达到10~700目。
该技术应用于在常温下无法粉碎的各种物料,广泛应用于化工、涂层领域,塑料、橡胶回收领域,食品、保健品领域和生物科技行业,还应用于对高含水量类物料、强纤维性物料等特殊物料的粉碎,以及抗氧化粉碎等,固体废弃物组成成分复杂、性质多样且混合不均匀,在常温破碎的情况下,对固废的热值检测时根本无法实现样品的均匀性,也就不能保证热值检测结果的准确性、整体性,热值结果不具有代表性,势必会影响固废能源化的效率。使用冷冻破碎技术对固废进行破碎,可以实现检测样品的均匀性,能有效地保障固废热值检测数据的精确性、整体性及有效性。
现有的冷冻破碎技术仅仅应用于餐饮、生物制药等进样量较小的领域,研发成本高、能耗高等问题仍有待进一步解决。
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