介紹了雙(shuāng)槳葉和盤式幹燥機係統的組合幹燥的流程、設備結構和工作原理,對其能源的消耗利用及環境良好性進(jìn)行(háng)了分析和比較,肯定了這種組合幹燥係統相對於傳統的閃蒸對流(liú)幹燥組合在工業鋇鹽生(shēng)產中(zhōng)的合理性及明顯的節能效果。
BaSO4為無色(sè)斜方晶係(xì)結晶,或無定型白色粉末,無毒,在1450℃分解。化學性質穩定,在水中的溶解度極(jí)低(dī)(60℃時(shí)在水中的溶解度^大,為0.46g/100g水),主要用於油漆填(tián)充。在硫酸鋇的工藝過程中,幹燥是(shì)^後一道工序,目前中(zhōng)國常用的幹燥方式(shì)有多種,有(yǒu)旋轉閃蒸幹燥(zào)、兩級雙漿葉幹燥、回轉幹燥窯幹燥、雙槳葉加(jiā)盤式(shì)組合幹燥(zào),其幹燥的生產方式直接關係到產品^終質(zhì)量,影(yǐng)響(xiǎng)產品^終水分含量、白度等(děng)技術指標。我們為某企業設計並製(zhì)造安(ān)裝的年產(chǎn)4萬t沉澱硫酸鋇(副產2.2萬噸硫化鈉)係統,采用雙槳葉加(jiā)盤式(shì)組合幹燥係統,硫酸鋇漿的含水率在25%左右,物料(liào)呈白色膏糊狀;^終幹燥(zào)後物料含(hán)濕量應達(dá)到0.2%,表觀密(mì)度為3.5~3.8Kg/L。
1、工藝流程及設備
1.1 工藝流程選(xuǎn)擇
硫酸鋇漿濕物料由含水25%幹燥到水10%的過程中,物性有一個逐漸變(biàn)粘變硬之後又變疏鬆的(de)過程;選擇(zé)雙槳葉(yè)幹燥機正適合此(cǐ)物性變(biàn)化。含水10%以下物料疏鬆且流動性好,選用盤式幹(gàn)燥器。因此在該項目中(zhōng)采用先雙漿葉再盤式幹燥的(de)組合,雙漿(jiāng)葉和盤式幹燥機都屬傳導型(xíng)幹燥機。工藝流(liú)程為由(yóu)前工序臥式螺(luó)旋離心機離心分離後含水25%左右的濕物料首先進入雙槳葉幹燥機,預幹燥到10%含濕量左右,消除物(wù)料部分粘性後呈鬆散粉粒狀後(hòu),再(zài)進入到盤式幹燥器內進行幹燥作業(流程如(rú)圖1所示(shì)),^終(zhōng)達到產品含濕要求。
圖(tú)1 雙槳葉加盤式組合幹燥工藝流程(chéng)圖
1.2 雙槳葉幹燥機
雙槳葉幹燥機為傳導型幹燥機。機體(tǐ)由夾套外(wài)殼、雙螺旋幹燥輸送軸、驅動機構、頂蓋、排濕係統等(děng)組成(chéng)。內加熱雙螺旋輸送幹燥器臥式工作,外殼夾(jiá)套和幹燥輸送軸內通入0.6MPa蒸汽,濕物料從幹(gàn)燥器設在頂蓋(gài)上的加料口加入幹燥(zào)機內,在轉動的幹燥(zào)輸送(sòng)軸的推動下不斷翻滾(gǔn)前進,物料在運動過程(chéng)中完成傳熱的幹燥作業;幹燥(zào)完成後由幹燥器(qì)另一端的(de)底部(bù)出料口排出且同時完成輸送過程。
1.3雙槳葉幹燥機特點
⑴雙槳葉幹燥機處理物料範(fàn)圍廣,可使用不同熱介質,可處理膏狀、顆粒狀、粉狀物料,既可(kě)處理熱敏性物料,又(yòu)可處理需高溫處理的物料;⑵整個(gè)幹(gàn)燥過程密(mì)閉(bì)操作,在攪拌、混合(hé)過程中使(shǐ)物(wù)料劇烈翻動,物料顆粒充(chōng)分與傳熱麵接觸,在軸向區間內,物料的溫度(dù)、濕度、混合度梯度很(hěn)小,從而保證了工藝的穩定性;同時也獲得了較(jiào)高的(de)換熱係數(shù),換熱係數(shù)一般可以達到80-350W/(㎡•K);⑶雙槳葉幹燥機間接加熱物料,沒有大量空氣(qì)攜帶走(zǒu)熱量,能耗相對較(jiào)低;⑷幹燥機內從物料中釋放出的(de)水蒸汽由幹燥器頂(dǐng)部的排(pái)氣管(guǎn)直接排出,該尾氣主要成份是(shì)水蒸汽,氣速較(jiào)低,粉塵少,不存在幹燥產品的夾帶問題;環境汙染小,同(tóng)時減少了粉(fěn)塵回(huí)收設(shè)備投資;⑸雙槳葉幹燥機既可連續操作也可間歇(xiē)操作,低速攪拌及合理的結構。磨損(sǔn)量小,維修費(fèi)用很低。
1.4 盤式幹燥機
盤(pán)式(shì)連續幹燥機是一種新(xīn)型傳導(dǎo)式幹燥(zào)設備,盤(pán)式連續幹燥機立式工作,由幹燥盤、耙臂、裝在耙臂上(shàng)的若幹(gàn)耙葉、主軸、傳動裝置、外殼等(děng)組成;濕物(wù)料由頂部的加料口加入,中空的幹燥盤內通入250℃的導熱油。幹燥盤分為大盤和小盤(pán)兩種,在幹燥器內水平層式布(bù)置(zhì),幹燥盤靜止不動,物料在大盤上在耙葉(yè)推動下由外向裏運動,由大盤(pán)的裏緣落入小盤的(de)裏緣,物料在小盤上由裏向外運動,由小盤的(de)外緣落入大盤,物料在幹燥盤麵上由耙葉輸送、翻動,呈阿基米德螺旋線(xiàn)軌跡(jì)運動,在運動過程中被(bèi)幹燥盤加(jiā)熱,進行傳熱傳質完成幹燥作業,通(tōng)過每層幹燥盤後由幹燥器(qì)的底部排出(chū),整個(gè)幹燥過程密(mì)閉操作,從物料中釋(shì)放出的水蒸汽經過脈衝袋式除塵器除塵後,由引風機排(pái)放至大氣。
1.5盤式幹(gàn)燥機特點
⑴在加熱圓盤中,物料被耙葉(yè)慢速推動,物料之間相互磨(mó)損很小,幹燥前後物料的形狀(zhuàng)、大小變化很小,破(pò)損率極低(dī),對晶體物料的表麵質量幾乎不會產生影響;⑵物料溫度控製準確、容易,物料(liào)的停留時間可以^調整;⑶物料的流(liú)向單一,無返混現象(xiàng),幹燥均勻(yún)、質量穩定(dìng),不需要再混合;⑷盤式連續幹燥機其配置(zhì)簡單,不(bú)需配備氣(qì)流幹燥所必須配置的旋風(fēng)除(chú)塵器,不使用熱風作為加熱介質,因此,不(bú)會發生因熱(rè)風和粉塵(chén)分離不好隨尾氣夾帶造成(chéng)的產品損(sǔn)失;可連續運行、密閉操作、蒸發強度大、濕度梯度分布合理、動力消耗低、占地麵積小;
1.6 設備選材
由(yóu)於BaSO4產品對鐵離子有嚴格要求,因此雙槳葉幹燥機(jī)及盤式幹燥機接觸物(wù)料部分采用0Cr18Ni9不鏽鋼;其配套設施如(rú)除塵(chén)設(shè)備等,為了不影(yǐng)響回收部分產品的品質,同樣也使(shǐ)用(yòng)0Cr18Ni9不鏽鋼材質(zhì)。
2 設備性能及操(cāo)作參數
2.1 設備性能參數(表1)
表1 年產(chǎn)20000t硫酸鋇(bèi)兩級幹燥機性能參數
項目
參數
|
一(yī)級雙槳葉
幹燥機(jī)
|
二級(jí)盤式
幹燥機
|
幹燥機規格
|
60m2
|
GDPG2500/14C
|
傳熱介質
|
蒸汽
|
導(dǎo)熱油
|
消耗(蒸汽/煙煤)
|
2.5t/h
|
130公斤/小時
|
幹燥麵積(㎡)
|
60㎡
|
60㎡
|
主軸轉速(rad/min)
|
15
|
1~9
|
電機功率(kw)
|
55
|
7.5
|
2.2 設備生產操作參數(表2)
表2 硫酸鋇生產操作參數
項目
參數
|
一級雙槳葉
幹(gàn)燥機
|
二級盤式
幹(gàn)燥機
|
硫酸鋇初始含濕率(%)
|
25%
|
9%
|
處理量(t/h)
|
3.74
|
3.08
|
年處(chù)理量 (萬t/年)
|
2.68
|
2.22
|
物(wù)料初始溫度℃
|
20
|
80
|
幹燥(zào)機內物料溫(wēn)度℃
|
80
|
100
|
傳(chuán)熱(rè)介質溫度(℃)
|
160℃
|
250℃
|
幹燥後產品含濕率%
|
9%
|
0.2%
|
幹燥後半成品與成品(t/h)
|
3.08
|
2.8
|
半成品(pǐn)與成品(萬(wàn)t/年(nián))
|
4.43
|
2.02
|
將雙槳葉幹(gàn)燥(zào)機和盤式幹燥機組合對硫酸鋇(bèi)進行幹燥,充分有效的利用了其(qí)各自的優(yōu)點,雙(shuāng)槳葉幹燥機有效的解決了濕鋇粘性大,不易處(chù)理的問題;盤式幹燥機有(yǒu)效的解決了水份在10%以下(xià)的深度幹燥的效果問題,其組合係統在工業化實際(jì)生產(chǎn)過程的使用效(xiào)果(guǒ)良好。
雙漿葉加盤幹組合幹燥係統與閃蒸幹燥係統相比,在相同產量及生(shēng)產條件下,組合幹(gàn)燥(zào)係統可節能30%-40%左右,但是雙漿(jiāng)葉加(jiā)盤幹組合幹燥係統的造價偏高;雙漿葉加(jiā)盤(pán)幹組合幹燥係統與兩級雙漿葉幹燥(zào)係統相比,後者的造價及電耗更高;雙漿葉加盤幹組合幹燥係統與回轉幹燥窯相比,後者係統的占地麵(miàn)積較大,投資偏高,且產品的的白(bái)度不能保證。