介紹了雙槳葉和盤式幹燥機係統的組(zǔ)合幹燥的流程、設(shè)備結構和工作原理(lǐ),對其能源(yuán)的消(xiāo)耗利用及環境良好性進(jìn)行了分析和比較,肯定了這種組合幹燥係統相對於傳統的閃蒸對流幹燥組合在工業鋇鹽生產中的(de)合理性及明顯的節(jiē)能效果。
BaSO4為無色斜方晶係結晶,或無定型白色粉末,無毒(dú),在1450℃分解。化(huà)學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在水中的溶(róng)解度極低(dī)(60℃時在水中的溶解度^大,為(wéi)0.46g/100g水),主要用於油(yóu)漆填(tián)充。在硫酸鋇的工藝(yì)過程中,幹燥是^後一道工序,目前中國常(cháng)用的幹燥方式有多種,有旋轉閃蒸幹燥、兩級雙漿葉(yè)幹燥、回轉幹燥窯幹燥、雙(shuāng)槳(jiǎng)葉加盤式組(zǔ)合幹(gàn)燥(zào),其幹燥的生產方(fāng)式直接關係到產品^終質量,影響產品^終水(shuǐ)分含(hán)量、白度等技(jì)術指標。我們為(wéi)某企業設計並(bìng)製造(zào)安裝的年產4萬t沉澱硫酸鋇(副產2.2萬噸硫化(huà)鈉(nà))係統,采用雙槳葉加盤式(shì)組合幹燥係統,硫酸鋇(bèi)漿的含水率在25%左右,物料呈白色膏糊狀;^終幹(gàn)燥後物料含濕量應達到0.2%,表觀密度為(wéi)3.5~3.8Kg/L。
1、工藝流(liú)程及設備
1.1 工(gōng)藝流(liú)程選擇
硫酸鋇漿濕(shī)物料由含水25%幹燥到水10%的過程中(zhōng),物性有一個逐漸變粘變硬之(zhī)後又變疏鬆的(de)過程;選擇雙槳葉幹燥機正適合此(cǐ)物性變化。含水10%以下物料疏鬆(sōng)且流動性好,選(xuǎn)用盤式幹燥器(qì)。因此在該項目中(zhōng)采用先雙漿葉再盤式幹燥的組合,雙漿葉和盤式幹燥機都屬傳導型幹燥機。工藝流程為由前工序臥式螺旋(xuán)離心機離心分離(lí)後(hòu)含水25%左右的濕物料首先進入雙槳葉幹(gàn)燥機,預幹燥到10%含濕量左右,消除物料部分粘性後呈鬆散粉粒狀後,再進入到盤式幹(gàn)燥(zào)器內進行幹燥作業(流程如圖1所示),^終達到產(chǎn)品含濕要求。
圖1 雙(shuāng)槳葉加盤式(shì)組合幹燥工(gōng)藝流程圖
1.2 雙槳(jiǎng)葉(yè)幹燥機
雙(shuāng)槳葉幹燥(zào)機為傳導型幹燥(zào)機。機體由夾套外殼、雙(shuāng)螺旋幹燥輸送軸、驅動機構、頂蓋、排濕(shī)係統(tǒng)等組成。內加(jiā)熱雙螺(luó)旋輸送幹燥器臥式工作,外殼夾套和幹燥輸送軸內通入0.6MPa蒸汽(qì),濕物料從幹燥器設在頂蓋上的加料口加入幹(gàn)燥機內,在轉動(dòng)的幹燥(zào)輸送軸的推動(dòng)下不斷(duàn)翻滾前進,物料在運動過程中完成傳熱的幹燥作業;幹燥完(wán)成後由幹燥器另一端的底部出(chū)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圍廣,可使用不(bú)同熱介質,可處理膏狀、顆粒狀、粉狀物料,既可處(chù)理熱敏性物料,又(yòu)可處理需高溫處理(lǐ)的物料;⑵整(zhěng)個幹燥(zào)過(guò)程密閉操(cāo)作,在攪拌、混合過程中使物料(liào)劇烈(liè)翻動,物料顆(kē)粒充分與傳熱麵接觸,在軸向(xiàng)區間內,物料的溫度、濕度、混合(hé)度梯度很小,從而保證了工(gōng)藝的穩定(dìng)性;同時也獲得了較高的換熱係數,換熱係數一般可以達到80-350W/(㎡•K);⑶雙槳(jiǎng)葉幹燥(zào)機間接加熱物料,沒有大量空氣攜帶走熱(rè)量,能耗相對較低;⑷幹燥機內從物料中釋放出的水蒸汽由幹燥器頂部的排氣管直接排出,該尾氣主要成(chéng)份(fèn)是水蒸汽,氣速較低,粉塵(chén)少(shǎo),不(bú)存在幹燥產品的夾帶問題;環境汙染小,同時減少(shǎo)了粉塵回(huí)收設備投(tóu)資;⑸雙槳(jiǎng)葉幹燥機既可連續操作也可間(jiān)歇操作,低速攪拌及合理的結構。磨損量小,維修費用很低。
1.4 盤式幹燥(zào)機
盤式連續幹燥機是一種新型傳導式幹燥設備,盤式連續幹燥機立式(shì)工作,由幹燥盤(pán)、耙臂、裝在耙臂上的若幹耙(pá)葉、主軸、傳動裝置、外殼等組成;濕物料由頂部(bù)的加料口(kǒu)加入(rù),中空的幹燥盤內通入250℃的(de)導熱油。幹燥盤分為大盤和小盤兩種(zhǒng),在幹燥器內水平層式布置,幹燥盤靜止不動,物料在大盤上在耙葉推動下由外向裏運動,由大盤的裏緣落入小盤的裏(lǐ)緣,物料在小盤上由裏向外運動,由(yóu)小盤的外緣(yuán)落入大(dà)盤,物料在(zài)幹(gàn)燥(zào)盤麵上(shàng)由耙葉輸(shū)送、翻動,呈阿基米德螺旋線軌跡運動,在運動過(guò)程中被幹燥盤加熱,進行傳(chuán)熱傳質完成幹燥作業,通過每層幹燥盤後由幹(gàn)燥(zào)器的底部排出,整個幹燥過程密閉操作,從物料中釋放出的水蒸汽經過脈衝袋式除塵器除塵(chén)後,由引風(fēng)機排放至大氣。
1.5盤式幹燥機特點
⑴在加熱圓盤中,物料被耙葉慢速推動,物料之間相互磨損很小,幹(gàn)燥前後物料的形狀、大小變化很小,破損率極低,對晶體物料的表麵質量幾(jǐ)乎不(bú)會產生影(yǐng)響(xiǎng);⑵物料溫度控製準確、容(róng)易,物料的停留時間可以^調整;⑶物料的流向(xiàng)單一,無返混現象,幹燥均勻、質量穩(wěn)定,不需要再混合;⑷盤式連續幹(gàn)燥機其配置簡(jiǎn)單(dān),不需配(pèi)備氣流幹燥所必須配置的旋(xuán)風除塵器,不使用熱風作(zuò)為加熱(rè)介質,因此,不會發(fā)生因熱(rè)風和粉塵分離不好隨尾氣夾帶造成的產品損失;可連續(xù)運行、密閉操作、蒸發強度大、濕度梯度分布(bù)合理、動力消耗低、占地麵積小;
1.6 設備選材
由於BaSO4產品對鐵離子有嚴格要求,因此(cǐ)雙槳葉幹燥機及盤(pán)式幹燥機接觸物料部分采用0Cr18Ni9不鏽鋼;其配套(tào)設施如除塵設備等,為了不影響回(huí)收部分產品的(de)品質,同樣也使用0Cr18Ni9不鏽鋼材質。
2 設備性能及操作參(cān)數
2.1 設(shè)備性(xìng)能參(cān)數(表1)
表1 年產20000t硫(liú)酸鋇兩級幹燥機(jī)性能參數(shù)
項目
參數
|
一級雙槳葉
幹燥機
|
二級盤式
幹燥機
|
幹燥機規格(gé)
|
60m2
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GDPG2500/14C
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傳熱介質
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蒸汽
|
導熱油
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消耗(蒸汽/煙煤)
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2.5t/h
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130公斤/小(xiǎo)時
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幹燥麵積(㎡)
|
60㎡
|
60㎡
|
主軸轉速(sù)(rad/min)
|
15
|
1~9
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電(diàn)機功率(kw)
|
55
|
7.5
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2.2 設備生產操作參(cān)數(表2)
表2 硫酸鋇生產操作參數
項目
參數
|
一(yī)級雙槳葉
幹燥機(jī)
|
二(èr)級盤式
幹燥機
|
硫酸鋇初始(shǐ)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
|
物料初始溫度℃
|
20
|
80
|
幹燥機內物料溫度℃
|
80
|
100
|
傳熱介質溫度(℃)
|
160℃
|
250℃
|
幹燥後產品含濕率%
|
9%
|
0.2%
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幹燥後半成品(pǐn)與成(chéng)品(t/h)
|
3.08
|
2.8
|
半成品與(yǔ)成品(萬t/年)
|
4.43
|
2.02
|
將雙槳葉(yè)幹燥機和盤式幹燥機組合對硫酸鋇進行幹燥,充分有效的利(lì)用了其各自的優點,雙槳葉幹燥機有效的解決(jué)了濕鋇粘性大,不易處理的問題;盤式幹燥機有(yǒu)效的解決了水份在10%以下的深度幹(gàn)燥(zào)的效果問題,其組合係統在工業化實際生產過程的使用效(xiào)果良好。
雙漿葉加盤幹組合幹燥係統(tǒng)與閃蒸幹(gàn)燥係統(tǒng)相比,在相同產量及生產條件下,組合幹燥係統可節能30%-40%左右,但是雙漿葉加盤幹組合幹燥係統的(de)造價偏高;雙漿葉加盤幹組合幹(gàn)燥係統與兩級雙(shuāng)漿葉幹燥係(xì)統相比,後者的造價及電(diàn)耗更高;雙漿葉加盤幹組合幹燥係統(tǒng)與回轉幹燥窯相比,後者(zhě)係(xì)統的占地麵積較大,投資偏高,且產品的的白度不能保證。