介紹了雙槳葉和盤式(shì)幹燥機係統的組(zǔ)合幹(gàn)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(xìng)進行了分析和比較,肯定了這種組合幹燥係統相對於(yú)傳(chuán)統的(de)閃蒸對流幹燥組合(hé)在工(gōng)業鋇鹽生產中的合理性及明顯的節能效果(guǒ)。
BaSO4為無色斜方晶係結晶,或無定型白色粉末,無毒,在(zài)1450℃分解。化學性質穩(wěn)定(dìng),在水中的溶解度(dù)極低(dī)(60℃時在水中(zhōng)的溶解度^大,為0.46g/100g水),主要用於油漆填充。在硫酸鋇的工(gōng)藝過程中,幹燥是^後一(yī)道工序,目前中國常用(yòng)的幹燥(zào)方式有多種,有旋轉閃(shǎn)蒸幹燥、兩級雙漿葉幹燥、回轉幹燥窯幹燥、雙槳葉加盤式組合幹燥,其(qí)幹燥的生產方式直接關係到產品^終質量(liàng),影響產品^終(zhōng)水分含(hán)量、白度等技術指標。我們(men)為某企業設計並製造安裝的年產4萬t沉澱硫酸鋇(副產2.2萬噸硫化鈉)係(xì)統,采用雙槳(jiǎng)葉加盤式組合(hé)幹(gàn)燥係統,硫酸鋇漿的含水率在25%左右,物料呈白色膏糊狀;^終幹燥後物料含濕量應達到0.2%,表觀密度為3.5~3.8Kg/L。
1、工藝流程及設備
1.1 工藝流程選擇
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(zhú)漸變粘變硬之後又變疏鬆的過程;選擇雙槳葉幹燥機正適合此物性變化。含水10%以下物料疏鬆且(qiě)流(liú)動性好,選用(yòng)盤式幹燥器。因此在該項目中采用先雙漿葉再盤式幹燥的組合,雙漿葉和盤式幹燥機都(dōu)屬傳導型幹燥機。工藝流程為由前工序臥式螺旋離心機離心(xīn)分離後含水25%左右的濕物料首先進入(rù)雙槳葉幹燥機,預幹燥(zào)到(dào)10%含濕量左右,消除物料部分粘性後呈鬆散粉粒(lì)狀後,再進入到盤式幹燥器內進(jìn)行幹燥作業(流程如圖(tú)1所示),^終達到產品含濕要求。
圖1 雙槳葉加盤式組合幹燥工藝流(liú)程圖
1.2 雙槳葉幹燥機
雙槳(jiǎng)葉幹燥機為傳導型(xíng)幹燥機。機體由夾套外殼、雙螺旋(xuán)幹燥輸送軸、驅動機構、頂蓋、排濕係(xì)統等組成。內加熱雙(shuāng)螺旋輸送幹(gàn)燥器臥式工作,外(wài)殼夾套和幹燥輸送軸內通入0.6MPa蒸汽,濕物料從幹燥器設在頂蓋上的加料口加入幹燥機內,在轉動的幹(gàn)燥輸送軸的推動下(xià)不斷翻滾前進,物料在運動過程中完成傳熱的幹燥作業;幹燥完成後由幹燥(zào)器另一端的底部出料口排出且同時完成輸送過程。
1.3雙槳(jiǎng)葉幹燥機特點
⑴雙(shuāng)槳葉幹燥機處理物料範圍廣,可使用不同熱介質,可處理膏狀、顆粒狀、粉狀(zhuàng)物料,既可(kě)處理熱敏性物(wù)料,又可處理需高溫處理的物料;⑵整(zhěng)個幹燥過(guò)程密(mì)閉操作,在攪拌(bàn)、混合過程中使物(wù)料劇烈翻動,物料顆粒充分與傳熱麵接觸,在軸向區間(jiān)內,物料的溫度、濕(shī)度、混合度梯度(dù)很小,從而保(bǎo)證了工藝的穩定性;同時也獲得了(le)較高的換熱係(xì)數,換熱係數一般可以達到80-350W/(㎡•K);⑶雙槳葉幹(gàn)燥機間(jiān)接加熱物料,沒有大量空(kōng)氣攜帶走(zǒu)熱量,能耗相對較低;⑷幹燥機內從(cóng)物料(liào)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(qì)主要成份是(shì)水蒸汽,氣速較低,粉塵少,不存在幹燥產品的夾帶問題(tí);環境汙染小,同時減少了粉塵回收設備投資;⑸雙槳葉幹燥(zào)機既可連(lián)續操作也可間歇操作,低速攪拌(bàn)及(jí)合理的(de)結構(gòu)。磨損量小,維修費用很低。
1.4 盤式幹燥機(jī)
盤式連續幹燥機是一(yī)種(zhǒng)新型傳導式幹燥設備,盤式連續幹燥機(jī)立式工作,由幹燥盤、耙臂、裝在(zài)耙臂上的若(ruò)幹耙葉、主軸、傳動裝置、外殼等組成;濕物料由頂部的加料口加入,中(zhōng)空的幹燥盤內(nèi)通入250℃的導熱(rè)油(yóu)。幹燥盤分為大盤和小盤兩種,在(zài)幹燥器(qì)內水平層式布(bù)置,幹燥盤靜止不動,物料在大盤上在耙葉推(tuī)動下由外向裏運動,由大盤的裏緣落入小盤的裏緣,物料在小盤上由裏向外運動(dòng),由小盤的外緣落入大盤,物(wù)料在幹燥盤麵(miàn)上由耙(pá)葉輸送、翻動,呈阿基米德(dé)螺旋線軌跡運動,在運動過程中被幹燥盤加熱,進(jìn)行傳熱傳質完成幹燥作業,通(tōng)過每層幹燥(zào)盤(pán)後由幹燥器的底部排出,整個幹燥過程密閉操作,從物料中釋放出的水蒸汽經過(guò)脈衝袋式除塵器除(chú)塵後,由引(yǐn)風機(jī)排放至大氣。
1.5盤式幹(gàn)燥機(jī)特點
⑴在加熱圓盤中,物料被耙葉慢速推動,物(wù)料之間相互磨損很小,幹燥(zào)前後(hòu)物(wù)料的形狀、大小變化很小,破損率(lǜ)極低,對晶體物料的表麵質量幾乎不會產生影響;⑵物料溫度(dù)控製準(zhǔn)確、容易,物料的停留時間可以^調整;⑶物(wù)料的流向單一,無返混現象,幹燥均勻、質量穩定,不需要再混合;⑷盤式連續幹燥機其配置簡單,不需配備氣流幹燥所必須配置的旋風(fēng)除塵器,不使用熱風作(zuò)為加熱介質,因此(cǐ),不會發(fā)生因熱風和粉塵(chén)分離不好隨尾(wěi)氣夾帶造成的產(chǎn)品損失;可連續運行、密閉操作、蒸發強度大、濕度梯度分布合理(lǐ)、動力消耗低、占地(dì)麵(miàn)積小;
1.6 設備(bèi)選材
由於BaSO4產品對鐵(tiě)離(lí)子有嚴格要求,因此雙(shuāng)槳葉幹燥機及盤(pán)式幹(gàn)燥機接觸(chù)物料部分采用0Cr18Ni9不鏽(xiù)鋼;其配套設施如除塵設備等,為了不影響回(huí)收部(bù)分產品的品質,同樣也使用0Cr18Ni9不鏽鋼材質。
2 設備性能及操作參數
2.1 設備性能參數(表1)
表1 年產20000t硫酸鋇(bèi)兩(liǎng)級幹燥機性能參數
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
|
GDPG2500/14C
|
傳熱介質(zhì)
|
蒸汽
|
導熱油
|
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(diàn)機功率(kw)
|
55
|
7.5
|
2.2 設備生產操作參(cān)數(表2)
表2 硫酸鋇生產(chǎn)操(cāo)作參數
項目
參(cān)數
|
一級雙槳葉
幹燥機(jī)
|
二級盤式
幹燥機
|
硫酸鋇初始含濕率(%)
|
25%
|
9%
|
處理量(liàng)(t/h)
|
3.74
|
3.08
|
年處理量 (萬t/年(nián))
|
2.68
|
2.22
|
物(wù)料初始溫度(dù)℃
|
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(lǜ)%
|
9%
|
0.2%
|
幹燥後半成品與成品(t/h)
|
3.08
|
2.8
|
半成品與成品(萬(wàn)t/年)
|
4.43
|
2.02
|
將雙槳葉幹燥機和盤(pán)式幹燥(zào)機組合對硫酸鋇進行幹燥(zào),充(chōng)分有效的利(lì)用了(le)其各自的優點,雙槳葉幹燥機有效的解決了濕(shī)鋇粘性大,不易處理(lǐ)的問題;盤式(shì)幹燥(zào)機有效的解決(jué)了水份在10%以下的深度幹燥的效果問題,其組合係統在工業化實際生產過程的使用效果良好(hǎo)。
雙(shuāng)漿葉加盤幹組合幹燥係統與(yǔ)閃蒸幹(gàn)燥係統相比(bǐ),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(jiāng)葉加盤幹組合幹燥係統的造價偏高;雙漿葉加(jiā)盤幹組合幹燥係統與兩級雙漿葉幹燥係統相比,後者的造價及電(diàn)耗更高;雙漿葉加盤幹組合幹燥係統與回轉幹燥(zào)窯相比,後者係統(tǒng)的占地麵積較大,投資偏(piān)高,且產品的的白度不能保證。