介紹了雙槳葉和盤式幹燥(zào)機係統(tǒng)的組合幹(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進(jìn)行了分析和比較,肯定了這種組合幹燥係統相(xiàng)對於(yú)傳統的閃蒸對流幹燥組(zǔ)合在工業鋇鹽生產中的合理性及明顯的節能(néng)效果。
BaSO4為無色斜方晶係結晶,或無定型白色粉末,無毒,在1450℃分解。化學性質穩定,在水中的溶解度極低(60℃時在水中的溶(róng)解度^大,為0.46g/100g水),主(zhǔ)要用於(yú)油漆填充。在硫(liú)酸鋇的工(gōng)藝過程中(zhōng),幹燥是^後一道工序(xù),目前中國常用(yòng)的幹(gàn)燥方式有多種,有旋轉閃蒸幹燥、兩級雙漿葉幹燥、回轉幹燥窯(yáo)幹燥、雙槳葉加盤式組合幹燥,其幹燥的生產方(fāng)式直(zhí)接關係到產品^終質量,影響產(chǎn)品^終水分含量、白度等技術指標。我們為某(mǒu)企業設計並製造安裝的年產4萬t沉澱硫酸鋇(bèi)(副產2.2萬噸硫化鈉)係統,采用雙槳葉(yè)加盤式組合幹燥係統,硫酸鋇漿的含水率(lǜ)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(yì)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(zhōng),物性有一個逐漸變粘變(biàn)硬之後又變疏鬆的過程;選擇雙槳葉幹(gàn)燥機正適合此(cǐ)物性(xìng)變化。含水(shuǐ)10%以下物料疏鬆且流動性好,選用盤式幹燥器。因此在該項目中采用先雙(shuāng)漿葉再盤式幹(gàn)燥的組合,雙漿(jiāng)葉和盤式幹燥機(jī)都(dōu)屬傳導型幹(gàn)燥機。工藝流程為由前(qián)工序臥式螺旋(xuán)離心機離心分(fèn)離後含水25%左右的濕物料首先進入雙(shuāng)槳葉幹燥機,預幹燥到(dào)10%含濕量左右,消除物料部分粘性(xìng)後呈鬆散粉粒狀後,再進入到盤式幹燥器內進行幹燥作業(流程如圖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程圖
1.2 雙槳葉(yè)幹(gàn)燥機
雙槳葉幹燥機為傳導型幹燥機。機體由夾套外殼、雙螺旋幹燥(zào)輸送軸、驅動機構(gòu)、頂蓋、排濕係(xì)統等組成。內加(jiā)熱雙(shuāng)螺旋輸送幹燥器臥式工作,外殼夾套和幹燥輸送軸內(nèi)通入0.6MPa蒸汽,濕物料從幹燥器設在頂(dǐng)蓋上的加料(liào)口加入幹燥機內,在轉動的幹燥輸送軸的推動下不斷翻滾前進,物料在運動過(guò)程中完成(chéng)傳熱的幹燥作(zuò)業;幹燥完(wán)成後由(yóu)幹燥器另一端的底部出料口排(pái)出且同時完成輸(shū)送過(guò)程。
1.3雙(shuāng)槳葉幹燥機特點
⑴雙槳葉幹燥機處理物料範圍廣,可使用不同熱介質(zhì),可處理膏狀(zhuàng)、顆粒狀、粉狀物料,既可處理熱敏性物料,又(yòu)可處理需高溫處理的物料;⑵整個幹燥(zào)過(guò)程密閉操作,在(zài)攪拌、混合過程中使物料劇烈翻動,物料顆粒充分與傳(chuán)熱麵接觸,在軸向區間內,物料的溫度、濕度、混合度梯度很小,從而保證了(le)工(gōng)藝的(de)穩(wěn)定性;同時也獲得了較高的換熱(rè)係數,換熱係數一般可以達到80-350W/(㎡•K);⑶雙(shuāng)槳葉幹燥機間接加熱物料,沒有大(dà)量空氣攜帶走熱量,能耗相對較低(dī);⑷幹燥機內從(cóng)物料(liào)中釋放出的水蒸汽(qì)由幹燥器頂部(bù)的排氣管直接排出,該尾(wěi)氣主要成份是水蒸(zhēng)汽,氣(qì)速較低,粉塵少,不存(cún)在(zài)幹燥產品(pǐn)的夾帶問題;環境汙染小,同時(shí)減少了粉塵回收設(shè)備投資;⑸雙槳葉幹燥(zào)機既可連續操(cāo)作也可間歇操作,低速攪拌及合理的結構。磨損量小,維修費用很低。
1.4 盤(pán)式幹燥機
盤式連續幹(gàn)燥(zào)機是一種新型傳導式幹燥設備,盤式(shì)連續幹燥機立式工作,由幹燥盤、耙臂、裝在耙臂上(shàng)的若幹耙葉、主軸、傳動裝置、外殼等組成;濕(shī)物料由頂部的加料口加入,中空的(de)幹燥盤內通入250℃的導熱(rè)油。幹燥盤分為大盤和小盤兩(liǎng)種,在幹燥器內水平層式布置,幹燥盤靜止不動(dòng),物料在大盤上在耙葉推動下由外(wài)向裏運(yùn)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,由小盤的外緣落入大盤,物料在幹燥盤麵上由耙(pá)葉輸送、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,進行傳熱傳質完(wán)成幹燥作業,通過每層幹(gàn)燥盤後由幹燥器的底部排出,整個幹燥過程密閉(bì)操作,從物料中釋放出的水蒸汽經過脈(mò)衝袋式除塵器除塵後(hòu),由引風機排(pái)放(fàng)至大氣。
1.5盤式幹燥機特點
⑴在(zài)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乎不會產生影響;⑵物料溫度控製準確、容易,物料的停留(liú)時間可以^調整;⑶物料的流向單一,無(wú)返混現象,幹燥均勻、質量穩定,不需要再混合;⑷盤式連(lián)續(xù)幹燥機其配置簡單,不需配備氣流(liú)幹燥所必須配置的旋風除塵器,不(bú)使用熱風作為加熱介質,因(yīn)此(cǐ),不會發生因熱風和粉塵分離不好隨(suí)尾氣夾帶造成的產品損失;可連續運行、密(mì)閉(bì)操作、蒸發強度大、濕度梯(tī)度分布合(hé)理(lǐ)、動力消(xiāo)耗低、占(zhàn)地麵積小;
1.6 設備選材
由於BaSO4產品對鐵離子有嚴(yán)格要求,因此雙槳葉幹燥機及盤式幹燥(zào)機接觸物料部分采用0Cr18Ni9不鏽鋼;其配套設施如除塵設備等,為了(le)不影響回收部分產品的(de)品質,同樣也使用0Cr18Ni9不鏽鋼材質。
2 設備(bèi)性能及操作參數
2.1 設備性能參數(表1)
表1 年產20000t硫酸鋇兩級幹燥機性能(néng)參數
項目
參(cān)數
|
一(yī)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(rè)介質
|
蒸汽
|
導熱油
|
消耗(蒸(zhēng)汽/煙煤)
|
2.5t/h
|
130公斤/小時
|
幹燥麵(miàn)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(cāo)作參數
項目(mù)
參數
|
一級(jí)雙槳葉
幹(gàn)燥機
|
二級盤式
幹燥機
|
硫酸鋇初始含濕率(%)
|
25%
|
9%
|
處(chù)理量(t/h)
|
3.74
|
3.08
|
年處理量 (萬t/年)
|
2.68
|
2.22
|
物料初始溫度℃
|
20
|
80
|
幹燥機內(nèi)物料溫度℃
|
80
|
100
|
傳熱介質溫度(℃)
|
160℃
|
250℃
|
幹燥後產品含(hán)濕率%
|
9%
|
0.2%
|
幹燥後半成品與(yǔ)成(chéng)品(t/h)
|
3.08
|
2.8
|
半(bàn)成品與成品(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(háng)幹燥,充分有效的利用了其各自的優點,雙槳葉(yè)幹燥(zào)機有(yǒu)效的解決了濕鋇粘性大,不易(yì)處理的(de)問題;盤式幹燥機有效的(de)解決(jué)了水(shuǐ)份在(zài)10%以下的(de)深(shēn)度幹燥的效果問題,其組合係統在(zài)工業化實際生(shēng)產過程的使用效(xiào)果良好。
雙漿葉加盤幹(gàn)組合幹燥係統與閃蒸幹燥係統相比,在(zài)相同產量及生產條件下,組合幹燥係(xì)統可節能30%-40%左右,但是雙漿葉加(jiā)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(xì)統相比,後者的(de)造價及電耗更高;雙漿葉加盤幹組合(hé)幹燥係統與回轉幹(gàn)燥窯相比,後者(zhě)係統(tǒng)的占地麵(miàn)積(jī)較大,投資偏高,且產品的的白度不能(néng)保證。