介紹了雙槳葉和盤式(shì)幹燥機係統的組合(hé)幹(gàn)燥的(de)流程、設備結構和工作原理,對其(qí)能源的消耗(hào)利用及環境(jìng)良好性(xìng)進行了分析和比(bǐ)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合在工業鋇鹽生產中的合理性及明顯(xiǎn)的節能(néng)效果。
BaSO4為無色斜方晶係結晶,或無(wú)定型白色粉末,無毒,在1450℃分解。化學性(xìng)質穩定,在水中的溶解度極低(60℃時在水中的溶(róng)解度(dù)^大(dà),為0.46g/100g水),主要用於油漆填充。在硫酸(suān)鋇的工藝過程中,幹燥是^後一(yī)道(dào)工序,目前中國常用的幹燥方式有多種(zhǒng),有旋轉閃蒸幹燥、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(zhí)接關係到產(chǎn)品(pǐn)^終質量,影響產品^終水分含量、白度等技術指標。我們為某企(qǐ)業設計並製造安(ān)裝的年產4萬t沉澱硫酸鋇(副產2.2萬噸硫化鈉)係統,采用雙槳(jiǎng)葉加盤式組合幹燥(zào)係統,硫(liú)酸鋇(bèi)漿的含水率在25%左右(yòu),物料呈白色膏糊狀;^終幹燥後物料(liào)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(bèi)漿濕物料由含水25%幹燥到水10%的過程中,物性有一個逐漸變粘變硬之後又變疏鬆的(de)過程;選擇雙槳葉幹燥機正適合此物性變化。含水(shuǐ)10%以下(xià)物(wù)料疏鬆(sōng)且流動(dòng)性好,選用盤式幹燥器。因此在該項目中(zhōng)采用先雙漿葉再(zài)盤式幹(gàn)燥(zào)的組合,雙(shuāng)漿葉和盤式幹燥機都屬傳導型幹燥機。工(gōng)藝流程為由前工序臥式螺旋離心機離心分離後含(hán)水25%左右的濕物料首先進(jìn)入雙(shuāng)槳葉幹燥(zào)機,預幹燥到10%含濕量(liàng)左右,消除(chú)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(zào)作業(流程(chéng)如圖1所示),^終達到產品含濕要求(qiú)。
圖(tú)1 雙槳(jiǎng)葉加盤式組合幹燥工藝流程圖
1.2 雙槳葉幹燥機
雙槳葉(yè)幹燥機為傳導型(xíng)幹燥機。機體由夾套(tào)外殼(ké)、雙(shuāng)螺旋幹燥輸(shū)送軸、驅動機構、頂(dǐng)蓋、排(pái)濕係統等組成(chéng)。內加熱雙螺旋輸送幹燥器臥式工作,外(wài)殼夾(jiá)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(shàng)的加料口加入幹燥機(jī)內,在轉動的幹燥(zào)輸送軸的推動下不斷翻(fān)滾前進,物料在運動過程中完成傳熱的幹燥(zào)作業;幹燥完成後由幹燥器另一端的(de)底部出料(liào)口排出且同時完成輸送(sòng)過程。
1.3雙槳(jiǎng)葉(yè)幹燥(zào)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,可處理膏狀、顆粒狀、粉狀物料,既可處理熱(rè)敏性物料(liào),又可處理需高溫處理的物料;⑵整個幹燥過程密閉操作,在攪拌、混合過程中使物料劇烈翻動,物料顆粒充分與傳熱麵接觸,在軸向區間內,物料的溫(wēn)度、濕度、混合度梯度很(hěn)小,從而保證了工藝的穩定性(xìng);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雙槳葉(yè)幹燥機間接加熱物料(liào),沒有大量空(kōng)氣攜帶走熱量,能耗相對較低;⑷幹燥機內從物料中釋放(fàng)出的水蒸汽由幹燥器頂部的排氣管直(zhí)接排(pái)出,該尾氣(qì)主要成份是水蒸(zhēng)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(xiǎo),同時減少了粉(fěn)塵(chén)回收設備(bèi)投(tóu)資;⑸雙槳葉幹燥機既可連續(xù)操作也可間歇操作,低(dī)速攪拌及合理的結構(gòu)。磨損量小,維(wéi)修費用很低。
1.4 盤式幹(gàn)燥機
盤式連續幹燥機是一(yī)種新型傳導式幹燥設備,盤式連續幹燥機立式工作,由幹燥盤、耙臂、裝在耙臂(bì)上的若幹(gàn)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,中空的幹燥盤內通入250℃的導熱油。幹燥盤分為大盤和小盤兩種,在幹燥器內(nèi)水平層式布置,幹燥盤靜止不動(dòng),物(wù)料(liào)在大盤上在耙葉推動下由外向裏運動(dòng),由大(dà)盤的裏緣落入小盤的裏緣,物(wù)料在小盤上由裏向外運(yùn)動,由小盤(pán)的外緣落入大盤,物料在幹燥盤麵上由耙葉輸送、翻動(dòng),呈阿基米德螺旋線軌跡(jì)運動,在運動過程中被幹(gàn)燥盤加熱,進行傳(chuán)熱傳質完(wán)成幹燥(zào)作業,通過每層幹燥(zào)盤後由幹燥器(qì)的底部排出,整個幹燥過程密閉操作,從(cóng)物料中釋放出的水蒸汽經過脈衝袋式除塵器除塵後,由引風機排放至大氣。
1.5盤式幹燥機特點
⑴在加(jiā)熱圓盤中,物料被(bèi)耙葉慢速推動,物(wù)料之間相互磨損很小,幹燥前後(hòu)物(wù)料的(de)形狀(zhuàng)、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(shēng)影響;⑵物料溫度控製準(zhǔn)確、容易,物料的停留時間可以(yǐ)^調整;⑶物(wù)料的(de)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除塵器(qì),不使用熱風作為加熱介質,因此,不(bú)會發生因熱風和粉塵分離(lí)不好隨尾氣夾帶造成的產品損失;可連續運行、密閉操作、蒸發強度大、濕度梯(tī)度分布(bù)合理、動力(lì)消耗低、占地麵積小;
1.6 設(shè)備選材
由於BaSO4產品對鐵離子有嚴格要求,因此(cǐ)雙(shuāng)槳(jiǎng)葉幹燥機及盤(pán)式幹燥(zào)機接觸物料部分采用0Cr18Ni9不鏽鋼;其配(pèi)套設施(shī)如除(chú)塵設備(bèi)等,為了不影響回收部分產品的品質,同樣也使用0Cr18Ni9不鏽鋼材質。
2 設(shè)備性能及操作參數(shù)
2.1 設備性(xìng)能參數(表(biǎo)1)
表1 年產20000t硫酸鋇兩(liǎng)級幹燥機性能參數(shù)
項目
參數
|
一級雙槳(jiǎng)葉
幹燥機
|
二級盤式
幹燥機
|
幹(gàn)燥機規格
|
60m2
|
GDPG2500/14C
|
傳熱(rè)介質
|
蒸汽
|
導熱(rè)油
|
消耗(蒸汽/煙煤)
|
2.5t/h
|
130公斤/小時
|
幹(gàn)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(chǎn)操作參數
項目
參數
|
一級雙槳葉(yè)
幹燥(zào)機
|
二級盤式
幹燥機
|
硫酸鋇(bèi)初始含濕率(%)
|
25%
|
9%
|
處理量(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
|
幹燥機內物料溫度(dù)℃
|
80
|
100
|
傳熱介質(zhì)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
|
半成品與成品(萬t/年)
|
4.43
|
2.02
|
將雙槳葉幹燥機和盤(pán)式幹燥機(jī)組合對硫酸鋇進行幹燥(zào),充分有效的利用了其各自的優點,雙槳(jiǎng)葉幹燥機有效(xiào)的解決了濕鋇粘性大,不易處理的問題;盤式幹燥機有(yǒu)效的解決了水份在10%以下的深度幹燥的效果問題,其(qí)組(zǔ)合係(xì)統(tǒng)在工業化實(shí)際生產(chǎn)過程的使用效果良好。
雙漿葉加盤幹組合幹燥(zào)係統與閃蒸幹燥(zào)係統相比,在相同產量及生產條件(jiàn)下,組合幹(gàn)燥(zào)係(xì)統可節能30%-40%左右,但是雙漿葉(yè)加盤幹組合幹燥係統的造價偏高;雙漿(jiāng)葉加盤幹組合幹燥係統(tǒng)與兩級雙漿葉幹燥係統相比,後者的造價及電耗更高;雙漿葉加(jiā)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(gāo),且產品的的白度(dù)不能保證。