在硫精礦制酸過程中,硫精礦干燥是一個很重要的步驟。傳統(tǒng)干燥工藝是采用
滾筒烘干機,以燃煤煙道氣作為熱源,濕硫精礦由回轉(zhuǎn)烘干機一端進入,在抄板作用下逐漸散開并向前移動,與同一端進入的500℃以上的煙道氣并流接觸,硫精礦中的水分隨煙道氣排出,經(jīng)除塵設備除塵后排空;干燥后的硫精礦由出料口排出,富通新能源生產(chǎn)銷售滾筒烘干機、
氣流式烘干機等干燥烘干機械設備。實際生產(chǎn)中,傳統(tǒng)干燥工藝存在諸多弊端:
a回轉(zhuǎn)烘干機的熱效率低,產(chǎn)塵量大,干燥系統(tǒng)需要較大的鼓、引風裝置,整個干燥系統(tǒng)占地面積大、電能消耗高、投資和運行費用較高;
b.采用500℃以上高溫燃煤煙道氣作為熱源直接對物料進行干燥時,一方面會將大量的煤灰?guī)肓蚓V中,另一方面硫精礦易發(fā)生部分燒結(jié),造成干燥設備在使用一段時間后粘結(jié)嚴重而無法正常運行;
c.煤炭燃燒會產(chǎn)生S02氣體,容易造成環(huán)境污染,且腐蝕干燥設備,需設置尾氣處理裝置脫除S02;
d.由于采用燃煤煙道氣作為干燥熱源,需設置煤炭的運輸、儲存和燃燒設備,且煤炭消耗費用較高。
在當前國家推行節(jié)能減排政策的背景下,急需開發(fā)一種高效、節(jié)能、環(huán)保的硫精礦干燥工藝和設備,并盡快實現(xiàn)工業(yè)化應用。石家莊工大化工設備有限公司在江西銅業(yè)集團的協(xié)助下,經(jīng)過一年多的技術(shù)攻關(guān)和試驗開發(fā)出新型干燥設備——雙螺旋烘干機和盤式烘干機,并于2006年成功應用于江銅一甕福化工有限責任公司400 kt/a硫鐵礦制酸裝置中,該新型干燥設備至今已穩(wěn)定運行兩年多時間。
1、新型干燥工藝流程
由雙螺旋烘干機和盤式烘干機組成的新型干燥設備的工藝流程為:w( H20) 16%左右的濕硫精礦首先均勻地進入雙螺旋烘干機進行預干燥,w( H20)降至12%左右的預干燥硫精礦通過圓盤布料機進入盤式烘干機進行最終干燥。雙螺旋烘干機和盤式烘干機均使用0.4 -0.6 MPa的飽和蒸汽(廢熱發(fā)電背壓蒸汽)作為熱源,進行間接干燥。干燥硫精礦由盤式烘干機底部排料口排出送至沸騰爐焙燒,硫精礦中水分隨蒸汽排出
2、新型干燥設備
2.1雙螺旋烘干機
雙螺旋烘干機是專門針對硫精礦、鎳精礦、鋅精礦和鉛精礦等物料性質(zhì)開發(fā)的干燥設備,主要由夾套外殼、雙螺旋干燥輸送軸、驅(qū)動機構(gòu)、頂蓋、排濕系統(tǒng)等組成,為臥式結(jié)構(gòu)。在外殼夾套和雙螺旋輸送軸內(nèi)通人加熱介質(zhì)蒸汽,干燥面積根據(jù)被干燥物料的產(chǎn)量、性質(zhì)、初始及最終含水量確定。濕物料從頂蓋上的加料口進入烘干機內(nèi),在轉(zhuǎn)動的雙螺旋輸送軸推動下不斷翻滾前進,同時被蒸汽間接加熱蒸發(fā)水分;由引風機吸入并經(jīng)蒸汽散熱器加熱的熱空氣與物料并流,不斷攜帶物料中氣化的水分從排濕口排人大氣:干燥后的松散物料由烘干機另一端底部的出料口排出,進入盤式烘干機。用雙螺旋烘干機進行預干燥既解決了物料輸送問題,又減輕了后續(xù)盤式烘干機的負荷。
2.2盤式烘干機
盤式烘干機由干燥盤、裝有若干耙葉的耙臂、碾磙、主軸、傳動裝置、外殼等組成,為立式結(jié)構(gòu)。干燥盤在烘干機內(nèi)水平疊層布置,其層數(shù)(干燥面積)由被干燥物料的產(chǎn)量、性質(zhì)、初始及最終含水量確定。盤式烘干機采取間接干燥方式,干燥盤為中空結(jié)構(gòu),干燥介質(zhì)(蒸汽)從干燥盤內(nèi)部流過加熱干燥盤。干燥盤靜止不動,物料在耙葉推動下在干燥盤面上移動,在運動過程中被干燥盤加熱而干燥。整個干燥過程密閉、連續(xù)操作,濕物料由頂部加料口加入,通過每層干燥盤后由底部排出,物料中釋放的水蒸氣由引風機抽出排空。
3、新型干燥設備在硫精礦干燥中的應用特點
新型干燥設備在硫精礦干燥中的應用具有以下特點:
a濕度梯度分布合理,干燥強度大,熱效率高。雙螺旋烘干機和盤式烘干機直接利用了蒸汽潛熱,并且干燥過程中僅通人極少量的空氣,尾氣攜帶熱量很少,因此設備熱效率高(達到75%以上)、干燥強度大、能耗低。
b.干燥能力大,設備可調(diào)性強。單套干燥系統(tǒng)硫精礦處理能力超過30 t/h,滿足了大型硫精礦制酸裝置生產(chǎn)要求;可通過調(diào)節(jié)設備轉(zhuǎn)速、蒸汽流量、蒸汽壓力、耙葉角度、物料加入量及干燥盤數(shù)量及時調(diào)節(jié)設備干燥能力及干燥效果。
c.干燥設備中物料極少粘結(jié)。雙螺旋烘干機具有自清潔功能,設計時增強了槳葉耐磨性并加大了推力角度,將出料口做得足夠大,因此物料在設備上極少粘結(jié);經(jīng)過雙螺旋烘干機預干燥后物料基本失去黏性,盤式烘干機采用強制刮料裝置,因此物料在設備上也極少粘結(jié)。同時,雙螺旋烘干機和盤式烘干機采用170℃左右的飽和蒸汽作為干燥熱源,避免了傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)烘干機采用高溫燃煤煙道氣作為干燥熱源而造成硫精礦燒結(jié)問題。
d.設備密閉連續(xù)操作,間接干燥,物料損失小,基本無環(huán)境污染,工人勞動強度低。雙螺旋烘干機用于預干燥,干燥后物料水含量較高,因此排出尾氣中基本無物料夾帶;盤式烘干機中物料上進下出.物料分布為上濕下干,并且干燥尾氣流速僅0.1 m/s左右,物料粉塵很難上浮到設備頂部,因此排出尾氣中基本無物料夾帶,物料損失少。此外,尾氣不必專門配置除塵設備或只需簡單除塵即可。
e.設備的腐蝕較小。干燥過程中物料中的腐蝕性物質(zhì)被迅速蒸發(fā)并被熱空氣快速帶出干燥設備,因此物料中腐蝕性物質(zhì)對設備的腐蝕較小。
有利用廢熱發(fā)電后低壓蒸汽作為干燥熱源,不但節(jié)省了大量的燃煤,達到節(jié)能環(huán)保的目的;而且由于減少了燃煤系統(tǒng),整個干燥系統(tǒng)占地面積小、動力消耗低。
4技術(shù)經(jīng)濟分析
目前新型干燥設備已用于干燥硫精礦、鎳精礦、鋅精礦等物料,以400 kt/a硫鐵礦制酸裝置為例,新型干燥設備與傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)烘干機的經(jīng)濟性比較見表。
經(jīng)表1數(shù)據(jù)核算,400 kt/a硫鐵礦制酸裝置中采用新型干燥設備比傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)烘干機每年可節(jié)省操作費用338. 184萬元,并且具有良好的環(huán)境效益。2007年1月4日,對江銅一甕福化工有限責任公司400 kt/a硫鐵礦制酸裝置新型干燥設備進行30 min干燥性能測試,結(jié)果見表2
5、應用前景
目前,國內(nèi)絕大多數(shù)硫精礦制酸企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)烘干機(或采用直接晾曬的方法)干燥原料,干燥系統(tǒng)生產(chǎn)效率低、勞動強度大,環(huán)境污染較為嚴重。石家莊工大化工設備有限公司開發(fā)的新型干燥設備成功應用,為我國硫精礦制酸硫精礦干燥提供了一條高效、節(jié)能、環(huán)保的新路,該新型干燥設備應用前景廣闊。
(轉(zhuǎn)載請注明:富通新能源烘干機
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