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對比盤(pán)式連續干燥機與回轉窯干燥機的優(yōu)缺點(diǎn)
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對比盤(pán)式連續干燥機與回轉窯干燥機的優(yōu)缺點(diǎn) 火法冶煉廠(chǎng)一般都需要對精礦進(jìn)行干燥。干燥是一個(gè)高能耗、多污染的單元操作。隨著(zhù)能源的日益緊張和環(huán)保意識的增強,低能耗、高環(huán)保的新技術(shù)、新工藝被不斷地應用到冶煉工藝中。鎳精礦是火法冶煉生產(chǎn)金屬鎳的主要原料,在鎳精礦冶煉過(guò)程中,干燥工段是工廠(chǎng)特別需要強化和提高的工藝段,應用節能降耗的新技術(shù)、新設備就成為技術(shù)人員的工作目標。 為提高干燥物料的能力,降低能源消耗,減少污染,以適應節能環(huán)保的要求,我們專(zhuān)門(mén)進(jìn)行了為期一周的干燥試驗,主要考察盤(pán)式連續干燥器的干燥能力、環(huán)保效果,為籌建新廠(chǎng)選擇合適的干燥設備。 1盤(pán)式連續干燥機與回轉窯干燥機的工作原理 盤(pán)式連續干燥機已有幾十年發(fā)展歷史,較初只用于硫鐵礦的焙燒、煤粉的干燥,由于設備投資大,以及技術(shù)方面的一些問(wèn)題,未引起重視。20世紀80年代后期,由于節能、改善工作環(huán)境和處理一次而難干燥物料的需要,許多國家又著(zhù)手研究和開(kāi)發(fā)盤(pán)式連續干燥器,改進(jìn)工藝,降低成本,提高性能,將其廣泛應用于化工、醫藥、食品等行業(yè)中,取得了很好的效益。 1.1工作原理 盤(pán)式連續干燥機由干燥盤(pán)、耙臂、裝在耙臂上的耙葉、碾滾、主軸、傳動(dòng)裝置和外殼等組成。中空的干燥盤(pán)內通入加熱介質(zhì)。干燥盤(pán)分為大盤(pán)和小盤(pán)兩種,物料在干燥器內呈水平層式分布。干燥盤(pán)靜止不動(dòng),物料靠大盤(pán)上的耙葉推動(dòng)由外向里運動(dòng),由大盤(pán)的里緣落入小盤(pán)的里緣,物料在小盤(pán)上由里向外運動(dòng),由小盤(pán)的外緣落入大盤(pán)。物料在干燥盤(pán)面上由耙葉輸送、翻動(dòng),呈阿基米德螺線(xiàn)軌跡運動(dòng)。在運動(dòng)過(guò)程中被干燥盤(pán)加熱,進(jìn)行傳熱傳質(zhì)干燥作業(yè);根據物料的產(chǎn)量、性質(zhì)、初始及較終含水量確定干燥盤(pán)數即干燥面積,盤(pán)式干燥器立式工作,濕物料由頂部加料口加入,通過(guò)每層干燥盤(pán)后由干燥器的底部排出。整個(gè)過(guò)程密閉操作,從物料中釋放出的水蒸氣由干燥器頂部的排氣管通過(guò)除塵器后再由引風(fēng)機排入大氣;該尾氣主要成分是水蒸氣、因加熱介質(zhì)是水蒸氣、故因熱風(fēng)和粉塵分離不好而隨尾氣夾帶造成的產(chǎn)品損失較少、也沒(méi)有二次污染,如果條件允許也可以采用冷凝器對盤(pán)式連續干燥器產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行回收利用。 設備特點(diǎn): 1. 易調控、適用性強 2. 操作簡(jiǎn)單、容易 3.能耗低 4.操作環(huán)境好,可回收溶劑,粉塵排放符合要求 5.安裝方便、占地面積小 回轉窯干燥機由筒體、支撐、滾圈、揚板、鏈條、窯頭、窯尾等組成,中空的筒體內通過(guò)加入加熱介質(zhì)。加熱方式可以分為順流加熱和逆流加熱兩種,物料在回轉窯窯尾進(jìn)入,通過(guò)筒體并用鏈條打碎塊狀物料、揚板翻料,使物料不斷地滾動(dòng)前行,較后從回轉窯窯頭排出。物料與爐氣逆向或順向運行,物料與加熱介質(zhì)通過(guò)氣-固反應,物料首先與窯尾溫度較低、硫勢略高的煙氣接觸,隨著(zhù)物料向窯頭運行而溫度逐步升高,依次進(jìn)行水分蒸發(fā)、部分結晶脫硫等過(guò)程。但同時(shí)需要控制爐氣溫度,如果溫度過(guò)高,便會(huì )達到物料的著(zhù)火溫度,使物料燃燒。因物料與爐氣直接接觸,所以產(chǎn)生的蒸汽夾帶著(zhù)物料的小顆粒,一起進(jìn)入除塵器后再由引風(fēng)機排入大氣;該尾氣主要成分是大量水蒸氣和物料的混合物,并且含有一定的硫,故只能采用濕式除塵系統或干式除塵與濕式除塵的聯(lián)合系統,所以收塵系統非常龐大且及易造成二次污染。 1.2半工業(yè)化實(shí)驗 1.2.1實(shí)驗設備 GDPG1200/8C型盤(pán)式連續干燥器,干燥面積:6.6 m2。 1.2.2實(shí)驗原料 硫化鎳精礦:黑色、塊狀、較粘、初始水分50%左右和紅色、塊狀、特粘、初始水分40%左右(其中含20%左右的結晶水)。 1.2.3實(shí)驗流程 采用人工加料方式按0.5~2.0 t/h的量將物料加到對輥齒加料器中對物料進(jìn)行初步破碎,然后進(jìn)入盤(pán)式連續干燥器或回轉窯干燥機進(jìn)行干燥。 1.2.4試驗過(guò)程 。1)將含水35.9%的工業(yè)浸出渣47.5 kg分批加入直徑1200 mm 8盤(pán)的小型干燥機內,通入0.35MPa的飽和蒸汽,主軸轉速300~400 r/min,經(jīng)過(guò)24 min的試驗,47.5kg工業(yè)浸出渣全部干燥完畢。物料含水達8%。此次試驗蒸汽單耗0.033 t/kg、干燥器脫水能力4.93kg/(h·m2)、干燥能力6.82 kg/(h·m2)、物料溫度80℃。紅色工業(yè)浸出渣含結晶水較多、有硬塊、用盤(pán)式連續干燥器干燥不粘盤(pán)、無(wú)粉塵、干燥后呈粉末狀。 。2)將含水25.7%的自產(chǎn)硫化鎳精礦67.5 kg分批加入直徑1200 mm 8盤(pán)的小型干燥機內,通入0.35MPa的飽和蒸汽,主軸轉速400 r/min,經(jīng)過(guò)39 min試驗,67.5kg自產(chǎn)硫化鎳精礦干燥完畢,物料含水8%,此次試驗蒸汽單耗0.023 t/kg,脫水能力2.79 kg/(h·m2),干燥能力15.73kg/(h·m2),物料溫度85℃。自產(chǎn)硫化鎳精礦表面水較多,發(fā)粘,用盤(pán)式連續干燥器干燥時(shí)不粘盤(pán),上3層干燥盤(pán)上顆粒較多而大,但下幾層顆粒被碾滾碾碎,干燥效果較好。 (3)工業(yè)浸出渣46 kg與自產(chǎn)精礦60 kg混合后總重106 kg,含水30.13%,分批加入直徑1200 mm 8盤(pán)小型干燥器內,通入0.3 5MPa飽和蒸汽,主軸轉速300~400 r/min,經(jīng)過(guò)50min試驗物料干燥完畢,物料含水達8.3%,物料溫度86 ℃。此次試驗蒸汽單耗0.019 t/kg,脫水能力4.21kg/(h·m2),干燥能力19.27kg/(h·m2),混合后物料發(fā)粘,其中既有結晶水又有表面水,用盤(pán)式連續干燥器干燥不粘盤(pán),上3層干燥盤(pán)上顆粒較多,下幾層顆粒被碾碎,干燥效果較好。 (4)工業(yè)浸出渣與自產(chǎn)精礦按1:1混合后在水中浸泡18 h后取出干燥,總重33 kg,含水48.7%,分批加入直徑1200 mm 8盤(pán)小型干燥器。通入0.35 MPa飽和蒸汽,主軸轉速300 r/min,經(jīng)過(guò)47 min,33 kg物料干燥完畢。此次試驗物料含水達8%,蒸汽單耗0.057 t/kg,脫水能力2.598 kg/(h·m2),干燥能力6.38 kg/(h·m2),物料溫度86 ℃。經(jīng)過(guò)18h水浸泡的混合料表面水、結晶水都較多,發(fā)粘,用盤(pán)式干燥器干燥不粘盤(pán),上3層干燥盤(pán)上顆粒較多,下幾層顆粒被碾碎,干燥效果較好。 1.2.5數據對比 用兩種設備分別對含水量42%~45%的60 t的物料進(jìn)行干燥,干燥數據見(jiàn)表1。 由表1數據可以看出盤(pán)式連續干燥機對氧化鎳礦與硫化鎳礦混合干燥,蒸汽單耗低,干燥能力大,所以可以選擇混合干燥。 2盤(pán)式連續干燥器設備選型參數 2.1按干燥40 t/h干礦計算,物料原始條件:(按自產(chǎn)精礦80%,工業(yè)浸出渣20%配料) 物料名稱(chēng):混合物料 初始含水量:a1=27.8% 較終含水量:a2=8% 濕物料流量:G1=49875 kg/h 干物料流量:G2=40000 kg/h 絕干物料流量:Gc=36800 kg/h 物料初始溫度:t1=10℃ 物料干燥溫度:t2=80℃ 熱源:0.6 MPa(表壓)飽和水蒸氣 2.2 通過(guò)工藝計算,干燥系統設備選型見(jiàn)表2。 表2 盤(pán)式連續干燥系統一覽表 3 回轉窯干燥機設備選型參數 3.1按干燥40t/h干礦計算,回轉窯干燥設備見(jiàn)表4。 表4 回轉窯干燥設備一覽表 4回轉窯干燥與盤(pán)式連續干燥主體設備對比 主要用于硬磁鐵氧體粉料的預燒,亦可應用于水泥、冶金、化工等行業(yè)。設備由主窯及其支承傳動(dòng)裝置、冷卻管、燃油系統、電氣控制、二次進(jìn)風(fēng)裝置、排氣除塵裝置和預熱窯體等組成。具有超溫報警、過(guò)載報警、 工作溫度自動(dòng)控制、窯內氧氣可調等功能。 原理 濕物料從干燥機一端投入后,在內筒均布的抄板器翻動(dòng)下,物料在干燥器內均勻分布與分散,并與并流(逆流)的熱空氣充分接觸,加快了干燥傳熱、傳質(zhì)推動(dòng)力.在干燥過(guò)程中,物料在帶有傾斜度的抄板和熱氣流的作用下,可調控地運動(dòng)至干燥機另一段星形卸料閥排出成品。 應用 適用于化工、礦山、冶金等行業(yè)大顆粒、比重大物料干燥。 如:礦石、高爐礦渣、煤、金屬粉末、磷肥、硫銨。 對有特殊要求的粉狀,顆粒狀物料的干燥。如:發(fā)泡劑、酒糟渣、輕質(zhì)碳酸鈣、活性白土、磁粉、石墨、藥渣。 特點(diǎn) 要求低溫干燥,且需要大批量連續干燥的物料。 轉筒干燥器機械化程度高,生產(chǎn)能力較大。 流體通過(guò)筒體阻力小,功能消耗低。 對物料特性的適應性比較強。 操作穩定,操作費用較低,產(chǎn)品干燥的均勻性好。 5t橋式天車(chē)、水管道、基礎等輔助設施等在兩種干燥方式中都需要投入,這里不做詳細比較,主體設備對比見(jiàn)表6。 表6兩種系統的主體設備對比 5 結 論 通過(guò)對盤(pán)式連續干燥機的模生產(chǎn)擬數據和回轉窯的實(shí)際生產(chǎn)數據的分析比較,證明了應用盤(pán)式連續干燥器干燥鎳精礦具有一定的優(yōu)越性。 。1)回轉窯干燥機:回轉窯干燥主體設備投資略小,但占地面積大,配置復雜,設備基礎復雜,綜合能耗高,熱風(fēng)損失和粉塵飛揚損失大,勞動(dòng)環(huán)境較差。 。2)盤(pán)式連續干燥器:盤(pán)式連續干燥主體設備投資略大,但密閉操作,蒸發(fā)強度大,濕度呈階梯式分布,占地面積小,配置簡(jiǎn)單,設備基礎用普通水泥地面即可,綜合能耗低,熱損失和煙塵飛揚損失小,勞動(dòng)環(huán)境較好,具備節能環(huán)保發(fā)展趨勢。 通過(guò)對盤(pán)式連續干燥機和回轉窯干燥機的全面比較,認為盤(pán)式連續干燥機在技術(shù)上可行.這兩種設備可以講各有所長(cháng),都有自己的優(yōu)勢,主要看用戶(hù)的需求,需要什么樣的設備就根據上文的介紹選擇社和自己的設備!1、閃蒸干燥機的干燥溫度:熱量是打開(kāi)水分子和吸濕聚合物之間合力的關(guān)鍵。當高于某一溫度時(shí),水分子和聚合物鏈間的引力會(huì )大大降低,水汽就被干燥的空氣帶走。??2、露點(diǎn):在閃蒸干燥機中,首先除去濕空氣,使之含有很低的殘留水分(露點(diǎn))。然后,通過(guò)加熱空氣來(lái)降低它的相對濕度。這時(shí),干空氣的蒸汽壓力較低。通過(guò)加熱熱風(fēng)循環(huán)烘箱空氣循環(huán)系統采用風(fēng)機循環(huán)送風(fēng)方式,風(fēng)循環(huán)均勻高效。風(fēng)源由循環(huán)送風(fēng)電機(采用無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān))帶動(dòng)風(fēng)輪經(jīng)由加熱器,而將熱風(fēng)送出,再經(jīng)由風(fēng)道至烘箱內室,再將使用后的空氣吸入風(fēng)道成為風(fēng)源再度循環(huán),加熱使用。確保室內溫度均勻性。當因開(kāi)關(guān)門(mén)動(dòng)作引起溫度值發(fā)生擺動(dòng)時(shí),送風(fēng)循環(huán)系統迅速恢復操作狀態(tài),直至達到1)物料一次干燥成粉末,無(wú)需重新研磨,適用于濾餅、糊料。??2)雙風(fēng)道,切向送風(fēng),徑向速度均勻。??3)連續運行,運行穩定,可采用PLC自動(dòng)控制。??4)通過(guò)調節旋流葉片和進(jìn)氣速度,可以有效地控制物料含水量和細度。??5)特殊的葉片分布結構:特殊設計的傾斜葉片與平葉片的距離較大;單葉可從破碎裝置上取沸騰干燥機是利用空氣經(jīng)熱交換器加熱后,形成熱風(fēng)經(jīng)閥板分配進(jìn)入主機,濕物料從加料器進(jìn)入干燥機,由于風(fēng)壓的作用,物料在干燥機內形成沸騰狀態(tài),并與熱空氣進(jìn)行廣泛接觸,從而在較短時(shí)間完成物料烘干?蓪(shí)行自動(dòng)化生產(chǎn),是連續式干燥設備。干燥速度快,溫度低,能保證產(chǎn)品質(zhì)量,符合藥品生產(chǎn)GMP要求。密封負壓操作,氣 閃蒸干燥機在干燥過(guò)程中,熱空氣由入口管以適宜的噴動(dòng)速度從干燥機底部進(jìn)入攪拌粉碎干燥室,對物料產(chǎn)生強烈的剪切、吹浮、旋轉作用,于是物料受到離心、剪切、碰撞、摩擦而被微;,不斷強化了物料的熱能轉化,進(jìn)一步達到高效干燥的目的。干燥時(shí)產(chǎn)生的相關(guān)水蒸氣或水,是一款節能環(huán)保設備。閃蒸干燥機適用于濾餅
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