在沉淀硫酸鋇生產(chǎn)過程中,采用雙槳葉和盤式干燥機(jī)系統(tǒng)的組合干燥的流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理,對(duì)其能源的消耗利用及環(huán)境良好性進(jìn)行了分析和比較,肯定了這種組合干燥系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)的閃蒸對(duì)流干燥組合在工業(yè)鋇鹽生產(chǎn)中的合理性及明顯的節(jié)能效果。
BaSO4為無色斜方晶系結(jié)晶,或無定型白色粉末,無毒,在1450℃分解;瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在水中的溶解度極低,主要用于油漆填充。在硫酸鋇的工藝過程中,干燥是最后一道工序,目前中國常用的干燥方式有多種,有旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥、兩級(jí)雙漿葉干燥、回轉(zhuǎn)干燥窯干燥、雙槳葉加盤式組合干燥,其干燥的生產(chǎn)方式直接關(guān)系到產(chǎn)品最終質(zhì)量,影響產(chǎn)品最終水分含量、白度等技術(shù)指標(biāo)。一般可以安裝的年產(chǎn)4萬t沉淀硫酸鋇(副產(chǎn)2.2萬噸硫化鈉)系統(tǒng),采用雙槳葉加盤式組合干燥系統(tǒng),硫酸鋇漿的含水率在25%左右,物料呈白色膏糊狀;最終干燥后物料含濕量應(yīng)達(dá)到0.2%,表觀密度為3.5~3.8Kg/L。
1、工藝流程及設(shè)備
1.1 工藝流程選擇
硫酸鋇漿濕物料由含水25%干燥到水10%的過程中,物性有一個(gè)逐漸變粘變硬之后又變疏松的過程;選擇雙槳葉干燥機(jī)正適合此物性變化。含水10%以下物料疏松且流動(dòng)性好,選用盤式干燥器。因此在該項(xiàng)目中采用先雙漿葉再盤式干燥的組合,雙漿葉和盤式干燥機(jī)都屬傳導(dǎo)型干燥機(jī)。工藝流程為由前工序臥式螺旋離心機(jī)離心分離后含水25%左右的濕物料首先進(jìn)入雙槳葉干燥機(jī),預(yù)干燥到10%含濕量左右,消除物料部分粘性后呈松散粉粒狀后,再進(jìn)入到盤式干燥器內(nèi)進(jìn)行干燥作業(yè),最終達(dá)到產(chǎn)品含濕要求。
1.2 雙槳葉干燥機(jī)
雙槳葉干燥機(jī)為傳導(dǎo)型干燥機(jī)。機(jī)體由夾套外殼、雙螺旋干燥輸送軸、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、頂蓋、排濕系統(tǒng)等組成。內(nèi)加熱雙螺旋輸送干燥器臥式工作,外殼夾套和干燥輸送軸內(nèi)通入0.6MPa蒸汽,濕物料從干燥器設(shè)在頂蓋上的加料口加入干燥機(jī)內(nèi),在轉(zhuǎn)動(dòng)的干燥輸送軸的推動(dòng)下不斷翻滾前進(jìn),物料在運(yùn)動(dòng)過程中完成傳熱的干燥作業(yè);干燥完成后由干燥器另一端的底部出料口排出且同時(shí)完成輸送過程。
1.3雙槳葉干燥機(jī)特點(diǎn)
⑴雙槳葉干燥機(jī)處理物料范圍廣,可使用不同熱介質(zhì),可處理膏狀、顆粒狀、粉狀物料,既可處理熱敏性物料,又可處理需高溫處理的物料;⑵整個(gè)干燥過程密閉操作,在攪拌、混合過程中使物料劇烈翻動(dòng),物料顆粒充分與傳熱面接觸,在軸向區(qū)間內(nèi),物料的溫度、濕度、混合度梯度很小,從而保證了工藝的穩(wěn)定性;同時(shí)也獲得了較高的換熱系數(shù),換熱系數(shù)一般可以達(dá)到80-350W/(㎡•K);⑶雙槳葉干燥機(jī)間接加熱物料,沒有大量空氣攜帶走熱量,能耗相對(duì)較低;⑷干燥機(jī)內(nèi)從物料中釋放出的水蒸汽由干燥器頂部的排氣管直接排出,該尾氣主要成份是水蒸汽,氣速較低,粉塵少,不存在干燥產(chǎn)品的夾帶問題;環(huán)境污染小,同時(shí)減少了粉塵回收設(shè)備投資;⑸雙槳葉干燥機(jī)既可連續(xù)操作也可間歇操作,低速攪拌及合理的結(jié)構(gòu)。磨損量小,維修費(fèi)用很低。
1.4 盤式干燥機(jī)
盤式連續(xù)干燥機(jī)是一種新型傳導(dǎo)式干燥設(shè)備,盤式連續(xù)干燥機(jī)立式工作,由干燥盤、耙臂、裝在耙臂上的若干耙葉、主軸、傳動(dòng)裝置、外殼等組成;濕物料由頂部的加料口加入,中空的干燥盤內(nèi)通入250℃的導(dǎo)熱油。干燥盤分為大盤和小盤兩種,在干燥器內(nèi)水平層式布置,干燥盤靜止不動(dòng),物料在大盤上在耙葉推動(dòng)下由外向里運(yùn)動(dòng),由大盤的里緣落入小盤的里緣,物料在小盤上由里向外運(yùn)動(dòng),由小盤的外緣落入大盤,物料在干燥盤面上由耙葉輸送、翻動(dòng),呈阿基米德螺旋線軌跡運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中被干燥盤加熱,進(jìn)行傳熱傳質(zhì)完成干燥作業(yè),通過每層干燥盤后由干燥器的底部排出,整個(gè)干燥過程密閉操作,從物料中釋放出的水蒸汽經(jīng)過脈沖袋式除塵器除塵后,由引風(fēng)機(jī)排放至大氣。
1.5盤式干燥機(jī)特點(diǎn)
⑴在加熱圓盤中,物料被耙葉慢速推動(dòng),物料之間相互磨損很小,干燥前后物料的形狀、大小變化很小,破損率極低,對(duì)晶體物料的表面質(zhì)量幾乎不會(huì)產(chǎn)生影響;⑵物料溫度控制準(zhǔn)確、容易,物料的停留時(shí)間可以精確調(diào)整;⑶物料的流向單一,無返混現(xiàn)象,干燥均勻、質(zhì)量穩(wěn)定,不需要再混合;⑷盤式連續(xù)干燥機(jī)其配置簡(jiǎn)單,不需配備氣流干燥所必須配置的旋風(fēng)除塵器,不使用熱風(fēng)作為加熱介質(zhì),因此,不會(huì)發(fā)生因熱風(fēng)和粉塵分離不好隨尾氣夾帶造成的產(chǎn)品損失;可連續(xù)運(yùn)行、密閉操作、蒸發(fā)強(qiáng)度大、濕度梯度分布合理、動(dòng)力消耗低、占地面積小。
雙漿葉加盤干組合干燥系統(tǒng)與閃蒸干燥系統(tǒng)相比,在相同產(chǎn)量及生產(chǎn)條件下,組合干燥系統(tǒng)可節(jié)能30%-40%左右,但是雙漿葉加盤干組合干燥系統(tǒng)的造價(jià)偏高;雙漿葉加盤干組合干燥系統(tǒng)與兩級(jí)雙漿葉干燥系統(tǒng)相比,后者的造價(jià)及電耗更高;雙漿葉加盤干組合干燥系統(tǒng)與回轉(zhuǎn)干燥窯相比,后者系統(tǒng)的占地面積較大,投資偏高,且產(chǎn)品的的白度不能保證。
采用這樣的組合干燥機(jī),在整個(gè)沉淀硫酸鋇生產(chǎn)工藝流程中運(yùn)用非常廣泛,干燥的效果非常顯著,同時(shí)也提高了沉淀硫酸鋇的各項(xiàng)指標(biāo)。使我們的硫酸鋇產(chǎn)品質(zhì)量含水分得到完美的控制。