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元明粉干燥新技术应用

时间:2022-03-26 08:09:11  浏览次数:

摘 要:本文主要介绍气流干燥和流化床干燥的工艺流程,阐述流化床干燥元明粉生产过程中遇到的问题,分析其原因,提出解决问题的方案,对20万吨的工艺流程提出改造建议。

关键词:元明粉;干燥新工艺;气流干燥;流化床

1 背景

在粘胶行业,基本使用气流干燥,但是随着生产线的变大,气流干燥生产能力远远不能满足生产需要,并且蒸汽消耗较高。在盐化工行业,元明粉干燥基本使用流化床干燥,虽然粘胶行业和盐化工行业生产的元明粉原理不同,其性质有稍微的差别,但是基本性质是一样的。随着20万吨项目的筹建,如何选择20万吨的元明粉干燥技术成为酸站研究的课题。

2 气流干燥

2.1 气流干燥工艺流程

湿元明粉经振动筛输送到螺旋给料器,螺旋给料器把湿元明粉输送到风道管中,空气经过风机输送到换热器中,经过加热的空气吹起落到风道管中的湿元明粉,湿元明粉在风道管中经过两个阶段,第一阶段为一段为匀速干燥阶段去除大部分水从5%降至1%,第二阶段为降速阶段从1%降至≤0.1%,到这个时候元明粉已经被吹到20米左右,混合元明粉的热风进入旋风分离器,经过旋风分离器的元明粉进入料仓,热风经过水幕除尘、冷却后排入大气。

2.2 气流干燥出现的问题

由于公司提产改造,产能增大,相应元明粉产量增大,而干燥系统没有进行改造,车间干燥能力吃紧,相应出现一些问题。

①风道管路结垢严重,产量增加后,管道更容易结垢,结垢比以前更加结实,不易清理,车间只能缩短清理周期,由一个月清理一次减少到一周清理一次,进而由一周清理一次减少到一天清理一次。增加了工人的劳动强度;②装袋元明粉结块,虽然元明粉检测各个指标和以前相差不多,但是产量增加后,元明粉结块相比以前严重;③元明粉產出率降低,由于清理次数和结垢等原因造成元明粉产出率降低。

3 流化床干燥

3.1 流化床干燥流程

含湿量约为5%的硫酸钠经螺旋给料器进入流化床床,经流化床进料口布料器较为均匀的分散到流化床层内,热空气使其产生正常的流态化,由热风提供热量,使物料中水分蒸发,其含湿量降为0.1%,然后进入冷却床,由与外界同温的冷却风使其保持流态化,由冷却风提供冷量,使物料降温至60℃以下,降温后的物料经出料口排出流化床进入包装系统。

3.2 流化床干燥工艺特点

①设备占地面积小,热效率高,合理的流化速度保证物料正常流化的同时,提高换热效率;②充分考虑进料量有波动的因素,对设备干燥能力考虑适当的设计余量,即使前期工艺导致进料量产生波动时仍能保证连续、稳定生产;③系统采用进出料口微负压连续、稳定运行;④采用特殊布风板结构;采用复合型流化布风板结构,整体式垫片,出风间隙均匀;⑤上壳体采用扩大段结构,控制合理的零压点位置,有效降低了尾气中的粉尘夹带,保证了产品质量,减轻了除尘系统的压力,同时控制合理的进、出风温度,保证系统干燥热效率的同时,防止结露、物料吸潮现象的发生。

3.3 流化床干燥效果

通过半个月的性能测试,干燥后的元明粉含水0.023%,符合设计要求。统计半个月蒸汽消耗,计算干燥每吨元明粉可节约20公斤蒸汽。电机功率较气流干燥多42kW。在元明粉产能大于6t/h后,流化床干燥总体消耗要小于气流干燥。

3.4 生产运行及问题处理

①试车期间,提升埋刮板电机多次出现跳停现象。分析其原因为下料不稳,有时下料量大,有时下料量小,下料量大时容易造成埋刮板电机跳停。最后决定在下料口增加卸料阀,控制下料量;②在生产过程中发现物料含结块较多。分析原因为进料口安装进料阀只有控制进料量和密封作用,起不到打散作用。由于现场环境导致物料只能落到流化床的一侧,也会导致元明粉结块。离心机下稀料和冲洗离心机的水进入流化床也是只要原因之一。控制生产工艺,减少离心机下稀料、缩短清理周期来保证元明粉的质量;③埋刮板的刮板容易损坏。分析其原因可能是物料中含有大颗粒物料,容易卡在刮板与壳体之间,造成刮板的损坏。现在只能靠缩短清理周期来解决这一问题;④给料器的电机安装在进料侧并且靠近振动筛侧,造成下稀料或冲洗离心机时无法隔离振动筛和螺旋给料器。通过改变螺旋给料器的位置,使冲洗离心机或下稀料时可以隔离振动筛和螺旋给料器,防止水分进入流化床。

4 20万吨元明粉干燥

通过车间试验,20万吨元明粉干燥基本考虑使用流化床干燥,但是也提出了改造意见。

①流化床进口使用物料打散设备,利用打散设备替代进料控制阀,这样可以使湿元明粉均匀进入流化床;②由于清理周期较短,继续摸索生产控制工艺,在设备上增加相应的清理孔和使用专用清理设备,减少工人的劳动强度;③使用提升斗代替埋刮板,减少设备故障率;④由于试用期间外排气体中含有元明粉,决定使用双极水幕除尘,增加除尘效果,保护环境,现在车间考虑把除尘后气体接入原有除尘系统;⑤振动筛分出来的大颗粒料粉碎后不再进入流化床,粉碎后单独包装,按照特殊产品处理。这样应该可以延长清理周期。

5 结语

通过元明粉干燥技术的研究,对比流化床干燥与气流干燥的工艺流程和生产中的问题,流化床干燥试验分析,对新项目设计提出改进方案,所以说对元明粉的干燥新技术研究具有很重要的现实意义。

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