在硫精礦製酸過程中,硫精礦幹燥是一個很重要的步驟。傳統幹燥工藝是采用
滾筒烘幹機,以燃煤煙道氣作為熱源,濕硫精礦由回轉烘幹機一端進入,在抄板作用下逐漸散開並向前移動,與同一端進入的500℃以上的煙道氣並流接觸,硫精礦中的水分隨煙道氣排出,經除塵設備除塵後排空;幹燥後的硫精礦由出料口排出,富通新能源生產銷售滾筒烘幹機、
氣流式烘幹機等幹燥烘幹機械設備。實際生產中,傳統幹燥工藝存在諸多弊端:
a回轉烘幹機的熱效率低,產塵量大,幹燥係統需要較大的鼓、引風裝置,整個幹燥係統占地麵積大、電能消耗高、投資和運行費用較高;
b.采用500℃以(yi)上(shang)高(gao)溫(wen)燃(ran)煤(mei)煙(yan)道(dao)氣(qi)作(zuo)為(wei)熱(re)源(yuan)直(zhi)接(jie)對(dui)物(wu)料(liao)進(jin)行(xing)幹(gan)燥(zao)時(shi),一(yi)方(fang)麵(mian)會(hui)將(jiang)大(da)量(liang)的(de)煤(mei)灰(hui)帶(dai)入(ru)硫(liu)精(jing)礦(kuang)中(zhong),另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)硫(liu)精(jing)礦(kuang)易(yi)發(fa)生(sheng)部(bu)分(fen)燒(shao)結(jie),造(zao)成(cheng)幹(gan)燥(zao)設(she)備(bei)在(zai)使(shi)用(yong)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)後(hou)粘(zhan)結(jie)嚴(yan)重(zhong)而(er)無(wu)法(fa)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing);
c.煤炭燃燒會產生S02氣體,容易造成環境汙染,且腐蝕幹燥設備,需設置尾氣處理裝置脫除S02;
d.由於采用燃煤煙道氣作為幹燥熱源,需設置煤炭的運輸、儲存和燃燒設備,且煤炭消耗費用較高。
在當前國家推行節能減排政策的背景下,急需開發一種高效、節能、環(huan)保(bao)的(de)硫(liu)精(jing)礦(kuang)幹(gan)燥(zao)工(gong)藝(yi)和(he)設(she)備(bei),並(bing)盡(jin)快(kuai)實(shi)現(xian)工(gong)業(ye)化(hua)應(ying)用(yong)。石(shi)家(jia)莊(zhuang)工(gong)大(da)化(hua)工(gong)設(she)備(bei)有(you)限(xian)公(gong)司(si)在(zai)江(jiang)西(xi)銅(tong)業(ye)集(ji)團(tuan)的(de)協(xie)助(zhu)下(xia),經(jing)過(guo)一(yi)年(nian)多(duo)的(de)技(ji)術(shu)攻(gong)關(guan)和(he)試(shi)驗(yan)開(kai)發(fa)出(chu)新(xin)型(xing)幹(gan)燥(zao)設(she)備(bei)——雙螺旋烘幹機和盤式烘幹機,並於2006年成功應用於江銅一甕福化工有限責任公司400 kt/a硫鐵礦製酸裝置中,該新型幹燥設備至今已穩定運行兩年多時間。
1、新型幹燥工藝流程
由雙螺旋烘幹機和盤式烘幹機組成的新型幹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幹機進行預幹燥,w( H20)降至12%左右的預幹燥硫精礦通過圓盤布料機進入盤式烘幹機進行最終幹燥。雙螺旋烘幹機和盤式烘幹機均使用0.4 -0.6 MPa的飽和蒸汽(廢熱發電背壓蒸汽)作為熱源,進行間接幹燥。幹燥硫精礦由盤式烘幹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、新型幹燥設備
2.1雙螺旋烘幹機
雙螺旋烘幹機是專門針對硫精礦、鎳精礦、鋅精礦和鉛精礦等物料性質開發的幹燥設備,主要由夾套外殼、雙螺旋幹燥輸送軸、驅動機構、頂蓋、排濕係統等組成,為臥式結構。在外殼夾套和雙螺旋輸送軸內通人加熱介質蒸汽,幹燥麵積根據被幹燥物料的產量、性質、初(chu)始(shi)及(ji)最(zui)終(zhong)含(han)水(shui)量(liang)確(que)定(ding)。濕(shi)物(wu)料(liao)從(cong)頂(ding)蓋(gai)上(shang)的(de)加(jia)料(liao)口(kou)進(jin)入(ru)烘(hong)幹(gan)機(ji)內(nei),在(zai)轉(zhuan)動(dong)的(de)雙(shuang)螺(luo)旋(xuan)輸(shu)送(song)軸(zhou)推(tui)動(dong)下(xia)不(bu)斷(duan)翻(fan)滾(gun)前(qian)進(jin),同(tong)時(shi)被(bei)蒸(zheng)汽(qi)間(jian)接(jie)加(jia)熱(re)蒸(zheng)發(fa)水(shui)分(fen);由引風機吸入並經蒸汽散熱器加熱的熱空氣與物料並流,不斷攜帶物料中氣化的水分從排濕口排人大氣:幹gan燥zao後hou的de鬆song散san物wu料liao由you烘hong幹gan機ji另ling一yi端duan底di部bu的de出chu料liao口kou排pai出chu,進jin入ru盤pan式shi烘hong幹gan機ji。用yong雙shuang螺luo旋xuan烘hong幹gan機ji進jin行xing預yu幹gan燥zao既ji解jie決jue了le物wu料liao輸shu送song問wen題ti,又you減jian輕qing了le後hou續xu盤pan式shi烘hong幹gan機ji的de負fu荷he。
2.2盤式烘幹機
盤式烘幹機由幹燥盤、裝有若幹耙葉的耙臂、碾滾、主軸、傳動裝置、外殼等組成,為立式結構。幹燥盤在烘幹機內水平疊層布置,其層數(幹燥麵積)由被幹燥物料的產量、性質、初始及最終含水量確定。盤式烘幹機采取間接幹燥方式,幹燥盤為中空結構,幹燥介質(蒸汽)從cong幹gan燥zao盤pan內nei部bu流liu過guo加jia熱re幹gan燥zao盤pan。幹gan燥zao盤pan靜jing止zhi不bu動dong,物wu料liao在zai耙pa葉ye推tui動dong下xia在zai幹gan燥zao盤pan麵mian上shang移yi動dong,在zai運yun動dong過guo程cheng中zhong被bei幹gan燥zao盤pan加jia熱re而er幹gan燥zao。整zheng個ge幹gan燥zao過guo程cheng密mi閉bi、連續操作,濕物料由頂部加料口加入,通過每層幹燥盤後由底部排出,物料中釋放的水蒸氣由引風機抽出排空。
3、新型幹燥設備在硫精礦幹燥中的應用特點
新型幹燥設備在硫精礦幹燥中的應用具有以下特點:
ashidutidufenbuheli,ganzaoqiangduda,rexiaolvgao。shuangluoxuanhongganjihepanshihongganjizhijieliyonglezhengqiqianre,bingqieganzaoguochengzhongjintongrenjishaoliangdekongqi,weiqixiedairelianghenshao,yincishebeirexiaolvgao(達到75%以上)、幹燥強度大、能耗低。
b.幹燥能力大,設備可調性強。單套幹燥係統硫精礦處理能力超過30 t/h,滿足了大型硫精礦製酸裝置生產要求;可通過調節設備轉速、蒸汽流量、蒸汽壓力、耙葉角度、物料加入量及幹燥盤數量及時調節設備幹燥能力及幹燥效果。
c.幹(gan)燥(zao)設(she)備(bei)中(zhong)物(wu)料(liao)極(ji)少(shao)粘(zhan)結(jie)。雙(shuang)螺(luo)旋(xuan)烘(hong)幹(gan)機(ji)具(ju)有(you)自(zi)清(qing)潔(jie)功(gong)能(neng),設(she)計(ji)時(shi)增(zeng)強(qiang)了(le)槳(jiang)葉(ye)耐(nai)磨(mo)性(xing)並(bing)加(jia)大(da)了(le)推(tui)力(li)角(jiao)度(du),將(jiang)出(chu)料(liao)口(kou)做(zuo)得(de)足(zu)夠(gou)大(da),因(yin)此(ci)物(wu)料(liao)在(zai)設(she)備(bei)上(shang)極(ji)少(shao)粘(zhan)結(jie);jingguoshuangluoxuanhongganjiyuganzaohouwuliaojibenshiqunianxing,panshihongganjicaiyongqiangzhigualiaozhuangzhi,yinciwuliaozaishebeishangyejishaozhanjie。tongshi,shuangluoxuanhongganjihepanshihongganjicaiyong170℃左右的飽和蒸汽作為幹燥熱源,避免了傳統回轉烘幹機采用高溫燃煤煙道氣作為幹燥熱源而造成硫精礦燒結問題。
d.設she備bei密mi閉bi連lian續xu操cao作zuo,間jian接jie幹gan燥zao,物wu料liao損sun失shi小xiao,基ji本ben無wu環huan境jing汙wu染ran,工gong人ren勞lao動dong強qiang度du低di。雙shuang螺luo旋xuan烘hong幹gan機ji用yong於yu預yu幹gan燥zao,幹gan燥zao後hou物wu料liao水shui含han量liang較jiao高gao,因yin此ci排pai出chu尾wei氣qi中zhong基ji本ben無wu物wu料liao夾jia帶dai;盤式烘幹機中物料上進下出.物料分布為上濕下幹,並且幹燥尾氣流速僅0.1 m/s左zuo右you,物wu料liao粉fen塵chen很hen難nan上shang浮fu到dao設she備bei頂ding部bu,因yin此ci排pai出chu尾wei氣qi中zhong基ji本ben無wu物wu料liao夾jia帶dai,物wu料liao損sun失shi少shao。此ci外wai,尾wei氣qi不bu必bi專zhuan門men配pei置zhi除chu塵chen設she備bei或huo隻zhi需xu簡jian單dan除chu塵chen即ji可ke。
e.shebeidefushijiaoxiao。ganzaoguochengzhongwuliaozhongdefushixingwuzhibeixunsuzhengfabingbeirekongqikuaisudaichuganzaoshebei,yinciwuliaozhongfushixingwuzhiduishebeidefushijiaoxiao。
有利用廢熱發電後低壓蒸汽作為幹燥熱源,不但節省了大量的燃煤,達到節能環保的目的;而且由於減少了燃煤係統,整個幹燥係統占地麵積小、動力消耗低。
4技術經濟分析
目前新型幹燥設備已用於幹燥硫精礦、鎳精礦、鋅精礦等物料,以400 kt/a硫鐵礦製酸裝置為例,新型幹燥設備與傳統回轉烘幹機的經濟性比較見表。
經表1數據核算,400 kt/a硫鐵礦製酸裝置中采用新型幹燥設備比傳統回轉烘幹機每年可節省操作費用338. 184萬元,並且具有良好的環境效益。2007年1月4日,對江銅一甕福化工有限責任公司400 kt/a硫鐵礦製酸裝置新型幹燥設備進行30 min幹燥性能測試,結果見表2
5、應用前景
目前,國內絕大多數硫精礦製酸企業仍采用傳統的回轉烘幹機(或采用直接晾曬的方法)幹燥原料,幹燥係統生產效率低、laodongqiangduda,huanjingwuranjiaoweiyanzhong。shijiazhuanggongdahuagongshebeiyouxiangongsikaifadexinxingganzaoshebeichenggongyingyong,weiwoguoliujingkuangzhisuanliujingkuangganzaotigongleyitiaogaoxiao、節能、環保的新路,該新型幹燥設備應用前景廣闊。
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