元明粉流化床式烘干工藝分析研究

白 鵬（唐山三友遠達纖維有限公司，河北　唐山　063305）

?

元明粉流化床式烘干工藝分析研究

白 鵬
（唐山三友遠達纖維有限公司，河北唐山063305）

摘要：本文結(jié)合生產(chǎn)實際，對采用流化床式烘干工藝背景作了分析，進一步提出了流化床式烘干工藝具體設(shè)計方案及主要工藝路線，供同行參考使用。

關(guān)鍵詞：元明粉；流化床烘干工藝；技術(shù)分析

1 引言

目前，唐山三友集團遠達纖維有限公司生產(chǎn)車間采用的是氣流烘干式的方法烘干元明粉，但是隨著技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)需求的進一步加大，遠達纖維公司提產(chǎn)后出現(xiàn)了烘干能力不足的現(xiàn)象，這就急需增加一套烘干系統(tǒng)來滿足日益發(fā)展的需要。同時為了對20萬噸工藝設(shè)計進行技術(shù)儲備，計劃試驗一臺新型的干燥設(shè)備流化床干燥機，其蒸汽消耗約0.25 噸/噸元明粉。

另經(jīng)在國內(nèi)的不斷考察，發(fā)現(xiàn)在無機鹽行業(yè)都在使用流化床干燥機，并且像這樣生產(chǎn)10t/h元明粉的烘干設(shè)備，以及它的生產(chǎn)能力較大，占地空間小，運行費用低的特點在粘膠行業(yè)還沒有。基于此，文章提出此次借鑒鹽行業(yè)的流化床干燥機在化纖行業(yè)使用來改變傳統(tǒng)的工藝形式，降低能源消耗，滿足生產(chǎn)。

2 流化床式烘干工藝具體設(shè)計

針對流化床式烘干的工藝，文章根據(jù)具體使用情況設(shè)計如下：

2.1 工藝設(shè)計條件說明。它的工藝設(shè)計條件要滿足以下幾方面：干燥物料：元明粉；成品產(chǎn)量8500kg/h；熱源：表壓0.6MPa；蒸汽：蒸汽溫度165℃；干燥進風(fēng)溫度：120℃～150℃；干燥排風(fēng)溫度：80℃～90℃；產(chǎn)品出料方式：主機；除塵方式：旋風(fēng)；濕料含水量3%，干燥到0.1%。

2.2 氣象條件設(shè)計說明。大氣壓力：101.325kPa；環(huán)境溫度：15℃；相對濕度：80%。公用工程：電源：動力電源：380V，3相，50Hz；功率：49.5kW。

2.3 設(shè)備選型配置參數(shù)表

設(shè)備選型配置參數(shù)表給出具體見表1。

2.4 主要技術(shù)路線

一般地，流化床干燥機的構(gòu)成是由擴大上體、內(nèi)置換熱器、布風(fēng)板和分風(fēng)室組成。在實際的工作中它是將管式熱交換器沉浸在流態(tài)化干燥物料中，然后物料脫水所需要的熱量分別再有管式熱交換器和流化用熱空氣提供，這樣就會以很小的風(fēng)量滿足物料流化的要求。

待元明粉濕料進入小料倉，經(jīng)螺旋喂入到流化床內(nèi)，經(jīng)熱風(fēng)吹起呈沸騰狀，與內(nèi)部換熱器充分接觸，完成烘干的目的，并向前運動，經(jīng)出料口排除，經(jīng)過提升機送入料倉；排風(fēng)經(jīng)過布袋式除塵后排走；收集的物料返回到系統(tǒng)；風(fēng)機經(jīng)過換熱器后，把冷風(fēng)變熱后進入干燥機內(nèi)部，干燥機尾端有降溫風(fēng)，降低物料的溫度。

在干燥的過程中，由于氣固兩相逆流的不斷接觸，固體顆粒就會懸浮于干燥的介質(zhì)中，因而物料和固體的接觸面積很大，這個時候熱熔系數(shù)可以高達2300至7000Kcal/m3h℃，熱效率較高平均是90%，溫度及干燥時間很容易調(diào)節(jié)。

2.5 水平衡的控制。水的注入主要是用于蒸發(fā)系統(tǒng)中的冷卻，少量用于補充回收水溶化芒硝。尤其在冬季的時候回收水蒸發(fā)較少，可以不用補充。鍋爐產(chǎn)生的生蒸汽是用于蒸發(fā)系統(tǒng)和干燥系統(tǒng)。同時蒸發(fā)系統(tǒng)里面產(chǎn)生的冷凝水和結(jié)晶水全部再次重復(fù)使用。一般地在蒸發(fā)系統(tǒng)使用的新鮮水是作為冷卻水使用的，它的用水量一般是在700t/d，而蒸發(fā)產(chǎn)生的結(jié)晶水的量大致在2000t/d，冷凝水產(chǎn)生的量在4000t/d。

其中，30%的冷凝水回收應(yīng)以鍋爐，三效蒸發(fā)器的冷凝水主要是用于清洗蒸發(fā)器，四效冷凝水是用來清洗離心機，清洗后的水最終均排入硝水的回收池加以二次使用。

2.6 工序中產(chǎn)生的污染物處理。在實際工序中產(chǎn)生的污染物經(jīng)過溶化、澄清、蒸發(fā)、離心、干燥、包裝等環(huán)節(jié)最終成為成品。具體說就是在溶化和澄清環(huán)節(jié)就是處理廢水廢渣；離心環(huán)節(jié)是處理廢水、噪聲；干燥環(huán)節(jié)是處理噪聲和粉塵。

表1

結(jié)語

經(jīng)過上面的闡述分析，文章得出：一方面，車間采用選用的新設(shè)備進行烘干工藝后，經(jīng)干燥后產(chǎn)出合格的元明粉，預(yù)計產(chǎn)能10t/h，尾氣排放達標，蒸汽消耗小于0.25噸/噸元明粉，節(jié)省蒸汽0.07噸/噸元明粉；能夠滿足連續(xù)生產(chǎn)使用，均達到了經(jīng)濟效益和社會效益雙豐收。此工藝是化纖生產(chǎn)元明粉在節(jié)能方面研發(fā)的主要方向。

現(xiàn)氣流烘干生產(chǎn)1噸元明粉烘干耗氣0.32t，改造后流化床耗汽0.25t，每月維護費估計2萬元，改造后創(chuàng)效益（0.32-0.25）×110×10×8000＝61.6萬，每年創(chuàng)效約37.6萬元。

另一方面，文章得出這種流化床干燥機采用全封閉式結(jié)構(gòu)，有效防止了物料與外界的交叉污染，作業(yè)環(huán)境清潔，可連續(xù)作業(yè)。同時還采用了振動電機驅(qū)動，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音小、壽命長、維修起來也方便。流化床干燥機對物料表面的損傷小，可用于易碎物料的干燥；物料顆粒不規(guī)則時亦不影響工作效果。在床層溫度上分布均勻，無局部過熱現(xiàn)象，流態(tài)化均勻，無死角現(xiàn)象。可以獲得均勻的干燥、冷卻制品。料層厚度和機內(nèi)移動速度及振幅均勻可在設(shè)計范圍內(nèi)無級調(diào)整，可調(diào)性好，適用面寬。

參考文獻

[1]吳彬.膜法除硝工藝冷凍單元設(shè)計方案及效果分析[J].氯堿工業(yè)，2014（03）.

[2]李韋華，袁兵，等.生物流化床處理高濃度含酚廢水的研究[J].化學(xué)反應(yīng)工程與工藝，2001，17（02）：148-152.

[3]謝菲，沈文豪，顧平華，等.內(nèi)循環(huán)氣升式生物流化床水力學(xué)與傳質(zhì)特性研究[J].化學(xué)工程師，2003，98（05）：17-19.

中圖分類號：TS745

文獻標識碼：A