淺析脫硫石膏的烘干煅燒設備及其生產工藝

羅剛銀 孔得友 閆振偉 薛艷芬

（鄭州鼎力新能源技術有限公司，河南 鄭州 450000）

淺析脫硫石膏的烘干煅燒設備及其生產工藝

羅剛銀 孔得友 閆振偉 薛艷芬

（鄭州鼎力新能源技術有限公司，河南 鄭州 450000）

本文介紹了一種脫硫石膏進行預烘干及煅燒后得到優質β半水石膏的設備及其生產工藝。該設備能將煅燒滾筒內的煅燒廢氣再利用作為預烘干滾筒的熱源，實現廢氣熱能的二次利用，降低了廢氣的含塵量，提高了半水石膏的品質，大大節約了生產成本。此生產工藝已獲國家知識產權局授權發明專利，專利號為：ZL201310214297.7。

脫硫石膏；烘干；煅燒；工作原理；廢氣循環利用

1.設備研發背景

隨著環保意識的增加，我國對燃煤煙氣中的二氧化硫的排放控制越來越緊，電廠脫硫勢在必行。目前煙氣脫硫應用最廣泛、技術最成熟的是石灰石/石膏濕法脫硫工藝，以機組用煤平均含硫量為1.23%，平均脫硫效率達到92.5%計算，隨著我國火電廠裝機容量的逐年遞增，目前全國每年可減少二氧化硫排放230萬t，等待處理的脫硫石膏達1000萬t以上，如不予以處理，則要占地堆積，不但浪費土地資源而且易造成二次污染環境；若能加以綜合利用，則可變廢為寶，造福人類。目前對于脫硫石膏的處理工藝很多，但現有處理設備都有很大的技術缺陷，如烘干設備達不到脫去結晶水的要求，直接煅燒能源消耗太大，成本高等，在實際生產中均不能完全滿足客戶需求。

2.脫硫石膏的特點及用途

脫硫石膏具有純度高、游離水份大、成分穩定、粒度細、顆粒大小粒徑分布均勻、級配較差、標稠用水量大、含水溶性鹽較多、有害雜質少等特點，是一種很好的建材資源，是與天然石膏等效的原材料。在國外幾乎所有的脫硫石膏都廣泛應用于建筑和建筑材料行業中，諸如生產建筑石膏、粉刷石膏、石膏砌塊、紙面石膏板、石膏空心板、自流平石膏漿料、水泥緩凝劑等。

3.脫硫石膏烘干煅燒工作原理

脫硫石膏在生產建筑石膏的整個工藝技術過程中的關鍵工藝——烘干煅燒工藝——的好壞將直接影響到石膏產品的質量和成本。脫硫石膏的處理工藝和設備并不與天然石膏相同，就脫硫石膏的物理性質方面來說，脫硫石膏是以二水硫酸鈣的形式存在，其分子中含有兩個結晶水，同時表面上附著一些游離水。脫硫石膏經過輸送設備輸送至預烘干滾筒內，經過特殊的內置抄板不斷抄起落下，形成料幕狀，與180℃～200℃的熱空氣充分接觸，進行熱交換，去掉游離水，此過程叫作烘干。經過烘干后的脫硫石膏經過輸送設備輸送至煅燒滾筒內，在滾筒內設置的擊打裝置、分層抄起過濾裝置、清掃裝置等的共同作用下，與沸騰爐提供的500℃～700℃的高溫煙氣充分接觸，進行質熱交換，脫去結晶水變成優質半水石膏，此過程叫作煅燒。由于煅燒需要的溫度高，所以煅燒產生的尾氣溫度也高達200℃左右，尚含有大量熱能，直接排空不但浪費資源，而且污染環境。我們利用引風機將此廢氣經過除塵重新送入預烘干滾筒，作為預烘干的熱源，如此往復循環利用。

4.設備的構成及工藝流程（圖1）

工藝流程：脫硫石膏原料由篩分機、上料輸送機、進料機輸送到預烘干滾筒內進行預烘干，脫硫石膏經過180℃～200℃的煅燒廢氣進行40～60分鐘的預烘干，預烘干后去掉游離水的脫硫石膏經過中轉輸送機、進料機輸送到煅燒滾筒內，對預烘干后的脫硫石膏進行煅燒，煅燒溫度為500℃～700℃，煅燒時間為40～60分鐘，經過煅燒將脫硫石膏制成優質半水石膏，由成品輸送機輸送出料。煅燒滾筒產生的大量180℃～200℃廢氣經過旋風除塵器、脈沖袋式除塵器過濾，然后通過引風機引入預烘干滾筒內，作為預烘干的熱源，實現廢氣的二次利用，如此往復循環。

5.烘干煅燒設備的特點

（1）烘干煅燒滾筒主機抗過載能力強，處理量大，燃料消耗少，煅燒廢氣二次利用作為烘干熱源，干燥成本大大降低；

（2）烘干滾筒設計為雙層滾筒，采用順流和逆流相結合的干燥方式，煅燒廢氣由滾筒后端進入，與濕物料充分接觸進行熱交換后，低溫自然排空；

（3）煅燒滾筒采用順流干燥方式，高溫煙氣與濕物料由同一側進入煅燒滾筒，可以獲得很高的煅燒強度，熱效率高；

（4）可根據不同的物料水分改變運行參數，使物料在烘干和煅燒滾筒內能夠形成穩定的全斷面料幕，質熱交換更為充分；

（5）新型給料、排料裝置，杜絕了烘干和煅燒滾筒堵塞、不連續、不均勻和返料等現象，降低了除塵系統的負荷；

（6）烘干和煅燒滾筒實現了“零水平推力”，大大減少了擋托輪的磨損，筒體運轉平穩可靠；

（7）烘干和煅燒滾筒采用“調心式托輪裝置”，使托輪和滾圈的配合永遠呈線性接觸，從而大大降低了磨損和動力損耗；

（8）煅燒滾筒出料口設置有自動過濾裝置，可以過濾掉雜質，得到純凈度98%以上的優質半水石膏粉。

6.烘干煅燒設備的技術參數（表1）

表1　

7.工業應用實例

（1）武漢新星科技開發有限公司于2011年4月份采購了一套我公司生產的生產能力為4t/h的烘干煅燒設備，安裝在湖北武漢市青山區武漢青山電廠內，以電廠脫硫產生的廢棄物脫硫石膏為原料，經過烘干煅燒后制成優質半水石膏粉出售，既解決了青山電廠脫硫石膏堆放造成的環境污染問題，又給公司創造了新的經濟效益。

（2）湖南華天能環保科技開發有限公司是專門從事環保產品研究開發、火力發電廠粉煤灰、脫硫石膏、爐渣等工業廢棄物的綜合利用以及新型生態建材技術開發的循環經濟研究開發的專業公司。該公司于2013年7月份采購了一套我公司生產的生產能力為20t/h的烘干煅燒設備，對脫硫石膏進行深加工，然后生產新型環保建材。公司目前年綜合處理脫硫石膏約12萬t，在湖南同行業中名列前茅。

結語

根據我國電煤的含硫量，每年要排放幾千萬噸濕法脫硫的副產品——脫硫石膏。但目前專門處理脫硫石膏的工藝和設備尚處發展期，離歐美國家的水平還有較大的差距。所幸國家相關部門已經將脫硫石膏深加工產品列入《資源綜合利用目錄》（2008年）版，不僅在稅收上支持脫硫石膏的綜合利用，而且對脫硫石膏的綜合利用進行了定性，成為國家建設資源節約型社會的重要一環。由此可見，脫硫石膏烘干煅燒設備與工藝產業的市場前景良好，值得廣大廠商進行投資。

［1］潘永康，等.現代干燥技術［M］.北京：化學工業出版社，2006.

［2］胡憶溈，等.化工設備與機器［M］.北京：化學工業出版社，2009.

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