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活性白土烘干生产工艺和设备优化设计方案

  近年来随着活性白土的用途越来越广泛,市场呈现良好的发展势头。活性白土不是一个大行业,国际上也属边缘。因此不像水泥、冶金行业那样有专用设备,生产工艺过程也无规范。市场的很多定型设备并不适用。而许多活性白土厂恰恰由于生产设备效力低下,设备运转费用高和产品质量等问题,只能维持生产,只有为数不多的一点利润。因而使新建活性白土生产企业被迫需要寻求生产设备效力高,工艺先进的设备专业制造企业。
  活性白土烘干生产优化设计首先要满足能生产出质量有竞争力的产品,接着是投资省,机械设备运转和维修费用低,劳动生产力高,并要考虑到劳动条件和环保。总之是生产成本要低。
活性白土主要应用于石油催化和矿物油、植物油等脱色。它是由高品位膨润土成品经过硫酸等活化处理、漂洗、固液分离、烘干、粉磨等工序制成的。它是主要质量参数有:活性度、脱色率、游离酸含量等。
  固液分离后的活性白土,含水量一般在30~45%,它具有很强的粘性,进入烘干机后,如果烘干机结构不适应,不但难以烘干,而且很易产生100mm左右的团状物料。如果烘干机温度过高,会使产品中蒙脱石结晶水失去过多,则活性度严重降低;如果温度过低,则游离水难以去除,产品不易保存,活性度也同样降低。一般烘干后的活性白土含水率控制在10%以下。
  目前,活性白土的烘干一般采用真空耙式干燥器,气流干燥器,带式干燥器和转筒干燥器。采用转筒烘干机者,由于入料水分高,大多将筒体加长,但效果多数不够理想,物料在筒体内固粘性大而易于产生球团。烘干机头部密封装置易烧坏、除尘器使用寿命缩短等情况,造成维修费用高,影响正常生产。因此烘干机的选择就成了一个大问题。
  滁州市华东机械工业有限责任公司是华东冶金地质勘查局全资子公司。华东冶金地质勘查局原是国家地质矿产部,直属正厅级地质找矿与地勘建设工程事业单位。局本部在安徽省省会合肥市,下辖6个综合地质队、3个专业研究院所、8个产业公司,主要分布在安徽省各主要城市及上海、江苏等城市。全局职工7800人,拥有专业技术人员2300余人,资产总额7.6亿元。
  滁州市华东机械工业有限责任公司是长期致力于非金属设备的烘干供热系统的研究与开发,是近40年机械专业制造企业。也是国家金属、非金属烘干系统的专业定点生产企业。公司具备雄厚的技术力量、高素质的员工队伍和cad设计中心,为新老客户提供工艺设计,设备制作安装调试等全方位服务。公司视质量为企业的生命,产品通过了iso 9001:2000国际质量体系认证,公司严格贯彻“质量精益求精,满足顾客需求,追求持续改进”的质量方针。
  现在很多矿山设备制造厂家都大力宣传推广其烘干设备的高产低耗,以提高其设备在市场的销售份额。由于原料含水量高,烘干机尾部热空气含水量较高,筒体长度选的过长,则烘干机后部单位容积烘干效率下降;筒体长度选的过短,要保证高含水量的物料烘干必须使物料在机内的停留时间加长,为此必然要降低转速,降低转速就得不到理想的料幕,从而影响烘干效果。
  滁州市华东机械工业有限责任公司开发生产的烘干活性白土系列转筒高效烘干机是一种处理量大的干燥设备,它广泛用于冶金、建材、化工等行业。应用于活性白土的烘干机是根据活性白土的具体特性,分析了烘干机的结构对活性白土的产量、质量等影响而设计的。影响烘干效果是整个烘干配套系统的综合平衡问题,即“风、火、料”的平衡。烘干机优质高产的根本条件是要做到“风”、“火”、“料”的平衡。经综合考虑直接式加热烘干机需做到如下的改变:
  一、必须保证物料在烘干机内的停留时间。如何提高物料填充率与延长物料在筒体内停留时间,主要有三点:
1、增加筒体长度,达到长度与直径之比12--13为宜;
2、降低安装斜度,从6%调平到2--4%;
3、降低转速,一般限定在每分2-6转;
  二、依据物料出窑的粒度需要,加链条或短钢管,起传热、粉碎、阻气流的作用;筒内增加了板面链条和悬挂链条。这不仅增强其热传递性而且有效地防止扬板粘结,增强对物料的破碎功能,使较大球团难以形成。
  三、大多数设备厂家采用的橡胶板密封使用时间短,很容易烧坏,进料的同时,漏进了大量的冷风,使风机负荷提高,热效率降低。为此,进料及出料密封圈我公司均采用刚性迷宫式,彻底解决了密封使用效果差、易烧坏等难题。为了保证烘干机参数的相对稳定,根据物料特性,进料增加定量进料装置,用无级调速电动机任意控制进料速度。
  四、通风除尘设备选型是关系到烘干机通风效果的优劣,直接影响台时产量的高低;要想高产必须选择处理风量大的除尘器。保证烘干机进料端有一定的负压,及时将燃烧炉产生的高温气体吸入烘干机,使之与烘干物料迅速发生热交换,及时排出,尽可能降低机体内废气浓度,达到快速烘干的目的。现烘干除尘一般都选用袋除尘,原旋风除尘、静电除尘等虽通风效果好,但排放粉尘浓度一般都达不到gb4915-2004《水泥工业大气污染物排放标准》。旋风除尘器处理废气量大小的选择要根据烘干机型号的大小、构造及烘干物料的种类、水分高低,详细计算后合理选型;所以原除尘器一般都偏小,必须更换大规格除尘器和增加箱式重力除尘才能达到较好效果。
  五、增加筒体与旋风除尘器复盖保温毡(岩棉、硅酸钙等保温材料),做外保温从而减少一部分热量损耗。
  六、热风炉是烘干供热的关键设备, 决定了物料的烘干产量和质量。目前物料烘干应用的热风炉主要有三大类:燃气热风炉、燃油热风炉和燃煤热风炉。但依我国国情,绝大多数的地区和企业没有燃气条件,而燃油的成本太昂贵。所以国内企业多是选用燃煤热风炉。热风炉供热量大小是否配套至关重要,即便保证了物料在烘干机内的停留时间,加料也均匀,通风除尘设备合理,但是因热源不足或温度难控制还是直接关系到物料不烘干,产品不合格。
  前几年,大部分工厂设计的热风炉直接靠着干燥机,使干燥机进口烟气温度达700~800℃,头尾部温差大,会使产品中蒙脱石结晶水失去过多,则活性度严重降低;如果温度过低,则游离水难以去除,产品不易保存,活性度也同样降低。物料粘合成团而无法正常生产。根据我公司的经验,干燥机头尾部温差大,是干燥机头部供风不足,风量不平衡所至。
  滁州市华东机械工业有限责任公司在总结国内外同类产品优缺点的基础上,综合目前各单位在烘干机上的实际应用状况,结合公司在2000年研制的燃煤热风炉,开发研制了一种改造烘干机的新型节能设备--ps型喷射引风装置。通过使用该喷射装置可使烘干机既有节煤的特点,同时又有高产的优点。从而做到前送后抽,使干燥机内风量达到平衡,保持微负压,尽量缩小干燥机头尾部温差,干燥机头尾温差在100℃左右最有利于生产。
  通过以上几个问题分析,结合实际改造使用情况,证明烘干机通过合理的技术改造,一定会收到很好增效节能的效果。目前国家政策要求各行各业节能减排,活性白土生产工艺过程机械设备的优化,潜力很大。对于使用烘干机的厂家应积极进行科学的技术改造,实现增产、节能、减排降耗的目的。
  总之,首先要确定除尘通风、烘干机规格型号,热风炉供热量大小等是否配套。其次要加强操作:1、加料要均匀,水分波动不能过大。2、热源温度调整要及时,炉温及废气温度保持稳定。3、通风除尘设备运行要正常,保证风量、风压均衡。只有掌握好这几点才能做到“大风”、“大料”、“大火”,实现高产低耗。
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