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摘 要:轻质碳酸钙作为无机化工原料,价格较为低廉,一般通过化学方法制得。轻质碳酸钙不仅价格低廉,而且白度高,无毒性,通常作为添加剂或者填料,在橡胶、医药、塑料、食品、油漆、建材、造纸、电缆以及电线等行业中得到了广泛的应用。本文浅析了轻质碳酸钙生产装置中干燥技术的运用,以期为相关研究提供借鉴。
关键词:轻质碳酸钙;生产装置;干燥技术
前言:
在轻质碳酸钙中,常用的干燥技术主要分为两类,一类是一级干燥技术,一类是两级组合干燥技术。一级干燥技术应用于工业化生产的难度较大。在工业化生产中,轻质碳酸钙生产装置主要应用两级干燥技术。
一、某企业轻质碳酸钙生产装置中干燥技术的应用
某企业轻质碳酸钙生产装置采用桨叶—滚筒组合的干燥系统。静态干燥与半动态干燥复合,第二级干燥放置滚筒干燥,与设备应用的具体条件相符合,具有较为理想的理论效果。
1、生产现状
(1)流程描述
轻质碳酸钙滤饼具有30%到40%的湿含量,通过滤饼输送机向双轴式桨叶干燥机输送,经过滤饼破碎机,完成对桨叶干燥机的进入,与轴头方向对搅拌轴进入,并与侧方进入夹套的相应蒸汽和桨叶蒸汽形成间接接触,将物料有效干燥至小于30%的湿含量,进入下一级干燥滚筒干燥机实施进一步干燥,使物流湿含量小于0.5%,完成对下一工序的进入,实施破碎包装[1]。
(2)装置异常情况
A.隔膜压滤机滤饼具有较高的水分
依据压滤机生产单位提供的操作说明实施相关操作,压滤滤饼水分大约保持在44%到46%的范围内。
B.桨叶干燥机实际运行缺乏稳定性
桨叶干燥机在实际运行中,存在进料不稳的现象,机体有时会出现震动,桨叶出口相应的物料水分逐渐上升,对之进行停机检查,可见粘结物存在于桨叶、轴以及干燥机换热夹套底部[2]。
(3)影响与危害
桨叶和夹套等换热面上粘结有物料,导致设备降低其热交换能力,设备产能出现下降,难以保障物流中间产品合格,装置负荷出现后移,对后续系统运行造成不良影响。热交换能力出现降低,导致桨叶干燥机相应的内携湿气体实际温度也出现降低,减少携湿量,湿气富集于干燥机内,产生恶性循环[3]。
2、装置干燥系统优化
(1)桨叶干燥性能的各类影响因素
桨叶干燥性能的影响因素主要包括以下几类:一,主轴转数:适当对转数进行提高,使搅拌效果增强,并增强传热,同时,对桨叶具备的自洁效果进行加大,增强传热传质的实际速率,但是加大搅拌功率,降低转速,将延长物料停留的实际时间,传质传热的实际时间也将延长。二,机体倾角:将倾角加大,加快物料移动的实际速度,减短停留时间。三,填充率:根据不同物流,填充率变动范围为70%到80%,通常,含水量较高的黏附性物流应对较小的填充率进行采用。四,物料特性:物料水分主要有两种,一种是自由水分,一种是表面水分,可对强化干燥工艺进行采用,该工艺又称为高温快速法。与水分结合通常对低温差长时间进行采用,对搅拌强度进行适当提高,加热面对物料进行传热,直接受到物料粘性的影响。受粘性的影响,物流黏附性出现增强,在加热壁面上粘附,产生污垢,导致传质传热的实际速率出现降低。五,给风温度以及给风量:通过携湿气体,对干燥室内响应的蒸汽分压进行降低,防止沿途管道相关设备或者干燥室内形成湿气结露。一般情况下,进入热风实际温度相对于排气温度较大,或者与之相等,能实现对结露风险的降低。同时,具有较大风量和较小的排气湿度,且具有较低的露点温度和较小的结露风险。
(2)桨叶干燥机粘料因素及应对措施
桨叶干燥机粘料因素主要有以下方面:一,在较低负荷运行状态下,桨叶干燥机设备主轴具有较低的转速,未能实现对桨叶具备的自洁功能的良好发挥。二,设备堰板缺乏合理设置,无法保證良好的填充率,对桨叶传热以及自洁功能造成不良影响。三,物料特性产生的影响:湿物流具有较强的粘性,受粘性影响,物流具有较强的粘附性,加热壁面上粘附物料,形成污垢,加热面对物料进行传热受到其直接影响。四,桨叶干燥机设备进料原来设计桨叶进料最大湿含量为40%,出料为30%,在生产过程中,桨叶进料的实际湿含量达到45%,对装置干燥热量进行初步估算,将大约增加50%。五,无给风作为相应的携湿气体,导致气体桨叶干燥机无法顺畅排出湿气体,出现结露。
主要采用如下应对措施:一,按照供应商给出的指导,对干燥前一工序相应的隔膜压滤机压滤实施必要改造,对滤饼含湿量进行降低。二,对桨叶干燥机增设堰板,对堰板相应的高度角度进行调整,确保桨叶干燥机填充率较为适宜。三,对桨叶主轴的实际转速进行适当提高,确保桨叶充分发挥其自洁功能。四,对桨叶干燥机排除湿气的相关装置进行改造,确保顺畅的抽风排湿,具体操作分为两步,首先,组织工作人员,清理输风管路以及相关设备,清理完成后,若未实现改善,即实施第二步操作,对排湿温度进行实际测定,实施衡算,对排湿工艺进行重新设计,实现对排湿工艺的优化。五,在不对产品应用造成影响的基础上,对润滑剂进行适当添加,实现对物料粘结的有效减轻。
3、结果与验证
(1)对压滤机进行改造,采用中心进料,并采用双对角吹气,结合桨液暗流,压滤机对滤饼进行压榨后,其含水保持在33%到34%的范围内。(2)对桨叶干燥机增设堰板后,其出后相应的物料水分上升为30%,需要7天,具有一定的改进效果。(3)对干燥机转速进行调整后,其出口湿含量未出现明显的速度上升。(4)清理排风管路及相关设备,能在一定程度上影响物料含湿量。(5)使用润滑剂,能在一定程度上改善物料对干燥机的粘结,但会严重影响轻质碳酸钙相应的沉降体积。通过上述改造,该装置能实现为期一个月的正常运行。
结语
综上所述,对上述设备运行时间进行为期一个月的延长,能实现对一般要求的满足,但还不能良好满足工业化运行的具体要求,无法将设备存在的物料粘结彻底解决。另外,现场工作人员存在较大的劳动强度,需加以改善。
参考文献
[1] 杨登萍. 干燥技术在轻质碳酸钙生产装置中的应用[J]. 化工中间体,2018,000(004):126-127.
[2] 张新星,沈兴楠. 基于多层多列烘干系统的碳酸钙生产节能技术[J]. 时代农机,2016.
[3] 何从林. 轻质碳酸钙干燥设备选型[J]. 中国材料科技与设备,2009,006(006):P.6-7,15.
关键词:轻质碳酸钙;生产装置;干燥技术
前言:
在轻质碳酸钙中,常用的干燥技术主要分为两类,一类是一级干燥技术,一类是两级组合干燥技术。一级干燥技术应用于工业化生产的难度较大。在工业化生产中,轻质碳酸钙生产装置主要应用两级干燥技术。
一、某企业轻质碳酸钙生产装置中干燥技术的应用
某企业轻质碳酸钙生产装置采用桨叶—滚筒组合的干燥系统。静态干燥与半动态干燥复合,第二级干燥放置滚筒干燥,与设备应用的具体条件相符合,具有较为理想的理论效果。
1、生产现状
(1)流程描述
轻质碳酸钙滤饼具有30%到40%的湿含量,通过滤饼输送机向双轴式桨叶干燥机输送,经过滤饼破碎机,完成对桨叶干燥机的进入,与轴头方向对搅拌轴进入,并与侧方进入夹套的相应蒸汽和桨叶蒸汽形成间接接触,将物料有效干燥至小于30%的湿含量,进入下一级干燥滚筒干燥机实施进一步干燥,使物流湿含量小于0.5%,完成对下一工序的进入,实施破碎包装[1]。
(2)装置异常情况
A.隔膜压滤机滤饼具有较高的水分
依据压滤机生产单位提供的操作说明实施相关操作,压滤滤饼水分大约保持在44%到46%的范围内。
B.桨叶干燥机实际运行缺乏稳定性
桨叶干燥机在实际运行中,存在进料不稳的现象,机体有时会出现震动,桨叶出口相应的物料水分逐渐上升,对之进行停机检查,可见粘结物存在于桨叶、轴以及干燥机换热夹套底部[2]。
(3)影响与危害
桨叶和夹套等换热面上粘结有物料,导致设备降低其热交换能力,设备产能出现下降,难以保障物流中间产品合格,装置负荷出现后移,对后续系统运行造成不良影响。热交换能力出现降低,导致桨叶干燥机相应的内携湿气体实际温度也出现降低,减少携湿量,湿气富集于干燥机内,产生恶性循环[3]。
2、装置干燥系统优化
(1)桨叶干燥性能的各类影响因素
桨叶干燥性能的影响因素主要包括以下几类:一,主轴转数:适当对转数进行提高,使搅拌效果增强,并增强传热,同时,对桨叶具备的自洁效果进行加大,增强传热传质的实际速率,但是加大搅拌功率,降低转速,将延长物料停留的实际时间,传质传热的实际时间也将延长。二,机体倾角:将倾角加大,加快物料移动的实际速度,减短停留时间。三,填充率:根据不同物流,填充率变动范围为70%到80%,通常,含水量较高的黏附性物流应对较小的填充率进行采用。四,物料特性:物料水分主要有两种,一种是自由水分,一种是表面水分,可对强化干燥工艺进行采用,该工艺又称为高温快速法。与水分结合通常对低温差长时间进行采用,对搅拌强度进行适当提高,加热面对物料进行传热,直接受到物料粘性的影响。受粘性的影响,物流黏附性出现增强,在加热壁面上粘附,产生污垢,导致传质传热的实际速率出现降低。五,给风温度以及给风量:通过携湿气体,对干燥室内响应的蒸汽分压进行降低,防止沿途管道相关设备或者干燥室内形成湿气结露。一般情况下,进入热风实际温度相对于排气温度较大,或者与之相等,能实现对结露风险的降低。同时,具有较大风量和较小的排气湿度,且具有较低的露点温度和较小的结露风险。
(2)桨叶干燥机粘料因素及应对措施
桨叶干燥机粘料因素主要有以下方面:一,在较低负荷运行状态下,桨叶干燥机设备主轴具有较低的转速,未能实现对桨叶具备的自洁功能的良好发挥。二,设备堰板缺乏合理设置,无法保證良好的填充率,对桨叶传热以及自洁功能造成不良影响。三,物料特性产生的影响:湿物流具有较强的粘性,受粘性影响,物流具有较强的粘附性,加热壁面上粘附物料,形成污垢,加热面对物料进行传热受到其直接影响。四,桨叶干燥机设备进料原来设计桨叶进料最大湿含量为40%,出料为30%,在生产过程中,桨叶进料的实际湿含量达到45%,对装置干燥热量进行初步估算,将大约增加50%。五,无给风作为相应的携湿气体,导致气体桨叶干燥机无法顺畅排出湿气体,出现结露。
主要采用如下应对措施:一,按照供应商给出的指导,对干燥前一工序相应的隔膜压滤机压滤实施必要改造,对滤饼含湿量进行降低。二,对桨叶干燥机增设堰板,对堰板相应的高度角度进行调整,确保桨叶干燥机填充率较为适宜。三,对桨叶主轴的实际转速进行适当提高,确保桨叶充分发挥其自洁功能。四,对桨叶干燥机排除湿气的相关装置进行改造,确保顺畅的抽风排湿,具体操作分为两步,首先,组织工作人员,清理输风管路以及相关设备,清理完成后,若未实现改善,即实施第二步操作,对排湿温度进行实际测定,实施衡算,对排湿工艺进行重新设计,实现对排湿工艺的优化。五,在不对产品应用造成影响的基础上,对润滑剂进行适当添加,实现对物料粘结的有效减轻。
3、结果与验证
(1)对压滤机进行改造,采用中心进料,并采用双对角吹气,结合桨液暗流,压滤机对滤饼进行压榨后,其含水保持在33%到34%的范围内。(2)对桨叶干燥机增设堰板后,其出后相应的物料水分上升为30%,需要7天,具有一定的改进效果。(3)对干燥机转速进行调整后,其出口湿含量未出现明显的速度上升。(4)清理排风管路及相关设备,能在一定程度上影响物料含湿量。(5)使用润滑剂,能在一定程度上改善物料对干燥机的粘结,但会严重影响轻质碳酸钙相应的沉降体积。通过上述改造,该装置能实现为期一个月的正常运行。
结语
综上所述,对上述设备运行时间进行为期一个月的延长,能实现对一般要求的满足,但还不能良好满足工业化运行的具体要求,无法将设备存在的物料粘结彻底解决。另外,现场工作人员存在较大的劳动强度,需加以改善。
参考文献
[1] 杨登萍. 干燥技术在轻质碳酸钙生产装置中的应用[J]. 化工中间体,2018,000(004):126-127.
[2] 张新星,沈兴楠. 基于多层多列烘干系统的碳酸钙生产节能技术[J]. 时代农机,2016.
[3] 何从林. 轻质碳酸钙干燥设备选型[J]. 中国材料科技与设备,2009,006(006):P.6-7,15.