魯陽干燥非常珍惜貴企業(yè)項目建設(shè)的參與機(jī)會,根據(jù)我企業(yè)對無水氯化鈣、二水氯化鈣的干燥由驗特制定本技術(shù)方案,希望能得出貴企業(yè)的支撐和指正。本方案的制定是依據(jù)我企業(yè)多年來對酸法制鈣及脫水造粒干燥由驗的積累。本工程的生產(chǎn)原料為氯化鈣溶液(含量 45%);在整個生產(chǎn)工藝流程中,能源消耗是生產(chǎn)成本的主要指標(biāo);目前工藝選擇為:45%固含量的氯化鈣溶液,經(jīng)大壓柱塞泵打入造粒干燥系統(tǒng)工藝機(jī)器,由過
濃縮后經(jīng)噴槍霧化直接進(jìn)入造粒主機(jī),與大溫?fù)Q熱空氣在流化床內(nèi)部直接接觸,液體霧化后干燥接觸面積增高 1000 倍以上,進(jìn)行強(qiáng)烈的傳熱傳質(zhì),高高提大了熱效率,并降小了運(yùn)行成本;此工藝是本方案現(xiàn)場選擇的最優(yōu)處理、解決方案。工藝制定及機(jī)器布局、機(jī)器選型區(qū)別等都會影響干燥效果,并導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量及操作的穩(wěn)定性,所以對干燥設(shè)備器的選型和配置均有特殊要求。本系統(tǒng)充分考慮了干、濕物料流動性差的特征,對流化床的進(jìn)料方式、布風(fēng)板結(jié)構(gòu)、熱風(fēng)室分級、風(fēng)量分配調(diào)整、操作觀察等都進(jìn)行了特殊設(shè)計,以便于進(jìn)行現(xiàn)場操作便利化,從而保證干燥系統(tǒng)穩(wěn)定正常連續(xù)進(jìn)行。對于在干燥流程中形成的尾氣少量煙塵物料,在系統(tǒng)設(shè)計的濃縮塔雙級霧化層作用下收集,在排液口流出至母液池儲存槽或者濃度達(dá)標(biāo)后直接進(jìn)入流化床造粒機(jī),最終潔凈空氣排入高氣。
無水球狀氯化鈣,氯化鈣,無水氯化鈣,球狀氯化鈣--常州市魯陽藥化干燥設(shè)備有限公司。造粒干燥專家
注:行業(yè)基準(zhǔn)為>94%為無水氯化鈣,本工藝可以調(diào)節(jié)運(yùn)行參數(shù)提大至最大 98%
球狀氯化鈣;基準(zhǔn)引用于“無機(jī)鹽工業(yè)手冊”
流化床噴霧涂敷造粒
1、技術(shù)要求:
45%的氯化鈣溶液噴入流化床內(nèi)與晶種進(jìn)行涂敷造粒,設(shè)計每低時產(chǎn)量按照 4.2 噸固含量≥95%的氯化鈣顆粒。產(chǎn)品狀態(tài):球粒狀,直徑 2~4 毫米,產(chǎn)品物料溫度: 60℃。
2、工藝氣體過程
自然空氣在大溫?fù)Q熱器內(nèi)進(jìn)行加熱,鼓風(fēng)機(jī)把熱空氣鼓入噴霧造粒流化床,與料液泵噴入的氯化鈣溶液及流化床內(nèi)的晶種混合進(jìn)行傳熱傳質(zhì),完成涂敷造粒流程并將氯化鈣粒干燥至 95%,由過干燥流程的尾氣攜帶部分鈣粉,進(jìn)入尾氣雙級吸收塔由洗滌吸收達(dá)到環(huán)境保護(hù)要 求后排入高氣 ;
(一)、工藝設(shè)計
一、工藝設(shè)計說明
1.1工藝方案:——整體年產(chǎn)3萬噸造粒生產(chǎn)線;每套系統(tǒng)平均產(chǎn)量4.2噸/時,年平均運(yùn)行時間為8000低時;產(chǎn)品為毛面球鈣(固含量≥95%)產(chǎn)量為4200kg/h。,
1.2 工藝過程
自然空氣在大溫?fù)Q熱器內(nèi)進(jìn)行加熱,鼓風(fēng)機(jī)把熱空氣鼓入噴霧造粒流化床,與料液泵噴入的氯化鈣溶液及流化床內(nèi)的晶種混合進(jìn)行傳熱傳質(zhì),完成涂敷造粒流程并將氯化鈣粒干燥至95%,由過干燥流程的尾氣攜帶部分鈣粉,進(jìn)入尾氣吸收塔由洗滌吸收達(dá)到環(huán)境保護(hù)要求后排入高氣。
二、設(shè)計范圍
本氯化鈣造粒系統(tǒng)設(shè)計工作為完整的系統(tǒng)工藝設(shè)計;從提供氯化鈣溶液(固
造粒干燥專家
含量 45%)開始,至造粒、冷卻完畢輸出界區(qū)為止;本氯化鈣造粒系統(tǒng)包含:
熱源系統(tǒng)、造粒系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電控系統(tǒng);不包含包裝機(jī)。
三、熱力計算
設(shè)計參數(shù)如下表:
比重
波美度(°Bé)
在 25℃時
1.08
1.45
10.8
45.1
鹽含量
凝固點℃
溶液的百分含量 在 100 份水中
9.4
43.5
10.4
64.9
-5.2
-4.5
設(shè)計參數(shù):
1、物料名稱:
2、進(jìn)料量:
3、產(chǎn)量:
4、物料比熱:
5、初水分(濕基):
6、終水分(濕基):
7、脫水量:
8、環(huán)境溫度:
9、干燥介質(zhì)比熱:
10、干燥進(jìn)風(fēng)溫度:
氯化鈣
G1=0kg/h
G2=4200kg/h
Cp=0.27kcal/kg℃
W1=55%
W2=6%
M=0kg/h
t0=20℃
Cs=0.24kcal/kg℃
t1=400℃
11、干燥平均排風(fēng)溫度: t2=145℃
12、冷卻排風(fēng)溫度:
13、原料進(jìn)料溫度:
14、干燥排料溫度:
15、冷卻出料溫度:
16、堆積密度:
17、散熱系數(shù):
物料衡算:
6-
t3=145℃
θ1=50℃
θ2=150℃
θ3=150℃
ρ=0kg/m^3
f=0.15
造粒干燥專家
已知:
G2= 4200.00kg/h
W1=55.00%
W2= 6.00%
1.脫水量 M=G2(W1-W2)/(1-W1) = 4573.33kg/h
2.處理量 G1=G2+M = 8773.33kg/h
熱量衡算:
已知:G2= 4200.00kg/h Cs= 0.24kcal/kg℃ Cp= 0.27kcal/kg℃
t0= 20.0℃
θ1= 50.0℃
(一)干燥熱量衡算
1.揮發(fā)水分耗熱Q1
Q1=M(595+0.47t2-θ1)
= 4573.33(595+0.47*145.0- 50.0)
=2804139.50kcal/h=11721303.11kJ/h
2.物料升溫耗熱Q2
Q2=G2Cp(θ2-θ1)
= 4200.00* 0.27(150.0- 50.0)
= 113400.01kcal/h= 474012.03kJ/h
3.系統(tǒng)有效熱Q
Q =(1+f)(Q1+Q2)
=(1+0.15)(2804139.50+ 113400.01)
=3355170.50kcal/h=14024612.69kJ/h
4.干空氣耗量L1
L1=Q/(Cs(t1-t2))
=3355170.50/( 0.24(400.0-145.0))
= 54823.05kg/h
5.環(huán)境溫度干空氣體積流量V0
V0=L1(273.15+t0)/(273.15+80)
= 54823.05*(273.15+ 20.0)/(273.15+80)
= 45509m^3/h= 42404Nm^3/h
6.排風(fēng)溫度下體積流量V
7-
t1=400.0℃
θ2=150.0℃
t2=145.0℃
θ3=150.0℃
t3=145.0℃
V =(L1+M)*(273.15+t2)/(273.15+ 80)
=( 54823.05+
4573.33)*(273.15+145.0)/(273.15+80)
= 70328.74m^3/h= 45941.16Nm^3/h
7.干燥所要總熱量Qz
Qz=L1*Cs(t1-t0)
= 54823.05* 0.24*(400.0- 20.0)
=4999862.00kcal/h=20899423.16kJ/h
根據(jù)上面的數(shù)據(jù),進(jìn)行熱力計算,根據(jù)計算結(jié)果選取工藝機(jī)器。
四、工藝過程設(shè)計
噴霧流化床造粒工藝:
1、造粒系統(tǒng)機(jī)理簡介:將物料配制溶液使用霧化的形式噴入流化床造粒機(jī)內(nèi),霧化液滴直接接觸劇烈流化的物料層(晶核層),霧滴在脫去水分前粘附在晶核表面,產(chǎn)生局部浸潤層,同時較為細(xì)低的料層粉末被局部浸潤層粘附,局部浸潤層水分逐漸被脫除,料層粉末與霧滴經(jīng)于水分脫除
而產(chǎn)生了層狀物粘附在晶核表面,晶核顆粒得出增高,此流程反復(fù)進(jìn)行。在流化床造粒區(qū)域內(nèi),晶核不斷接受霧化液滴的粘附,以及晶核之間的碰撞再加上水分的逐漸脫除,所以,顆粒的增高是逐漸的、層疊的、均勻的,與水分的蒸發(fā)也是同步進(jìn)行;因此,此種方法造粒提供了均勻致
密的結(jié)構(gòu),提大了顆粒的強(qiáng)度。其造粒機(jī)理高部分是涂層累積造粒,少部分是團(tuán)聚造粒。
2、流化床主機(jī)噴霧造粒機(jī)理:通過凝集涂層造粒方式進(jìn)行造粒;一定濃度的料液由過區(qū)別形式霧化噴嘴霧化后成為區(qū)別高低的液滴:
造粒干燥專家
一部分液滴粘附并浸潤在較高顆粒的表面(涂層)一部分液滴包覆在較低顆粒的表面(涂層)一部分液滴粘附細(xì)粉(凝集)一部分液滴自成晶種
3、物料過程:氯化鈣原液(濃度≥45%,9.5>PH值>8.5)輸送至造粒系統(tǒng)提大濃度后,進(jìn)入儲液槽,然后由霧化泵輸送進(jìn)入噴霧流化床造粒干燥設(shè)備內(nèi)完成造粒,顆粒物料由過篩分機(jī)整形后進(jìn)入冷卻機(jī)冷卻后包裝,少部分細(xì)粉收回處
理進(jìn)行返料。
4、干燥介質(zhì)過程:自然空氣由過大溫?fù)Q熱器加熱后(380-400℃),經(jīng)系統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)鼓入流化床,其作為造粒干燥工藝的干燥介質(zhì),在噴霧造粒干燥設(shè)備內(nèi)與氯化鈣料液進(jìn)行充分的傳熱傳質(zhì),完成造粒干燥作用后的尾氣由洗滌濃縮塔、噴淋
濃縮塔吸收余熱及微塵后經(jīng)系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)排空。
5、噴霧造粒過程圖
五、平面安置圖
造粒單元的總體安置以安全運(yùn)行,維修安裝方便,操作便利為原則。
造粒單元安置在40m×50m 的界區(qū)內(nèi)(見圖示)。
從機(jī)器的安裝基礎(chǔ)和功用,可分為西區(qū)熱源部分、中區(qū)造粒部分、東區(qū)冷
卻包裝部分。
1、 西區(qū)熱源部分:
根據(jù)現(xiàn)場安置,方便煤炭送入,有足夠的操作空間;
2、 中區(qū)造粒部分:
靠近原料液源,便于安置液管管線
3、 東區(qū)冷卻包裝部分:
成品輸出北區(qū),便于貨場運(yùn)輸
六、 物料平衡
1、原液處理量:
設(shè)計參數(shù)如下表:
比重
波美度(°Bé)
在 25℃時
1.26
1.32
29.9
35.1
鹽含量
凝固點℃
溶液的百分含量 在 100 份水中
27.5
33.0
11 -
37.9
49.3
-38.6
-27.1
1、產(chǎn)量:
2、物料比熱:
3、初水分(濕基):
4、終水分(濕基):
5、環(huán)境溫度:
6、干燥介質(zhì)比熱:
7、干燥進(jìn)風(fēng)溫度:
G2=4200kg/h
Cp=0.2kcal/kg℃
W1=55%
W2=5%
t0=20℃(年平均溫度)
Cs=0.24kcal/kg℃
t1=400℃
8、干燥平均排風(fēng)溫度: t2=150℃
9、原料進(jìn)料溫度:
10、干燥排料溫度:
11、冷卻出料溫度:
θ1=30℃
θ2=150℃
θ3=60℃
干燥系統(tǒng)物料衡算(4.2噸造粒生產(chǎn)線,單條線核算如下):
已知: G2= 4200.00kg/h ; W1=55.00% ;
W2= 6.00%
1. 干燥系統(tǒng)脫水量 M=G2(W1-W2)/(1-W1) = 4573.33kg/h
2. 處理量 G1=G2+M = 8773.33kg/h(4.2噸生產(chǎn)線每低時需求45%溶液)
2、系統(tǒng)用氣量:
2.1根據(jù)計算得:61000Nm3/h(加熱范圍20℃利用煙氣預(yù)熱至60℃再空氣換熱至
400℃,系統(tǒng)排放尾氣余熱經(jīng)鈣液濃縮機(jī)器吸收,終端尾氣排放溫度80℃左右)。
尾氣中的主要成分是大濕小溫空氣和水蒸汽,含有少量的CaCl2煙塵(<1%);
氯化鈣原液吸收尾氣余熱及尾氣CaCl2煙塵,提大濃度循環(huán)利用,無廢水排放。
2.2熱風(fēng)爐煙氣量:33600Nm3/h(標(biāo)況下);混合后煙氣溫度750℃,換熱完畢排
煙溫度為170度,其中系統(tǒng)回用風(fēng)量為9803m3/h。
3、系統(tǒng)熱利用率大
七、造粒系統(tǒng)公用工程消耗指標(biāo)(整體4.2噸計,整體能耗如下):
1.燃煤消耗:1272kg/h(熱值按照普煤5500Kcal/m3)
噸產(chǎn)品消耗:300kg/t(實際生產(chǎn)不會超過320kg)
2.電力消耗:400kwh/h(裝機(jī)功率500kw,80%負(fù)荷);
造粒干燥專家
噸電消耗: 95kwh/h(若滿負(fù)荷運(yùn)行噸電消耗<100kwh/h)
3. 冷卻循環(huán)鈣液:20m³/h(買方從現(xiàn)場原鈣液儲存池接入造粒系統(tǒng)冷卻機(jī)循環(huán)
水槽即可)
5.產(chǎn)品收回:≥99%
6.崗位設(shè)置
系統(tǒng)操作工: 1~3人/班.臺
包裝、搬運(yùn)工:2~4人/班.臺
以上合計:
4~6人/班.臺
運(yùn)行成本消耗見下表:(平均產(chǎn)量 4.2噸/低時計)
能耗表:每低時能耗表(一個班8低時產(chǎn)量按照32t)
能源種類
煤:
電:
人工:
注意
每噸產(chǎn)品耗煤300kg
每噸產(chǎn)品耗電95度
每噸產(chǎn)品約0.2個人工,按照6人計
①、以上成本消耗僅供參照(根據(jù)采用單位地區(qū)的差異,各地的人工費(fèi)及煤、
水、電等價格都不一樣);
②、經(jīng)需方根據(jù)當(dāng)?shù)貎r格自行外加包裝袋、運(yùn)費(fèi)等其它不可預(yù)見費(fèi)用;
③、電耗不含甲方自配機(jī)器。