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组合干燥系统在氰尿酸生产中的应用

作者: 发表时间:2012-10-22 15:06:00

氰尿酸又称三聚氰酸,是一种重要的化工原料,在其干燥作业中采用厢式干燥机存在诸多缺点,如:热效率低、劳动强度大、劳动条件差、间歇操作、单批产量低等;采用脉冲气流干燥机很难一次性达到产品含湿量要求,而且动力消耗过大,能耗太高;由于湿物料在升温及析出结晶水阶段有粘性,对盘式连续干燥机正常运行有影响,无法发挥其动力消耗低、能耗低的优点。因此,我们决定采用先脉冲气流干燥再盘式连续干燥的组合干燥工艺路线,充分发挥各自干燥形式的特长,优势互补。
    组合干燥是由两种或两种以上的干燥机串联起来,从而使新装置兼有了不同型式干燥机的性能,达到单一干燥机所不能达到的目的。本文所说的干燥系统采用两级干燥串联操作,第一个干燥机起预干燥作用,使湿度较大粘度较大的物料湿含量降至某一值,然后经过第二个干燥机使物料含水率达到最终要求,本组合干燥机由石家庄工大化工设备有限公司开发制造。
1 工艺流程及设备简介
1.1 工艺流程
    脉冲气流-盘式连续干燥系统由脉冲气流干燥机和盘式连续干燥机两级干燥组成,其工艺流程见下图。

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    由上道工序来的含湿量27%的湿物料,被送至脉冲气流干燥机加料器的料斗内,并被均匀定量地加进脉冲气流干燥管下部进行干燥作业。干燥空气由引风机抽吸进入干燥系统,通过蒸汽散热器的加热,经干燥机下部的气体分布器进入干燥管内与湿物料进行传热传质,进行干燥作业。干燥后的物料(含湿量8%)从干燥机主机顶部出口由湿空气携至旋风分离器,经旋风分离后,大部分物料被收集成为产品。尾气再经过袋式除尘器分离,两级除尘后的尾气在引风机的抽吸下排入大气。
    两级分离后的含湿量8%左右的湿物料,由斗提机送到盘式干燥机中进行干燥作业,物料在流动过程中完成传热传质过程,达到干燥的目的。已干物料在干燥机底部的排料口排出,从物料中逸出的湿汽经过袋滤在引风机的抽吸下排入大气。该组合形式能满足产品的白度要求,而且堆积密度大,能耗较低,粉尘损失小。气流干燥采用0.6MPa饱和水蒸汽加热,盘式干燥机采用0.3MPa饱和水蒸汽加热。
1.2 主要设备介绍
1.2.1脉冲气流干燥机
    脉冲气流干燥机是一种对流式干燥设备,具有适应物料范围广,能处理团聚块状物料和发粘的物料,生产能力大,设备紧凑,连续密闭操作等优点。
    脉冲气流干燥机由蒸汽散热器、加料器、气体分布器、气流干燥管、旋风分离器、袋式除尘器以及引风机等组成。湿物料被加料器输送至气流干燥管底部。被蒸汽散热器加热后的空气在引风机的引力下通过气体分布器进入干燥管底部。热空气携带湿物料向上流动,在流动过程中湿物料与热空气充分混合进行传热传质达到干燥目的。产品物料从干燥管顶部由气体携带至旋风分离器和袋式除尘器,收集成为产品。从物料中逸出的湿气由热空气携带在引风机的抽吸下排入大气。空气的预热采用蒸汽散热器加热。
1.2.2盘式连续干燥机
    盘式连续干燥机是一种新型传导式干燥设备,具有连续运行、密闭操作、蒸发强度大、湿度梯度分布合理、动力消耗低、占地面积小等优点。其主要由干燥盘、耙臂、装在耙臂上的若干耙叶、主轴、转动装置、外壳等组成。干燥盘分为大盘和小盘两种,其内通入加热介质。 湿物料自加料器连续地加到干燥机上部第一层干燥盘上,带有耙叶的耙臂作回转运动使耙叶连续地翻抄物料。物料沿指数螺旋线流过干燥盘表面,在小干燥盘上物料被移送到外缘,并在外缘落到下方的大干燥盘外缘,在大干燥盘上物料向里移动并从大干燥盘的里缘落到下一层小干燥盘的里缘。由于大小干燥盘交替排列,物料得以连续地流过整个干燥机,而加热介质如饱和水蒸气、导热油等自每层干燥盘内通过与盘面上的物料进行热交换,使物料被自上而下移送过程中得到干燥,已干物料从最后一层干燥盘落到壳体的底层,最后被耙叶移送到出料口排出。湿份从物料中逸出,由设在顶盖上的排湿口排出。从底层排出的干物料可直接包装。整个干燥过程密闭操作。
2 本组合干燥系统的特点
    (1)安装方便,占地面积小。本组合干燥系统的关键设备为脉冲气流干燥机和盘式连续干燥机,辅助设备较少,结构紧凑,占地面积小。
    (2)能耗低,操作费用低。由于本组合干燥机为气流型干燥机和传导型干燥机的较好结合,其热效率较气流型干燥机高得多,经在氰尿酸工业使用中测得的数据表明,使用本组合干燥系统干燥同种物料能耗费用是使用其它气流干燥系统能耗费用的1/2-1/3,大大降低了加工成本,增加了企业利润。
    (3)操作环境好。由于本组合干燥系统采用密闭操作,因此干燥的粉状物料不会在空气中扩散,从而杜绝了粉尘对环境和现场人员的污染。
    (4)运行稳定,噪音较小。由于本组合干燥系统运行功率较小,并密闭操作,因此设备运行平稳,噪音较小,增强了运行的安全性,并减少了噪音对环境的污染。
    (5)操作简单,连续运行,易于自动化控制,单位时间内产量大。
    (6)特别适用于对含湿量较大、较粘的物料的干燥。
    (7)避免了使用单一干燥机的弊端。如果单一使用脉冲气流干燥机干燥物料,能耗消耗较大,粉尘较大,对操作环境污染较严重;如果单独使用盘式连续干燥机干燥湿含量较大粘度较大的物料,物料将会慢慢的粘在设备的盘面上,设备将无法正常运行。
3 经济效益
    采用脉冲气流─盘式连续干燥组合系统干燥氰尿酸,减少了对环境的污染,提高了产品质量,产品的综合成本降低很多。下面列表对本组合干燥机与厢式干燥机在年产20000吨氰尿酸干燥中的经济指标比较。从下表中可看出:使用脉冲气流─盘式连续干燥系统每干燥1吨氰尿酸节约费用109.4元,年节约成本218.8万元。
                                  表1 年产20000吨氰尿酸两种干燥形式经济指标对比表

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    注:1、电价按0.5元/度计。
        2、蒸汽价格按80元/吨计。
        3、人员费用按人年费10000元计 
4 应用前景
    目前,国内绝大多数氰尿酸生产厂家采用传统的厢式干燥机氰尿酸,由于烘干方式的落后,导致生产效率较低,劳动强度较大,环境污染较严重,生产成本较高。而采用本组合干燥系统干燥氰尿酸,则大大减低了生产成本,提高了产品质量,保护了环境。因此,本组合干燥系统在氰尿酸等粘性物料的干燥上具有很好的应用前景。
参考文献
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