一种工业副产石膏脱水系统与工艺技术方案

技术编号:19017730 阅读:35 留言:0更新日期:2018-09-26 17:39
一种工业副产石膏脱水系统与工艺,包括用于供应原料的给料机,给料机连接用于将湿物料脱除自由水的打散烘干机,打散烘干机连接用于收集其烘干物料的旋风分离器一,旋风分离器一连接用于将分离所得烘干物料脱除结晶水的脱水炉,脱水炉连接用于收集脱水后物料的旋风分离器二,旋风分离器二接用于储存产品的料仓,热风炉连接打散烘干机和脱水炉,为物料的烘干和脱水提供热源;旋风分离器一连接用于净化废气的袋式收尘器,为系统气流流动提供动力的离心风机连接袋式收尘器以及用于排放废气的烟囱。利用本发明专利技术生产建筑石膏粉,可实现物料有效分散,高效节能,且对各种工业副产石膏适应性强。

【技术实现步骤摘要】
一种工业副产石膏脱水系统与工艺
本专利技术属于建筑石膏粉生产
,特别涉及一种工业副产石膏脱水系统与工艺。
技术介绍
工业副产石膏是指工业生产中因化学反应生成的以硫酸钙为主要成分的副产品或废渣,主要包括磷石膏、脱硫石膏、柠檬酸石膏、氟石膏、盐石膏、味精石膏、铜石膏和钛石膏等。工业副产石膏通常由于自由水含量大、有害杂质多而不能直接利用。将工业副产石膏脱水,将二水石膏相转化为β-CaSO4·0.5H2O相,制备出建筑石膏及制品是目前最主要的利用途径。目前,生产建筑石膏粉的技术装备主要有两类:一是以堆积态脱水方式为主的传统技术装备,主要有炒锅和回转窑两种。这类装备采用堆积态换热方式,烘干和脱水效率低、能耗高,在国外已经逐步淘汰。二是以分散态脱水为主的新型技术装备,主要有气流煅烧磨、沸腾炉和流化床式煅烧炉等。这类装备采用分散态脱水技术,传递面积大,烘干和脱水速率快,生产效率和热效率大幅提高,能耗显著降低,是目前建筑石膏生产技术发展的主流方向。但这类装备目前主要应用于天然石膏的脱水方面,在工业副产石膏脱水方面主要存在如下问题:(1)难以实现均匀喂料及物料有效分散,对物料含水量有限制,技术性应性差。工业副产石膏的自由水含量大,往往团聚成块状,现有分散态技术装备难以有效解决物料的分散和均匀喂料问题。因此需要对物料的水分有严格限制,从而制约了该项技术对工业副产石膏的适应性。(2)产品质量稳定性差,系统热效率有待提高。现有分散态脱水装备中物料停留时间短,脱水温度高,导致局部过度脱水问题,产品质量较差。同时,由于脱水温度高,导致尾气温度也较高,但是未能实现余热的有效利用,系统热效率仍有待提高。因此,针对工业副产石膏的特点,开发一种适应性强,高效节能的脱水系统,对工业副产石膏的综合利用具有现实意义。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种工业副产石膏脱水系统与工艺,能够实现物料有效分散、高效节能、对各种工业副产石膏适应性强。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种工业副产石膏脱水系统,包括用于供应原料的给料机1,所述给料机1连接用于将湿物料脱除自由水的打散烘干机2,所述打散烘干机2连接用于收集其烘干物料的旋风分离器一3,所述旋风分离器一3连接用于将分离所得烘干物料脱除结晶水的脱水炉4,所述脱水炉4连接用于收集脱水后物料的旋风分离器二5,所述旋风分离器二5接用于储存产品的料仓9,热风炉10连接打散烘干机2和脱水炉4,为物料的烘干和脱水提供热源;所述旋风分离器一3连接用于净化废气的袋式收尘器6,为系统气流流动提供动力的离心风机7连接所述袋式收尘器6以及用于排放废气的烟囱8。所述给料机1设置有倒置的方锥形料斗1a,料斗1a侧壁上设有振动器1b,料斗1a下部设有双螺旋给料装置1c;所述打散烘干机2主要由壳体2c和打散转子2d构成,壳体2c上设有一个向上的物料进口2a,一个水平的进风口2b和一个向上的出风口2e,所述物料进口2a承接双螺旋给料装置1c的给料,所述进风口2b接热风炉10的热风;所述旋风分离器一3包括圆柱体结构的上壳体3b和倒置圆锥体结构的下壳体3c,上壳体3b上设置有切向进口3a,上壳体3b中心位置设有烟气出口3e,下壳体3c锥口的下料管上设有锁风阀3d,所述切向进口3a与出风口2e连接;所述脱水炉4为鹅颈式圆形管道结构,竖向设置,设有一个热风进口4a,2个进料口4c和一个出口4d,炉内在进料口4c向下位置设有物料分散器4b,所述热风进口4a接热风炉10的热风;所述旋风分离器二5包括圆柱体结构的上壳体5b和倒置圆锥体结构的下壳体,上壳体5b上设置有切向进口5a,上壳体5b中心位置设有烟气出口5c,下壳体锥口的下料管上设有锁风阀5d和分料阀5e,所述切向进口5a与出口4d连接;所述分料阀5e将旋风分离器二5的下料分为两路,一路接料仓9,另一路与旋风分离器一3的下料分别接脱水炉4的2个进料口4c;所述袋式收尘器6的入口接烟气出口3e,除尘口接旋风分离器一3的下料管;所述离心风机7的进口连接袋式收尘器6的烟气出口,出口连接烟囱8。所述打散转子2d采用以下几种结构之一:固定板锤式、活动板锤式、笼棒式结构以及螺旋桨叶式,打散转子2d由调速电机提供动力;所述壳体2c外部用保温材料包裹;所述旋风分离器一3和旋风分离器二5为高效型旋风分离器,分离效率在95%-99.9%之间;所述锁风阀3d和锁风阀5d为回转锁风阀或者翻板阀;所述热风进口4a位于脱水炉4炉体底部,为倒锥形缩口结构,所述进料口4c位于热风进口4a上方1-2m处,进料口4c与炉体中心线也即气流方向呈40°-60°的夹角;所述脱水炉4炉体采用内保温或者外保温两种形式之一;所述袋式收尘器6采用脉冲式清灰方式,设有螺旋输送机6a进行排灰;所述离心风机7采用变频调速和固定转速两种形式之一,与袋式收尘器6之间的连接管道上设有流量调节阀7a。所述热风炉10出口管道上设有三通阀一10a,将热风分为两路,一路接打散烘干机2的进风口2b,且在连接管路上依次设置有流量调节阀一10b、三通阀二10c、冷风阀一10d和流量调节阀二10e,其中,三通阀二10c还连接旋风分离器二5的烟气出口5c;另一路接脱水炉4的热风进口4a,且在连接管路上依次设置有冷风阀二10f和流量调节阀三10g。所述热风炉10具有耐高温的保温结构,采用煤粉、燃气或燃油作为燃料。所述料仓9为圆柱体结构,料仓壁面上设有采用内保温或者外保温两种形式之一的保温层,仓底设有气力流化装置,料仓进口设有仓式气力输送泵9a,出口设有闸阀。所述分离所得烘干物料在脱水炉4中以悬浮态方式进行脱水。本专利技术还提供了一种利用所述工业副产石膏脱水系统生产建筑石膏粉的工艺,包括以下步骤:第一步,控制打散烘干机2出口气体温度为100℃~120℃,将工业副产石膏原料中的大部分自由水脱除,改善物料流动性;第二步,利用旋风分离器一3将经打散烘干机2处理过的原料进行分离,送入脱水炉4在悬浮状态下脱水;第三步,控制脱水炉4出口气体温度为160℃~170℃,获得以β-CaSO4·0.5H2O为主要成分的产品;第四步,利用旋风分离器二5将脱水后的产品进行分离,输送至料仓9进行陈化调质,获得质量合格的建筑石膏产品;第五步,将脱水炉4的高温废气引入打散烘干机2,实现余热利用,将袋式收尘器6收集下来的物料引入脱水炉4,实现物料回收。在热风炉10出口设有温度和压力测点一,在打散烘干机2热风进口设置温度和压力测点二,在打散烘干机2废气出口设置温度和压力测点三,在旋风分离器一3出口设置温度和压力测点四,在脱水炉4进口设置温度和压力测点五,在脱水炉4加料口上方设置温度和压力测点六,在脱水炉4出口设置温度和压力测点七,在旋风分离器二5设置温度和压力测点八,在离心风机7入口设置温度和压力测点九,保持对各测点的温度和压力监测。与现有技术相比,本专利技术采用先打散烘干、改善物料流动性后再悬浮态脱水的技术路线,解决了工业副产石膏由于自由水含量大难以分散的问题。采用悬浮态脱水方式,气固接触面积大,换热效率高,脱水速率大。实现了脱水炉废气余热的回收利用,提高了系统的热效率。可以通过设置脱水炉的长度、优化内部结构、调节炉内物料循环负荷率等手段,延长物料在炉内的停留本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种工业副产石膏脱水系统,包括用于供应原料的给料机(1),其特征在于,所述给料机(1)连接用于将湿物料脱除自由水的打散烘干机(2),所述打散烘干机(2)连接用于收集其烘干物料的旋风分离器一(3),所述旋风分离器一(3)连接用于将分离所得烘干物料脱除结晶水的脱水炉(4),所述脱水炉(4)连接用于收集脱水后物料的旋风分离器二(5),所述旋风分离器二(5)接用于储存产品的料仓(9),热风炉(10)连接打散烘干机(2)和脱水炉(4),为物料的烘干和脱水提供热源;所述旋风分离器一(3)连接用于净化废气的袋式收尘器(6),为系统气流流动提供动力的离心风机(7)连接所述袋式收尘器(6)以及用于排放废气的烟囱(8)。

【技术特征摘要】
1.一种工业副产石膏脱水系统,包括用于供应原料的给料机(1),其特征在于,所述给料机(1)连接用于将湿物料脱除自由水的打散烘干机(2),所述打散烘干机(2)连接用于收集其烘干物料的旋风分离器一(3),所述旋风分离器一(3)连接用于将分离所得烘干物料脱除结晶水的脱水炉(4),所述脱水炉(4)连接用于收集脱水后物料的旋风分离器二(5),所述旋风分离器二(5)接用于储存产品的料仓(9),热风炉(10)连接打散烘干机(2)和脱水炉(4),为物料的烘干和脱水提供热源;所述旋风分离器一(3)连接用于净化废气的袋式收尘器(6),为系统气流流动提供动力的离心风机(7)连接所述袋式收尘器(6)以及用于排放废气的烟囱(8)。2.根据权利要求1所述工业副产石膏脱水系统,其特征在于,所述给料机(1)设置有倒置的方锥形料斗(1a),料斗(1a)侧壁上设有振动器(1b),料斗(1a)下部设有双螺旋给料装置(1c);所述打散烘干机(2)主要由壳体(2c)和打散转子(2d)构成,壳体(2c)上设有一个向上的物料进口(2a),一个水平的进风口(2b)和一个向上的出风口(2e),所述物料进口(2a)承接双螺旋给料装置(1c)的给料,所述进风口(2b)接热风炉(10)的热风;所述旋风分离器一(3)包括圆柱体结构的上壳体(3b)和倒置圆锥体结构的下壳体(3c),上壳体(3b)上设置有切向进口(3a),上壳体(3b)中心位置设有烟气出口(3e),下壳体(3c)锥口的下料管上设有锁风阀(3d),所述切向进口(3a)与出风口(2e)连接;所述脱水炉(4)为鹅颈式圆形管道结构,竖向设置,设有一个热风进口(4a),2个进料口(4c)和一个出口(4d),炉内在进料口(4c)向下位置设有物料分散器(4b),所述热风进口(4a)接热风炉(10)的热风;所述旋风分离器二(5)包括圆柱体结构的上壳体(5b)和倒置圆锥体结构的下壳体,上壳体(5b)上设置有切向进口(5a),上壳体(5b)中心位置设有烟气出口(5c),下壳体锥口的下料管上设有锁风阀(5d)和分料阀(5e),所述切向进口(5a)与出口(4d)连接;所述分料阀(5e)将旋风分离器二(5)的下料分为两路,一路接料仓(9),另一路与旋风分离器一(3)的下料分别接脱水炉(4)的2个进料口(4c);所述袋式收尘器(6)的入口接烟气出口(3e),除尘口接旋风分离器一(3)的下料管;所述离心风机(7)的进口连接袋式收尘器(6)的烟气出口,出口连接烟囱(8)。3.根据权利要求2所述工业副产石膏脱水系统与工艺,其特征在于,所述打散转子(2d)采用以下几种结构之一:固定板锤式、活动板锤式、笼棒式结构以及螺旋桨叶式,打散转子(2d)由调速电机提供动力;所述壳体(2c)外部用保温材料包裹;所述旋风分离器一(3)和旋风分离器二(5)为高效型旋风分离器,分离效率在95%-99.9%之间;所述锁风阀(3d)和锁风阀(5d)为回转锁风阀或者翻板阀;所述热风进口(4a)位于脱水炉(4)炉体底部,为倒锥形缩口结构,所述进料口(4c)位于热风进口(4a)上方1-2m处,进料口(4c)与炉体中心线也即气流方向呈40°-60°的夹角;所述脱水炉(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈延信酒少武赵博
申请(专利权)人:西安建筑科技大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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