沉淀硫酸鋇的干燥

在沉淀硫酸鋇的工業(yè)生產(chǎn)中,干燥是最后一道工序,直接關(guān)系到產(chǎn)品最終質(zhì)量,影響產(chǎn)品最終水份含量、白度等技術(shù)指標(biāo)。沉淀硫酸鋇濾餅是屬粘性膏糊狀物料,濾餅含水率在26%~45%,濾餅含水率的高低取決于壓濾機的壓濾效果,同時也影響后序干燥系統(tǒng)的負荷。年產(chǎn)3000t/a以下的小規(guī)?；S采用炕房烘干,煙氣加熱,要求炕面溫度不低于250e;年產(chǎn)3000t/a~5000t/a,乃至10000t/a規(guī)模的采用煙道氣間接加熱回轉(zhuǎn)干燥窯干燥器,這是一種工業(yè)生產(chǎn)上普遍采用的干燥形式。目前我們利用空心漿干燥器對硫酸鋇濾餅進行干燥試驗,結(jié)果表明,單級干燥機直接干燥,干燥后物料水份含量在8%~12%之間,遠未達到產(chǎn)品含水率要求;后來將單級干燥出來的物料進行二次干燥實行兩級干燥,二級干燥器干燥出來的物料水份含量為011%以下,可以達到產(chǎn)品含水率指標(biāo)。隨后將這種兩級空心漿葉干燥形式用于工業(yè)化生產(chǎn),效果良好,開辟了BaSO4行業(yè)干燥的新途徑,同時解決了空心漿葉干燥機干燥粘性膏糊狀物料問題。 1 回轉(zhuǎn)干燥窯干燥 回轉(zhuǎn)干燥窯系統(tǒng)是利用煙道氣間接加熱 [1] 、蒸 發(fā)物料水份的連續(xù)型干燥形式,如圖1所示。 

該干燥系統(tǒng)由干燥窯本體、燃燒爐1、排煙除塵裝置和抽濕風(fēng)機等組成。其原理如下:燃燒爐子(燃煤、燃油或燃氣)產(chǎn)生的煙道氣經(jīng)由中心火筒7、徑向煙道5流向窯體夾套內(nèi),再經(jīng)夾套出煙口由排煙風(fēng) 機抽出,經(jīng)除塵后排空。BaSO4濾餅由加料機3加入,經(jīng)加料管2,進入干燥窯體的料腔內(nèi)(料腔由中心火筒與筒體夾套的空間形成)。通過中心火筒、夾套、徑向煙管之間的傳熱面?zhèn)鲗?dǎo)加熱(傳熱系數(shù)在62515kJ/m2#e~1668kJ/m2#e [1] ,使鋇餅中的 水份蒸發(fā)。在整個傳熱、傳質(zhì)過程中,要求煙氣溫度 不低于250e。物料在窯體內(nèi)通過窯體轉(zhuǎn)動,傳熱面不斷更新變化,并向前移動被干燥,干燥后的物料由窯體出料端出料口排出,由皮帶機送去粉碎。干燥過程的濕氣體的窯體頭部排氣罩經(jīng)抽濕風(fēng)機排出。這是一個連續(xù)、穩(wěn)定的開式干燥系統(tǒng),被國內(nèi)鋇鹽行業(yè)大部分規(guī)?；S采用。以5000t/a為例,其操作參數(shù)見表1。

此干燥器的缺點是:1設(shè)備體積龐大,占地面積大;o燃料采用煤、油或氣產(chǎn)生的煙塵影響干燥系統(tǒng)操作環(huán)境,煙塵落入物料中增加了物料中的黑點數(shù),不適于高純度的BaSO4產(chǎn)品生產(chǎn);?這種干燥機由于自身結(jié)構(gòu)的原因,煙氣煙道抄板受熱膨脹后不可避免的開裂而導(dǎo)致漏煙,影響產(chǎn)品的白度,同時由于停機檢修,增加了維修成本;?干燥窯體與物料接觸部分采用普通碳鋼材料制作,表面氧化、剝落,產(chǎn)生的氧化鐵增加產(chǎn)品的鐵含量,對于高品質(zhì)的BaSO4產(chǎn)品明顯不適應(yīng),因此這種干燥機也急待改進。 2 兩級空心漿葉干燥 空心漿葉干燥機為間接加熱型干燥機[2],傳熱介質(zhì)與物料不直接接觸,是由殼體夾套及許多特殊中空扇形葉片傳熱的低速攪拌干燥機。物料從進料口進入機體內(nèi),由空心漿葉攪拌、輸送,傳熱介質(zhì)通入殼體夾套、空心軸和空心漿葉內(nèi)提供熱量,在物料被攪拌、輸送過程中,被傳熱面加熱,且傳熱面不斷更新,在整個傳熱、傳質(zhì)過程中,其中水份被蒸發(fā)(其蒸發(fā)強度經(jīng)驗值為100kgH2O/m2 #e#h~130kgH2O/m2#e#h[3]),兩級不銹鋼空心漿葉干燥機串聯(lián)干燥系統(tǒng)如圖2所示。

BaSO4濾餅由一級干燥機加料器加入,經(jīng)一級 干燥機干燥后物料基本呈松散狀態(tài)。再由一級干燥機下料閥出料,加入二級漿葉干燥機干燥,二級干燥出來的物料由出料閥排出,經(jīng)提升機送入粉碎機料倉進行粉碎。干燥過程中一、二級干燥器傳熱介質(zhì)為4kg/cm2~6kg/cm2飽和水蒸氣。由于干燥過程機體內(nèi)是封閉的,水份蒸發(fā)產(chǎn)生的濕氣體大于飽和狀態(tài),溫度低極易冷凝成水滴,因此必須向機體補充一定量的熱空氣,熱空氣經(jīng)與濕氣體混合氣體由風(fēng)機抽出經(jīng)除塵后排空。干燥出來的產(chǎn)品經(jīng)檢測達GB/2899-1996一級品以上,純度99%、水溶物012%、鐵含量012%、水份011%、細度0112%(孔徑43Lm篩余物)、吸油量1515%、白度94%。其操作參數(shù)見表2。

兩級空心漿葉干燥系統(tǒng)的優(yōu)點表現(xiàn)在:1干燥系統(tǒng)低燥音、低污染、運行平穩(wěn)、維護成本低;o蒸汽為傳熱介質(zhì)(p=490kPa),運行成本低于其它干燥機;?系統(tǒng)從加料到出料封閉作業(yè),操作環(huán)境好,避免了空氣中煙塵落入物料中而影響產(chǎn)品質(zhì)量;?由于干燥機是不銹鋼材料,消除了傳熱面氧化、剝落所造成的物料中鐵含量增加的因素。這種干燥系統(tǒng)為生產(chǎn)高純度沉淀硫酸鋇產(chǎn)品提供了保障,已在5000t/a~10000t/aBaSO4工廠投入使用,并取得良好的經(jīng)濟效益。 3 結(jié)論 在沉淀BaSO4工業(yè)化生產(chǎn)中,對一般國家標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)內(nèi)產(chǎn)品干燥可以仍舊采用間接加熱式回轉(zhuǎn)干燥窯,但須解決其結(jié)構(gòu)上的不合理因素,防止煙道抄板 焊縫因受熱膨脹開裂,對此我們已有新的改進。改進后的干燥機已投入使用,效果良好。對于高純度的BaSO4產(chǎn)品,應(yīng)采用兩級空心漿葉干燥系統(tǒng),封閉化生產(chǎn)。該機在結(jié)構(gòu)上不同于普通的空心漿葉干燥機,經(jīng)過反復(fù)試驗改進,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有其獨到之處。這種干燥系統(tǒng)不僅適用于高純度BaSO4工業(yè)生產(chǎn),同時也適應(yīng)于BaCO3、MgSO4、CsCO3和超細CaCO3等工業(yè)無機鹽產(chǎn)品的干燥。在無機鹽工業(yè)節(jié)能降耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量方面大有潛力可挖。