雙槳葉加盤式組合干燥在沉淀硫酸鋇生產中的應用

摘要:介紹了雙槳葉和盤式干燥機系統(tǒng)的組合干燥的流程、設備結構和工作原理，對其能源的消耗利用及環(huán)境良好性進行了分析和比較，肯定了這種組合干燥系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的閃蒸對流干燥組合在工業(yè)鋇鹽生產中的合理性及明顯的節(jié)能效果。

關鍵詞:硫酸鋇；雙槳葉盤式組合干燥；對流傳導干燥；節(jié)能  

　　BaSO4為無色斜方晶系結晶，或無定型白色粉末，無毒，在1450℃分解。化學性質穩(wěn)定，在水中的溶解度極低（60℃時在水中的溶解度最大，為0.46g/100g水），主要用于油漆填充。在硫酸鋇的工藝過程中，干燥是最后一道工序，目前中國常用的干燥方式有多種，有旋轉閃蒸干燥、兩級雙漿葉干燥、回轉干燥窯干燥、雙槳葉加盤式組合干燥，其干燥的生產方式直接關系到產品最終質量，影響產品最終水分含量、白度等技術指標。我們?yōu)槟称髽I(yè)設計并制造安裝的年產4萬t沉淀硫酸鋇（副產2.2萬噸硫化鈉）系統(tǒng)，采用雙槳葉加盤式組合干燥系統(tǒng)，硫酸鋇漿的含水率在25%左右，物料呈白色膏糊狀；最終干燥后物料含濕量應達到0.2%，表觀密度為3.5～3.8Kg/L。

1、 工藝流程及設備

1.1 工藝流程選擇

　　硫酸鋇漿濕物料由含水25%干燥到水10%的過程中，物性有一個逐漸變粘變硬之后又變疏松的過程；選擇雙槳葉干燥機正適合此物性變化。含水10%以下物料疏松且流動性好，選用盤式干燥器。因此在該項目中采用先雙漿葉再盤式干燥的組合，雙漿葉和盤式干燥機都屬傳導型干燥機。工藝流程為由前工序臥式螺旋離心機離心分離后含水25%左右的濕物料首先進入雙槳葉干燥機，預干燥到10%含濕量左右，消除物料部分粘性后呈松散粉粒狀后，再進入到盤式干燥器內進行干燥作業(yè)（流程如圖1所示），最終達到產品含濕要求。

1.2 雙槳葉干燥機

　　雙槳葉干燥機為傳導型干燥機。機體由夾套外殼、雙螺旋干燥輸送軸、驅動機構、頂蓋、排濕系統(tǒng)等組成。內加熱雙螺旋輸送干燥器臥式工作，外殼夾套和干燥輸送軸內通入0.6MPa蒸汽，濕物料從干燥器設在頂蓋上的加料口加入干燥機內，在轉動的干燥輸送軸的推動下不斷翻滾前進，物料在運動過程中完成傳熱的干燥作業(yè)；干燥完成后由干燥器另一端的底部出料口排出且同時完成輸送過程。

1.3雙槳葉干燥機特點

　　⑴雙槳葉干燥機處理物料范圍廣，可使用不同熱介質，可處理膏狀、顆粒狀、粉狀物料，既可處理熱敏性物料，又可處理需高溫處理的物料；⑵整個干燥過程密閉操作，在攪拌、混合過程中使物料劇烈翻動，物料顆粒充分與傳熱面接觸，在軸向區(qū)間內，物料的溫度、濕度、混合度梯度很小，從而保證了工藝的穩(wěn)定性；同時也獲得了較高的換熱系數，換熱系數一般可以達到80-350W/(㎡•K)；⑶雙槳葉干燥機間接加熱物料，沒有大量空氣攜帶走熱量，能耗相對較低；⑷干燥機內從物料中釋放出的水蒸汽由干燥器頂部的排氣管直接排出，該尾氣主要成份是水蒸汽，氣速較低，粉塵少，不存在干燥產品的夾帶問題；環(huán)境污染小，同時減少了粉塵回收設備投資；⑸雙槳葉干燥機既可連續(xù)操作也可間歇操作，低速攪拌及合理的結構。磨損量小，維修費用很低。

1.4  盤式干燥機

　　盤式連續(xù)干燥機是一種新型傳導式干燥設備，盤式連續(xù)干燥機立式工作，由干燥盤、耙臂、裝在耙臂上的若干耙葉、主軸、傳動裝置、外殼等組成；濕物料由頂部的加料口加入，中空的干燥盤內通入250℃的導熱油。干燥盤分為大盤和小盤兩種，在干燥器內水平層式布置，干燥盤靜止不動，物料在大盤上在耙葉推動下由外向里運動，由大盤的里緣落入小盤的里緣，物料在小盤上由里向外運動，由小盤的外緣落入大盤，物料在干燥盤面上由耙葉輸送、翻動，呈阿基米德螺旋線軌跡運動，在運動過程中被干燥盤加熱，進行傳熱傳質完成干燥作業(yè)，通過每層干燥盤后由干燥器的底部排出，整個干燥過程密閉操作，從物料中釋放出的水蒸汽經過脈沖袋式除塵器除塵后，由引風機排放至大氣。

1.5盤式干燥機特點

　?、旁诩訜釄A盤中，物料被耙葉慢速推動，物料之間相互磨損很小，干燥前后物料的形狀、大小變化很小，破損率極低，對晶體物料的表面質量幾乎不會產生影響；⑵物料溫度控制準確、容易，物料的停留時間可以精確調整；⑶物料的流向單一，無返混現(xiàn)象，干燥均勻、質量穩(wěn)定，不需要再混合；⑷盤式連續(xù)干燥機其配置簡單，不需配備氣流干燥所必須配置的旋風除塵器，不使用熱風作為加熱介質，因此，不會發(fā)生因熱風和粉塵分離不好隨尾氣夾帶造成的產品損失； 可連續(xù)運行、密閉操作、蒸發(fā)強度大、濕度梯度分布合理、動力消耗低、占地面積小；

1.6  設備選材

　　由于BaSO4產品對鐵離子有嚴格要求，因此雙槳葉干燥機及盤式干燥機接觸物料部分采用0Cr18Ni9不銹鋼；其配套設施如除塵設備等，為了不影響回收部分產品的品質，同樣也使用0Cr18Ni9不銹鋼材質。

2  設備性能及操作參數

2.1 設備性能參數（表1）

表1 年產20000t硫酸鋇兩級干燥機性能參數

2.2 設備生產操作參數（表2）

表2 硫酸鋇生產操作參數

 3 結束語

　　將雙槳葉干燥機和盤式干燥機組合對硫酸鋇進行干燥，充分有效的利用了其各自的優(yōu)點，雙槳葉干燥機有效的解決了濕鋇粘性大，不易處理的問題；盤式干燥機有效的解決了水份在10%以下的深度干燥的效果問題，其組合系統(tǒng)在工業(yè)化實際生產過程的使用效果良好。

　　雙漿葉加盤干組合干燥系統(tǒng)與閃蒸干燥系統(tǒng)相比，在相同產量及生產條件下，組合干燥系統(tǒng)可節(jié)能30%－40%左右，但是雙漿葉加盤干組合干燥系統(tǒng)的造價偏高；雙漿葉加盤干組合干燥系統(tǒng)與兩級雙漿葉干燥系統(tǒng)相比，后者的造價及電耗更高；雙漿葉加盤干組合干燥系統(tǒng)與回轉干燥窯相比，后者系統(tǒng)的占地面積較大，投資偏高，且產品的的白度不能保證。