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脱硫石膏干燥工艺及设备

目前国内对脱硫石膏的利用有很多,但主要是两种.一是作为水泥的缓凝剂.二是加工成为半水石膏,用作建筑材料.其加工方法都是干燥.前者是脱去部分或全部机械结合水.后者是脱去全部机械结合水并在160℃温度下脱去部分或全部化学结合水.上述加工有两个共同的难点:

第一:是脱硫石膏由于粒度细,水分高,必然造成干燥行业最头痛的问题--散落性差,无法使用高效率,大产量的干燥设备.

第二:由于脱硫石膏目前加工后的产品均属于低附加值产品,加工干燥成本的高低制约了脱硫石膏的综合利用发展前景,而中国的国情是今后还是会大量的用煤做燃料的发电机组得到发展.大型用煤做燃料的集中供热锅炉减排二氧化硫问题必然提到议事日程.另外还是有更大量的磷石膏(其性状加工手段和脱硫石膏大致类同).需要综合加工利用,因而研制大产量,高效率,节能的干燥脱硫石膏设备,其应用前景十分看好.

大家公认的难题其实并不难解决.比如散落性差问题,解决方案一是入干燥仓前打散,要使其在舱内有最小堆积厚度.不会结团,结拱.二是干料返回混合降低水分,必然会使其有好的散落性.

关于节能问题,一是用高温热风烘干设备和间接传导干燥的真空低温干燥设备组成联合干燥,这样将热能从高位,中位到低位多次利用可以降低热能耗30-60％.

石膏由于自身的很多特点使其在工业生产各领域得到广泛应用。但由于原有干燥技术不能适用深加工 脱硫石膏需要。不能进一步提高 脱硫石膏的技术指标，满足生产应用，而干燥加工又是提高品质降低热能耗、降低生产产品成本重要

工艺过程。特制定脱硫石膏加工建材用半水石膏干燥工艺技术方案。

一、工艺流程：原料精选――－未煅烧干物料混入--破碎―――真空干燥―――高温煅烧―――冷却―――成品入库

二、工艺流程技术说 明：本工艺流程不涉及其他加工工艺、只涉及干燥加工和强调粉碎加工中的干燥环境。

1、原料应剔去影响 脱硫石膏品质 之杂物等。

2、破碎、运抵加工场地的矿物先行混入干脱硫石膏粉降低止合适水分后,经过自制粉碎机将原矿粉碎至 3－5目。

3、真空干燥、粉碎后的3－5目颗粒 脱硫石膏进入真空干燥仓进行真空干燥、使其水份由22％降至6-8％（统指机械结合水）。

4、高温煅烧、 脱硫石膏内8％的化学结合水份需要＞160℃高温煅烧才可除去，出真空干燥仓还有6-8％机械结合水颗粒 脱硫石膏、并含有8％化学结合水在＞160℃高温煅烧30～40分钟可除去全部水份。

5、冷却、在干燥塔下部冷却段对高温煅烧的颗粒 脱硫石膏冷却至常温。

6、包装、粉碎后的微粉应快速包装、减少微粉在包装和贮存过程中吸附水份、以免降低品质。

三、真空干燥工艺的技术经济分析。

真空低温连续干燥技术设备是国家科技部“十五”重大科技攻关项目，国家科技部“十一五”科技支撑计划项目，已经通过专家评审，是技术成熟设备成功的项目。它的优点：确保干燥物料品质、特别节能、环保安全可以进行极限的水分干燥。

1、干燥加工是 脱硫石膏加工工艺生产成本的最大支出，根据样品分析、 脱硫石膏样品机械结合水22％，化学结合水8％。 脱硫石膏的热容比0.26，当用常规烘干煅烧法生产时、每kg水需要热能耗(1.5-2.5)2488KJ。如果每天加工原料500吨、可得到成品350吨。热能耗（原料500吨－成品350吨）水×每吨水汽化潜热2488KJx1000×2(干燥热效率系数)＝746400000KJ≈需用30吨优质煤。

2、真空干燥工艺节能特点：⑴将调整合适温度180-200℃高热气体送入煅烧段将8％左右结合水脱去、热能得到第一次利用,低于160℃高热气体导入升温段对进入升温段的颗粒原料升温并脱去部分机械结合水分.⑵将煅烧段内对颗粒原料升温煅烧脱水后的高温高湿气体导入真空干燥仓加热管内、通过管壁对真空干燥仓内颗粒物料进行传热,此时高湿高温气体中的水蒸气冷凝释放汽化潜热,热能得到第二次利用对物料进行干燥.真空干燥仓工作真空压力25000-40000Pa物料温度65-75℃干燥降水至＜4％，异形管出仓气体降温至＜65-75℃。冷凝水温＜65℃，＜65℃低温气体引入燃烧室加热到180～200℃循环使用，＜65℃冷凝水中热能得到第三次利用,可供洗浴、取暖使用。⑶冷却段排出含大量热能空气引入燃烧室燃烧使用,基本无外排热能。

3、真空干燥工艺技术经济分析：从物料中脱去1吨水需要2488x1000KJ汽化潜热，用常规烘干、煅烧工艺加工脱硫石膏需热能耗2488x1000x1.5-2.5(干燥能耗系数)，需优质煤220～350公斤。换用真空干燥工艺则热能得到三次充分利用。⑴180-200℃气体对颗粒 脱硫石膏进行煅烧干燥。⑵＜370～140℃高温高湿气体对进入干燥仓颗粒 脱硫石膏进行干燥升温。⑶＜130℃高温高湿气体对真空干燥仓内颗粒脱硫石膏进行干燥升温。⑷出真空干燥的中温冷凝水＜75℃、500吨原料加工后有150～250吨/小时中温水，可供洗浴、取暖.工厂同时制作石膏砌块时,这部分热能可以对石膏砌块进行干燥固化。⑸出真空干燥仓的经除湿后的＜70℃的大量热气体可返回燃烧室加热至180-200℃循环使用。⑹进入冷却段的冷空气经冷却干燥成品后、升温的＜70℃的空气可供燃烧室使用。

经上述技术措施后，热能源得以在高温、中温、低温下充分利用。预计每天加工500吨原料 脱硫石膏、干燥脱去150吨水每天可少用煤15～20吨、减少热能耗成本支出，以优质煤800元/吨x15--20吨计价为1.2万元--1.6万元以全年300工作日计算可降低成本360--480万元。

四,本套设备用于脱硫石膏干燥后制粒用作水泥缓凝剂,只需调整干燥温度及相关技术参数,增加制粒机即可.

五,本工艺技术及设备全封闭运行,没有污染物排放,

六,真空干燥工艺设备。

1、混合,粉碎机 5.5～6.5万元

2、真空干燥仓 45～55万元

3、煅烧干燥仓 15～20万元

4、煤气发生炉及燃烧器 25～35万元

5、真空系统 15～20万元

6、提升机、皮带输送机 6～8万元

7、包装计量 4～6万元

8、风机（鼓风、引风） 8～12万元

9、电控系统 8～12万元

以上合计135～180万元(不含土建费用)、设备生产运行150天节能费用即可收回设备全部投资。

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