Фосфогипсовая машина

Фосфогипс — побочный продукт производства фосфата аммония на предприятиях по производству фосфорных удобрений, в основном содержащий такие примеси, как фторид, пятиокись фосфора и органические вещества. Он очень кислый и имеет значение pH всего 1,9. Исследования показали, что эти вредные примеси являются важными факторами, приводящими к низкой комплексной утилизации фосфогипса. Для достижения эффективной утилизации фосфогипса необходимо исследовать и разработать новые процессы и оборудование для удаления примесей из фосфогипса.

Основной процесс утилизации и повторного использования фосфогипса в настоящее время включает два этапа: модификацию, удаление примесей и прокаливание.

В большинстве процессов обжига используются традиционные процессы и оборудование для производства гипса, такие как двухбарабанные печи обжига, обжиговые печи с псевдоожиженным слоем, фритюрницы, ротационные сушилки и сушильные дробилки. Традиционный гипс

Процесс относительно прост (в основном основан на обжиге дигидрата гипса в полугидратный гипс в качестве ядра), который не может эффективно удалять вредные примеси в фосфогипсе, что серьезно ограничивает комплексное использование фосфогипса.

В данной статье представлен новый тип технологии комплексной очистки взвешенных воздушных потоков и оборудования для фосфогипса, обеспечивающий новый технологический подход к использованию ресурсов фосфогипса.

1. Традиционный процесс и оборудование для очистки фосфогипса.

Традиционный процесс обработки гипса в основном подразделяется на сковороды, вращающиеся печи, печи с псевдоожиженным слоем и комплексное оборудование для измельчения и обжига в соответствии с классификацией оборудования.

Во фритюрницах, вращающихся печах, кипящих печах и т. д. в основном используются многослойные или псевдоожиженные методы теплообмена, которые имеют длительное время обезвоживания, высокое потребление тепла и низкий тепловой КПД; Интегрированное оборудование для измельчения и обжига в основном представляет собой оборудование для обжига с воздушным потоком. Благодаря своим преимуществам, заключающимся в простоте процесса, высокой эффективности производства и низком энергопотреблении, он стал основным в современном оборудовании для обжига гипса, но имеет недостаток нестабильной работы.

Большинство традиционных линий по производству кальцинирования фосфогипса имеют обширные процессы, элементарное оборудование, низкий технический уровень, низкую производительность одной линии, высокое энергопотребление и сильное загрязнение пылью, что приводит к образованию фосфогипсовых связующих материалов（ β Качественные показатели (прочность, время схватывания) полуфабриката порошок гидратированного гипса не может соответствовать производственно-техническим стандартам последующей промышленности по производству гипсовых вяжущих материалов (таких как бумажный гипсокартон, гипсокартон, армированный волокном гипсокартон, гипсовые блоки, гипсовый раствор и т. д.), а характеристики продукта значительно уступают натуральный гипс и другие побочные продукты промышленного производства из гипса, что не позволяет обеспечить широкомасштабное продвижение и применение.

2. Новый процесс и оборудование для очистки фосфогипса.

2.1 Технология процесса

На основании сложных характеристик материала фосфогипса в ходе исследований был предложен комплексный процесс очистки фосфогипса для удаления, модификации и обезвоживания с воздушным потоком. Конкретная технологическая схема показана на рисунке 1. Система в основном включает последовательно соединенные сушильные установки, установки удаления примесей, установки фазового перехода, установки охлаждения и установки пылеочистки. Характеристики каждого агрегата приведены в Таблице 2.

2.2 Оборудование для суспензионного обжига фосфогипса

2.2.1 Состав агрегата системы обжига

1) В состав основного оборудования сушильной установки входят импульсная обдувочная сушилка и сепаратор; Нижняя часть осушителя импульсного воздушного потока оснащена портом подачи и входом горячего воздуха, а верхний выход соединен с циклонным сепаратором. Нижняя часть циклонного сепаратора оборудована сливной системой; 2) Основное оборудование установки высокотемпературного удаления примесей включает в себя печь для удаления примесей, теплообменный воздуховод, вытяжной воздуховод и систему разгрузки; 3) Основное оборудование установки фазового перехода включает в себя печь фазового перехода, вытяжной канал и систему разгрузки; 4) Основное оборудование холодильной установки – проточный плотнофазный охладитель; 5) Основное оборудование пылеулавливающей установки – вентилятор и рукавный фильтр.

Кроме того, система также оснащена соответствующими устройствами мониторинга и управления, устройствами автоматической регулировки, такими как онлайн-приборы для мониторинга влажности/влажности и датчики взвешивания на загрузочном отверстии сушильной установки, онлайн-приборы для определения температуры и скорости ветра, датчики температуры и датчики давления воздуха трубопроводного типа на входе горячего воздуха (на трубопроводе), удобные для автоматизации управления современными химическими предприятиями.

2.2 Ключевое оборудование системы

Основным оборудованием этой системы является сепаратор сушильной установки, печь для удаления примесей высокотемпературной установки для удаления примесей и печь для фазового превращения установки для фазового превращения, при этом основным оборудованием является печь для удаления примесей. Конструкция состоит из внешнего цилиндра с большой эксцентриковой спиральной формой на 270 °, внутреннего цилиндра, направляющей пластины, цилиндрического цилиндра и конического цилиндра сверху вниз. Воздухозаборник расположен в виде эксцентричного спирального цилиндра с узкой пятиугольной структурой в нижней части. Верхний порт внутреннего цилиндра соединен с выхлопной трубой.

Конструкция печи удаления примесей имеет следующие характеристики: 

1) Угол спирали входного воздуховода печи для удаления примесей увеличен до 270 °, что позволяет сбалансировать поступление пыленосного газа в циклонную трубку, а газ вращается с высокой скоростью вдоль стенки трубы для улучшения пылеулавливания. эффективность;

2) Увеличить площадь сечения впускного воздуховода и разместить его с внешней стороны внутреннего цилиндра, чтобы предотвратить устремление газа к внутреннему цилиндру, приводящее к увеличению потерь давления;

3) Благодаря спиральному расположению стенки печи для удаления примесей она постепенно приближается к внутреннему цилиндру, поэтому поток воздуха не будет затруднен;

4) Высота h внутренней трубки составляет 1/2 высоты b впускного воздуховода, что позволяет снизить потери давления. При этом спиральная нижняя часть впускного воздуховода выполнена в виде диагонального конуса, который начинается от нижнего конца внутренней трубки, чтобы запыленный воздушный поток не попадал непосредственно во внутреннюю трубку и не воздействовал на нее. эффективность пылеулавливания;

5) Коническая часть печи для удаления примесей спроектирована в два раза больше диаметра внутреннего цилиндра, с углом наклона β. За счет увеличения размера выходного отверстия до 70° материал непрерывно поступает в выпускную трубу, предотвращая остановку производства, вызванную засорением. ;

6) Восходящий воздуховод, входящий в переходную зону печи удаления примесей, устраняет все горизонтальные плоскости, предотвращает внутреннее скопление золы, а также исключает эрозию материала на ее внутренней стенке, обеспечивая равномерное движение воздушного потока.

7) Во избежание скопления пыли и повышения сопротивления дно спирального воздухозаборника выполнено с уклоном, с углом уклона α 50°;

8) Основным параметром конструкции печи удаления примесей является диаметр D цилиндра, который определяется расчетом объема воздуха, обрабатываемого системой;

9) Высота H печи для удаления примесей также является важным параметром, который определяет, имеет ли материал в воздушном потоке достаточное время осаждения, а также связан с эффективностью пылеулавливания;

10) За исключением другой конструкции печи, другие параметры, такие как позиционный размер L воздухозаборной трубы, определяются шириной кольцевой полости между ее внутренним диаметром D и внутренним диаметром цилиндра d, а также шириной a воздухозаборник;

11) Вся система также должна быть оснащена соответствующими огнеупорными и изоляционными материалами для защиты оборудования в зависимости от материала и рабочей температуры различных частей оборудования.

3. Преимущества технологической системы

По сравнению с существующими инженерными технологиями применения фосфогипса это интегрированное устройство имеет следующие преимущества:

1) Широкий диапазон адаптации. Этот новый тип процесса и оборудования для обработки суспензионного фосфогипса включает в себя сушку, модификацию, удаление примесей, кальцинирование, охлаждение и другие процессы фосфогипса, которые могут отвечать требованиям различных физических свойств (широкий диапазон влажности сырья, блочный, гранулированный и т. д.). .) для переработки квалифицированного фосфогипса β Требования к полугидратному гипсовому вяжущему.

2) Высокая тепловая эффективность. Помещая фосфогипс в замкнутый высокотемпературный и высокоскоростной турбулентный поток горячего газа, он быстро смешивается с высокотемпературным газом-носителем с образованием взвешенного состояния. Используя характеристики большой площади контакта, высокого коэффициента теплопередачи (> 80%) и короткого времени обезвоживания двухфазного газа и твердого тела во взвешенном состоянии, он может осуществлять теплообмен с чрезвычайно высокой скоростью, выполнять термические операции. такие как удаление поверхностной воды (присоединенной воды), модификация удаления примесей, кальцинирование в потоке взвешенного воздуха и содействие полной реакции нейтрализации. Он очень подходит для сильной термической чувствительности гипса.

3) Низкая стоимость обслуживания системы и высокая скорость работы оборудования. Основная часть системы не имеет движущихся компонентов. После полного смешивания материала с высокотемпературным газом-носителем с образованием газотвердой смеси в закрытых трубопроводах и емкостях завершаются осушка, фазовый переход, разделение газа и твердого вещества, охлаждение и другие технологические операции; Высокотемпературная зона в системе оснащена огнеупорными материалами, а охлаждающая установка использует принцип транспортировки плотной фазы твердых частиц и технологию пластинчатой ​​теплопередачи со встроенным программным обеспечением для моделирования теплопередачи. Система также полностью учитывает отдельные явления засора, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации и отладки, и специально оборудована аварийными сливными клапанами и сливными устройствами на случай засора.

4) Энергосбережение. Эта система полностью учитывает каскадное использование энергии, сначала подавая горячую среду после высокотемпературного удаления примесей в установку удаления поверхностных вод; Затем оставшееся тепло после разделения газа и твердого вещества направляют в печь фазового перехода для прокаливания (удаления половины кристаллической воды); Использование энергетического каскада не только учитывает конкретные требования высокотемпературного удаления примесей из фосфогипса, но также очень подходит для требований температурной чувствительности (прокаливания) фосфогипса, достигая идеального единства между использованием энергетического каскада и требованиями технологической технологии; Охлаждающий агрегат не имеет движущихся частей и использует процесс охлаждения с циркуляцией охлаждающей воды, что позволяет экономить энергию и повышать производительность оборудования.

5) Высокая системная интеграция, небольшая занимаемая площадь и высокая производственная мощность одной линии. Вся система имеет компактную технологическую схему сверху вниз и занимает небольшую площадь. После использования суспензионного обжига он имеет те же характеристики, что и процесс обжига на новой линии по производству сухого цемента, такие как высокая производительность, стабильное качество и производительность продукции.

6) Хорошая рабочая среда, чистое производство. Новый процесс приостановленного обжига фосфогипса объединяет все необходимые процессы в закрытую систему. Во время работы система работает под отрицательным давлением, без каких-либо утечек или выбросов пыли, что обеспечивает действительно чистое производство.

7) Высокий уровень автоматизации. Ключевые технологические точки в системе оснащены автоматизированными устройствами обнаружения процессов, которые отслеживают изменения параметров процесса в каждой точке в режиме реального времени и автоматически своевременно корректируют рабочие параметры процесса, облегчая реализацию промышленного производства и автоматизированного управления.