CN102584050B

CN102584050B - 化学副产石膏生产建筑石膏粉的方法及设备

Info

Publication number: CN102584050B
Application number: CN 201210008387
Authority: CN
Inventors: 刘开义; 方炎章
Original assignee: SICHUAN FANGDA ADVANCED BUILDING MATERIALS TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: SICHUAN FANGDA ADVANCED BUILDING MATERIALS TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2012-01-12
Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2032-01-12
Also published as: CN102584050A

Abstract

本发明公开了一种化学副产石膏生产建筑石膏粉的方法及设备，具有可提高热利用率的特点。生产方法为：采用同一加热设备同时提供热烟气和导热油；生产设备包括加热设备，在加热设备上还设置有导热油进口与导热油出口，在加热设备内腔中设置有连通导热油进口与导热油出口的加热设备换热管，在炒粉装置上设置有热油进口与热油出口，在炒粉装置内腔设置有连通热油进口与热油出口的炒粉换热管，所述导热油出口与热油进口相通。由于同一加热设备具有同时提供热烟气与导热油的功能，可大大提高热利用率；且热烟与热油供热比例的控制，可保证产品的质量。

Description

化学副产石膏生产建筑石膏粉的方法及设备

技术领域

本发明涉及一种石膏生产设备，具体涉及一种化学副产石膏生产建筑石膏粉的方法及设备。

背景技术

目前，化学副产石膏的主要特点是含有一定比例的物理附着水。经济有效烘干附着水是化学副产石膏生产建筑石膏粉的技术关键。现行主要生产工艺方法有以下3种：

方法1：使用高温热烟直接加热生产建筑石膏粉，如采用高温热烟加热的旋转转子的锤式快速烘干机直接生产，俗称“一步法”。

方法2：使用高温热烟发生装置为烘干装置供热先烘干化学副产石膏原料，再使用另一个供热装置为炒粉装置供热完成石膏粉炒制，俗称“二步法”。

方法3：使用热烟发生装置为烘干装置和炒粉装置同时供热生产建筑石膏粉。

现行工艺技术存在以下主要缺点：

A、3种工艺方法分别存在的缺点是：方法1生产的建筑石膏粉质量不稳定，产品性能指标调节范围窄；方法2需要设置中间缓冲储存调节系统才能保证产品质量，系统复杂庞大；方法3炒粉部分高温烟气管路容易烧损。

B、3种工艺方法共同最大缺点是烟气排放量大，能耗高。

其主要原因在于：使用热烟加热的生产设备，受限于经济型生产设备安全使用温度(通常为700℃左右)，因此，应将热烟气温度控制在700℃左右。为了控制热烟气的温度，现有的方法均是向加热炉中提供足够多的过量风，过量风系数一般需要大于4，导致在进行烘干与炒粉生产后，实际尾烟气排放量相对于理论燃烧烟气排放量高1.5-2.5倍，导致热损失高达20-25％；过量烟气部分，不仅使生产系统电耗增加20％以上，还导致烘干、炒粉后，对烟气进行除尘时，除尘环保设备投入增加30％以上。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可提高热利用效率的化学副产石膏生产建筑石膏粉的方法及设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：化学副产石膏生产建筑石膏粉的方法，采用同一加热设备同时提供热烟气和导热油，热烟气通入除湿烘干装置中对含湿化学副产石膏原料进行除湿烘干，除湿烘干后的粉料经除湿烘干装置的出口进入炒粉装置内，导热油通入炒粉装置的炒粉换热管内对除湿烘干后的粉料进行脱水炒制而生成建筑石膏粉熟料。

进一步的是，所述化学副产石膏原料的重量为T，该化学副产石膏原料的物理附着水含量为8～20％T；加热设备内产生的热烟与热油的总热量为Q，所述热烟的热量为30～50％Q，热油的热量为50～70％Q。

作为优选的方案，所述化学副产石膏原料的重量为T，该化学副产石膏原料的物理附着水含量为10～15％T；加热设备内产生的热烟与热油的总热量为Q，所述热烟的热量为35～45％Q，热油的热量为55～65％Q。

化学副产石膏生产建筑石膏粉的设备，包括加热设备、除湿烘干装置、炒粉装置以及除尘装置，加热设备上设置有助燃鼓风入口与热烟出口，除湿烘干装置的入口与加热设备的热烟出口相通，除湿烘干装置的出口与炒粉装置的内腔以及除尘装置的内腔相通，所述加热设备上还设置有导热油进口与导热油出口，在加热设备内腔中设置有连通导热油进口与导热油出口的加热设备换热管，在炒粉装置上设置有热油进口与热油出口，在炒粉装置内腔设置有连通热油进口与热油出口的炒粉换热管，所述导热油出口与热油进口相通。

进一步的是，在加热设备上设置有非助燃二次配风口。

作为优选的方案，所述除尘装置设置在炒粉装置顶部，炒粉装置的内腔与除尘装置的内腔相通；在除尘装置上设置有烟气入口与烟气出口，所述除湿烘干装置的出口通过管道与烟气入口相通。

进一步的是，在炒粉装置下部设置有与炒粉装置内腔相通的压力空气入口。

作为优选的方案，所述除湿烘干装置采用旋转转子的锤式除湿烘干机。

本发明的有益效果是：由于采用同一加热设备同时提供热烟气和导热油，使得热烟气分配一定比例热量，导热油分配一定比例热量，与现有技术中的三种工艺方法相比，加热设备内只需要通入1.5至2.5倍的过量风系数，可减少热烟尾气排放量1-2倍；同时还能降低尾烟气的排放温度，从而提高热利用率10-15％，降低生产系统电耗20-30％；另外在对尾烟气进行除尘时，还能减少除尘环保设备的投入，尤其适合在化学石膏生产建筑石膏的设备上推广应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的另一种实施方式中结构示意图。

图中标记为：加热设备1、除湿烘干装置2、炒粉装置3、助燃鼓风入口4、热烟出口5、导热油进口6、导热油出口7、加热设备换热管8、热油进口9、热油出口10、炒粉换热管11、非助燃二次配风口12、除尘装置13、压力空气入口14、烟气入口15、烟气出口16、管道17。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1与图2所示，本发明的化学副产石膏生产建筑石膏粉的方法，采用同一加热设备1同时提供热烟气和导热油，热烟气通入除湿烘干装置2中对含湿化学副产石膏原料进行除湿烘干，除湿烘干后的粉料经除湿烘干装置2的出口进入炒粉装置3内，导热油通入炒粉装置3的炒粉换热管11内对除湿烘干后的粉料进行脱水炒制而生成建筑石膏粉熟料。由于采用同一加热设备1同时提供热烟气与导热油，则在加热设备1的加热过程中，烟气分配一定比例热量，导热油分配一定比例热量，这样，通过合理分配热烟气与导热油的供热比例，与现有技术中的三种工艺方法相比，加热设备1内只需要通入1.5至2.5倍的过量风系数，可减少热烟尾气排放量1-2倍；同时还能降低尾烟气的排放温度，从而提高热利用率10-15％，降低生产系统电耗20-30％；另外在对尾烟气进行除尘时，还能减少除尘环保设备的投入。

为了提高对化学副产石膏原料的处理效果，更好地提高热效率与降低能耗，所述化学副产石膏原料的重量为T，该化学副产石膏原料的物理附着水含量为8～20％T；加热设备1内产生的热烟与热油的总热量为Q，所述热烟的热量为30～50％Q，热油的热量为50～70％Q。化学副产石膏原料的物理附着水含量越少，需要通入的热烟的热量比例也相应减少。

作为优选的方案，所述化学副产石膏原料的重量为T，该化学副产石膏原料的物理附着水含量为10～15％T；加热设备1内产生的热烟与热油的总热量为Q，所述热烟的热量为35～45％Q，热油的热量为55～65％Q。

本发明的化学副产石膏生产建筑石膏粉的设备，包括加热设备1、除湿烘干装置2、炒粉装置3以及除尘装置13，加热设备1上设置有助燃鼓风入口4与热烟出口5，除湿烘干装置2的入口与加热设备1的热烟出口5相通，除湿烘干装置2的出口与炒粉装置3的内腔以及除尘装置13的内腔相通，所述加热设备1上还设置有导热油进口6与导热油出口7，在加热设备1内腔中设置有连通导热油进口6与导热油出口7的加热设备换热管8，在炒粉装置3上设置有热油进口9与热油出口10，在炒粉装置3内腔设置有连通热油进口9与热油出口10的炒粉换热管11，所述导热油出口7与热油进口9相通。工作时，加热设备1从助燃鼓风入口4鼓风，从导热油进口6通入导热油，利用燃煤、燃油或燃气等方式对加热设备1进行加热，使加热后的热烟从热烟出口5排出并进入除湿烘干装置2，热油经导热油出口7排出并从热油进口9进入炒粉装置3的炒粉换热管11内；同时，往除湿烘干装置2内加入化学副产石膏原料。热烟在除湿烘干装置2内对含湿化学副产石膏原料进行除湿烘干，烘干后的粉料经除湿烘干装置2的出口后进入炒粉装置3内与炒粉换热管11内的热油进行换热，使粉料进行脱水炒制而生成建筑石膏粉熟料后从炒粉装置3排出，热烟经除尘装置13进行除尘操作后排出；热油在炒粉换热管11内换热后从热油出口10排出，排出后的热油可先储存起来，或再次从加热设备1的导热油进口6进入进行再次加热为炒粉装置3供热。在该过程中，由于加热设备1内同时提供热烟气与导热油，则在加热设备1的加热过程中，热烟气分配一定比例热量，导热油分配一定比例热量，这样，通过合理分配热烟气与导热油的供热比例，与现有技术中的三种工艺方法相比，加热设备1内只需要通入1.5至2.5倍的过量风系数，可减少热烟尾气排放量1-2倍；同时还能降低尾烟气的排放温度，从而提高热利用率10-15％，降低生产系统电耗20-30％；另外在对尾烟气进行除尘时，还能减少除尘环保设备的投入。

在上述实施方式的正常工况下，通过助燃鼓风入口4往加热设备1内鼓风；当热烟供热大于热油供热时，即石膏原料在除湿烘干装置2内烘干时处于过烘干态(部分脱掉结晶水)，只需要简单提高或降低加热设备1的总供热，不需要二次配风调节，其原因是适度的过烘干态不影响产品质量，二次配风调节会增加烟气的热量。但当热烟供热小于热油供热，即石膏原料在除湿烘干装置2内烘干时处于不完全烘干态，需提高烟气供热比例，在这种工况下，简单通过助燃鼓风入口4改变一次助燃鼓风会增加热烟以及热油的供热总量，因此，作为优选的方式，在加热设备1上设置有非助燃二次配风口12。使得石膏原料处于不完全烘干态时，通过非助燃二次配风口12往加热设备1内通入过量风，可提高烟气的供热量(实际上调节了热烟与热油的供热比例)，使石膏原料在除湿烘干装置2内烘干时达到需要的烘干状态。

在以上的实施方式中，所述除尘装置13与炒粉装置3可分体设置，此时，从除湿烘干装置2出来后的气粉混合物需经气粉分离器进行分离，分离后的热烟气通入到除尘装置13内进行过滤除尘，粉料则通入炒粉装置3内进行炒粉操作，但该方式使得系统较为复杂，需要设置输送、提升和锁风给料等系统；另外，当系统遇突然断电等情况时，容易造成除尘装置13结露。因此，作为优选的方式，所述除尘装置13设置在炒粉装置3顶部，炒粉装置3的内腔与除尘装置13的内腔相通；在除尘装置13上设置有烟气入口15与烟气出口16，所述除湿烘干装置2的出口通过管道17与烟气入口15相通。这样，炒粉装置3与除尘装置13形成一体结构，从除湿烘干装置2出来的气粉混合物可全部通过烟气入口15而进入到除尘装置13内进行除尘过滤，过滤后的烟气从烟气出口16排出，粉料则直接落入炒粉装置3进行炒粉操作。由于除尘装置13连接在炒粉装置3的顶部形成一体结构，这样，当除尘装置13突然断电时，可利用炒粉装置3内的热量对除尘装置13进行保热，从而避免除尘装置13内的热湿气体快速降至结露点温度以下，也就避免了粉料粘结在除尘装置13内的过滤元件上堵塞过滤元件，保证了除尘装置13的除尘可靠性；同时，由于除湿烘干装置2的出口通过管道17与烟气入口15相通，使得粉料可以从除湿烘干装置2直接进入到炒粉装置3内进行炒粉操作，不再需要中间缓冲储存调节系统，产品质量高，产品性能指标稳定、调节范围大。

在上述实施方式的基础上，在炒粉装置3下部设置有与炒粉装置3内腔相通的压力空气入口14。这样，可通过压力空气入口14往炒粉装置3内通入压力气体，该压力气体可使炒粉装置3内的石膏粉料处于流化状态，完成石膏粉炒制和提高换热效率。

在以上的实施方式中，如图2所示，所述除湿烘干装置2可采用内腔中具有扬料板的回转式烘干机，其优点是回转烘干机比旋转转子锤式除湿烘干机简单、投资小，主要缺点是体积庞大和存在漏风而引起热损失问题。因此，作为优选的方案，所述除湿烘干装置2采用旋转转子的锤式除湿烘干机。旋转转子的锤式除湿烘干机具有体积小、产量大、无漏风和高效烘干等优点。

实施例1：

化学副产石膏原料的重量为T，物理附着水含量为10％T；加热设备1内产生的总热量为Q，此时，热烟的供热量为35％Q，热油的供热量为65％Q，加热设备1内通入的过量风系数为1.5至1.6倍，相对于现行工艺装备可降低尾烟气排放量1.8至2倍，提高热利用率16～20％。

实施例2：

化学副产石膏原料的重量为T，物理附着水含量为15％T；加热设备1内产生的总热量为Q，此时，热烟的供热量为45％Q，热油的供热量为55％Q，加热设备1内通入的过量风系数为1.8至2.2倍，相对于现行工艺装备可降低尾烟气排放量1.2至1.6倍，提高热利用率12～15％。

实施例3：

化学副产石膏原料的重量为T，物理附着水含量为20％T；加热设备1内产生的总热量为Q，此时，热烟的供热量为50％Q，热油的供热量为50％Q，加热设备1内通入的过量风系数为2.5至3倍，相对于现行工艺装备可降低尾烟气排放量1.1至1.2倍，提高热利用率10～11％。

Claims

1.化学副产石膏生产建筑石膏粉的设备，包括加热设备（1）、除湿烘干装置（2）、炒粉装置（3）以及除尘装置（13），加热设备（1）上设置有助燃鼓风入口（4）与热烟出口（5），除湿烘干装置（2）的入口与加热设备（1）的热烟出口（5）相通，除湿烘干装置（2）的出口与炒粉装置（3）的内腔以及除尘装置（13）的内腔相通，其特征是：所述加热设备（1）上还设置有导热油进口（6）与导热油出口（7），在加热设备（1）内腔中设置有连通导热油进口（6）与导热油出口（7）的加热设备换热管（8），在炒粉装置（3）上设置有热油进口（9）与热油出口（10），在炒粉装置（3）内腔设置有连通热油进口（9）与热油出口（10）的炒粉换热管（11），所述导热油出口（7）与热油进口（9）相通。

2.如权利要求1所述的化学副产石膏生产建筑石膏粉的设备，其特征是：在加热设备（1）上设置有非助燃二次配风口（12）。

3.如权利要求1或2所述的化学副产石膏生产建筑石膏粉的设备，其特征是：所述除尘装置（13）设置在炒粉装置（3）顶部，炒粉装置（3）的内腔与除尘装置（13）的内腔相通；在除尘装置（13）上设置有烟气入口（15）与烟气出口（16），所述除湿烘干装置（2）的出口通过管道（17）与烟气入口（15）相通。

4.如权利要求3所述的化学副产石膏生产建筑石膏粉的设备，其特征是：在炒粉装置（3）下部设置有与炒粉装置（3）内腔相通的压力空气入口（14）。

5.如权利要求4所述的化学副产石膏生产建筑石膏粉的设备，其特征是：所述除湿烘干装置（2）采用旋转转子的锤式除湿烘干机。

6.采用权利要求1所述的化学副产石膏生产建筑石膏粉的设备的化学副产石膏生产建筑石膏粉的方法，其特征是：采用同一加热设备（1）同时提供热烟气和导热油，热烟气通入除湿烘干装置（2）中对含湿化学副产石膏原料进行除湿烘干，除湿烘干后的粉料经除湿烘干装置（2）的出口进入炒粉装置（3）内，导热油通入炒粉装置（3）的炒粉换热管（11）内对除湿烘干后的粉料进行脱水炒制而生成建筑石膏粉熟料。

7.如权利要求6所述的化学副产石膏生产建筑石膏粉的方法，其特征是：所述化学副产石膏原料的重量为T，该化学副产石膏原料的物理附着水含量为8～20%T；加热设备（1）内产生的热烟与热油的总热量为Q，所述热烟的热量为30～50%Q，热油的热量为50～70%Q。

8.如权利要求7所述的化学副产石膏生产建筑石膏粉的方法，其特征是：所述化学副产石膏原料的重量为T，该化学副产石膏原料的物理附着水含量为10～15%T；加热设备（1）内产生的热烟与热油的总热量为Q，所述热烟的热量为35～45%Q，热油的热量为55～65%Q。