CN103090682B - 煅烧及余热回收方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种煅烧及余热回收方法和设备，通过把后一次煅烧的余热用作前一次煅烧的热能，并用冷水吸收煅烧后剩余的潜热生产高温水或过热水蒸气，生成的高温水或过热水蒸气用于生产企业其他需要加热的工段。通过本发明，可以提高余热回收率，达到节能减排的要求，大大降低企业生产成本。

Description

煅烧及余热回收方法和设备
技术领域
本发明涉及一种煅烧及余热回收方法和设备，属于化工领域。
背景技术
无机化工行业和冶金行业经常遇到煅烧、热解的生产过程，如利用长白石等含碳酸钙岩石在800～1000℃煅烧，使其分解生成石灰；高岭土煅烧脱水，使其结构疏松多孔，易于进一步加工生产氧化铝；高温煅烧使二氧化钛改变晶型，改善其使用性质；高温煅烧菱铁矿使其转变为强磁性的四氧化三铁，然后用磁选法回收、富集；等等。煅烧常用的设备有反射炉、多膛炉，竖炉、回转窑、沸腾炉、施风炉等。回转窑由于具有煅烧受热均匀、产品煅烧质量好、运行平稳故障低、生产能力大等优点而广泛应用于建材、采矿、冶金、化工、有色金属等行业的热工加热设备。
煅烧是个能耗很高的过程，节能环保、低碳的生产是政府及企业关注的话题。目前降低回转窑能耗的主要途径是寻找保温性能更好的材料和燃烧性能更优异的燃料，并用密封性能好的材料来减少热量的损失来达到节能的目的，生产企业很少在余热回收来达到节能减排目的下功夫。煅烧后的余热还有很大的潜热，不回收将产生浪费，如果把余热回收用于其他工段的热能，将会产生良好的经济效益。
发明内容
本发明针对现有煅烧设备回转窑能耗高，不能充分利用热能的缺点，提出了一种降低煅烧过程能耗的设备及方法，通过本发明可以充分利用煅烧过程的热能，大大降低煅烧的能耗，并能回收过程的余热，用于其他工段，大大降低生产企业的能耗成本，达到节能环保的目的。
本发明是这样实现的：
煅烧过程采用两个回转窑或一个回转窑和一个加热釜，把要煅烧的原料放入二号回转窑2或加热釜2中，由一号回转窑1过来的余热作为二号回转窑2或加热釜2煅烧的热能，在二号回转窑2或加热釜2中物料回转煅烧一段时间，起到预热原料、脱水干燥等作用；经过回转窑2或加热釜2煅烧后的物料进入一号回转窑1，由热风炉3产生的热能作为一号回转窑1煅烧的热能，物料在一号回转窑1煅烧至达到工艺要求，煅烧过程产生的气体物质经过换热器4降温后去其他工段，煅烧产生的固体产品转入换热釜5，经过由换热器4过来的冷却水冷却得到产品，冷却水经过换热釜5换热后得到高温水或过热蒸汽，用于其他工段。
本发明的优点是：
1、  用一号回转窑煅烧产生的余热用来作为二号回转窑或加热釜煅烧的热能，使能源得到最大化的利用，生产能耗少；
2、  物料经过回转窑2的煅烧，可以去除物料的水分或结晶水，使物料得到干燥，对物料的进一步在一号回转窑1的煅烧非常有利，由于物料得到干燥及预热，降低了物料在一号回转窑1煅烧的能耗及时间，可以提高产品的煅烧质量；
3、  冷却水经过换热器4换热后进入换热釜5换热，可以得到高温水或过热水蒸气，用于其他工段的热能，余热的回收率高，降低企业的能耗及生产成本；
附图说明
图1是本发明实施例1的煅烧设备结构图；
图2是本发明实施例1的煅烧设备结构图，编号及名称如下：
1为一号回转窑；2为二号回转窑或加热釜；3为热风炉；4为换热器；5为换热釜；6为一号回转窑剩余热空气出口；7为热水或蒸汽出口；8为气体出口；9为固体产品出料口
具体实施方式
以下结合附图说明发明的具体实施方式：
实施例1
设备连接方式为：热风炉3的热风出口用管道与一号回转窑1底部的热风进口相连接，一号回转窑1顶部的热风出口用管道与二号回转窑2的底部的热风进口相连通，二号回转窑2的出料口与一号回转窑1的进料口用管道相连接；一号回转窑1的出料口的上部用管道与换热器4的进料口相连通，一号回转窑1出料口的下部用管道与换热釜5的进料口相连接，换热器4的冷却水出口用管道与换热釜5的冷却水入口相连通。
将1吨七水合硫酸亚铁放入二号回转窑2中，由一号回转窑1产生的余热温度为400℃，物料在二号回转窑2下回转煅烧30分钟，把生成的硫酸亚铁转移到一号回转窑1中，在820℃下热解45分钟，分解产生的氧化铁转移入换热釜5中，通过来自于换热器4的冷却水冷却到室温，得到226Kg铁精粉，产生的二氧化硫和三氧化硫去硫酸生产工段，产生320Kg98%的硫酸，由换热釜5出来的过热蒸汽去钛白的水解工段，作为水解工段的热能。
实施例2
设备连接方式为：热风炉3的热风出口用管道与一号回转窑1底部的热风进口相连接，一号回转窑1顶部的热风出口用管道与加热釜2的底部的热风进口相连通，加热釜2的底部的出料口的正下方有管道与一号回转窑1的进料口相连；一号回转窑1的出料口的上部用管道与换热器4的进料口相连通，一号回转窑1出料口的下部用管道与换热釜5的进料口相连接，换热器4的冷却水出口用管道与换热釜5的冷却水入口相连通。
将偏钛酸(水合二氧化钛)及化学添加剂放入回转窑2中，由一号回转窑1产生的余热温度为300℃，物料在二号回转窑2下回转煅烧40分钟使脱水及脱硫，把生成的锐钛型二氧化钛转移到一号回转窑1中，在860℃下回转煅烧6小时使晶型转变，得到的金红石型二氧化钛转移入换热釜5中，通过来自于换热器4的冷却水冷却到室温，经过雷蒙磨研磨后得到金红石型钛白粉，由换热釜5出来的过热蒸汽去钛白的水解工段，作为水解工段的热能。通过本发明装置生产金红石型钛白粉可以使晶型转变的温度降低及减少转变时间，通过晶型转变的煅烧过程产生的余热作为水合二氧化钛脱除结晶水的能量即能够充分利用能源降低能耗，又由于在晶型转变的煅烧过程中的原料已经脱水，对晶型的转变非常有利，使晶型转变率高，所得产品质量好，增强了企业的竞争力。

Claims (2)

1.一种钛白粉生产过程煅烧及余热回收方法采用的设备，其特征在于：设备连接方式为：热风炉的热风出口用管道与一号回转窑底部的热风进口相连接，一号回转窑顶部的热风出口用管道与二号回转窑的底部的热风进口相连通，二号回转窑的出料口与一号回转窑的进料口用管道相连接；一号回转窑的出料口的上部用管道与换热器的进料口相连通，一号回转窑出料口的下部用管道与换热釜的进料口相连接，换热器的冷却水出口用管道与换热釜的冷却水入口相连通；
在二号回转窑放入七水合硫酸亚铁，由一号回转窑1产生的余热温度为400℃，物料在二号回转窑下回转燃烧30分钟，把生成的硫酸亚铁转移到一号回转窑中，在820℃下热解45分钟，分解产生的氧化铁转移入换热釜中，通过来自于换热器的冷却水冷却到室温，得到铁精粉，产生的二氧化硫和三氧化硫去硫酸生产工段，产生98％的硫酸，由换热釜出来的过热蒸汽去钛白粉的水解工段，作为水解工段的热能。
2.一种钛白粉生产过程煅烧及余热回收方法采用的设备，其特征在于：设备连接方式为：热风炉的热风出口用管道与一号回转窑底部的热风进口相连接，一号回转窑顶部的热风出口用管道与加热釜的底部的热风进口相连通，加热釜的底部的出料口的正下方有管道与一号回转窑l的进料口相连；一号回转窑的出料口的上部用管道与换热器的进料口相连通，一号回转窑l出料口的下部用管道与换热釜的进料口相连接，换热器的冷却水出口用管道与换热釜5的冷却水入口相连通；
在二号回转窑中放入偏钛酸及化学添加剂，由一号回转窑产生的余热温度为300℃，物料在二号回转窑下回转煅烧40分钟使偏钛酸脱水及脱硫，把生成的锐钛型二氧化钛转移到一号回转窑中，在860℃下回转煅烧6小时使晶型转变，得到的金红石型二氧化钛转移入换热釜中，通过来自于换热器的冷却水冷却到室温，经过雷蒙磨研磨后得到金红石型钛白粉，由换热釜出来的过热蒸汽去钛白的水解工段，作为水解工段的热能。
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