CN109028929A - 钛白粉生产中闪蒸干燥余热回用系统 - Google Patents

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吴健春
刘婵
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Abstract

本发明涉及一种钛白粉生产中闪蒸干燥余热回用系统，包括回用管(4)、混气管(8)和连接管(5)；回用管(4)一端与排空管(3)连通，另一端与混气管(8)的上端进口连接，空气进气管与混气管(8)切向进口连接，混气管(8)的下端出口与热风炉(1)空气进口连接；空气进气管上间隔设有第一空气阀(11)和第二空气阀(12)，回用管(4)上设有回用阀(10)，连接管(5)一端与回用阀(10)的出口管连接，另一端与第一空气阀(11)和第二空气阀(12)之间的管道连通。本系统通过在排空管(3)和热风炉(1)之间增设回用管(4)，代替全部或部分空气，回收余热和少量二氧化钛粉尘，降低工序能耗。

Description

钛白粉生产中闪蒸干燥余热回用系统
技术领域
本发明涉及一种钛白粉生产中闪蒸干燥余热回用系统，属于余热回收利用技术领域。
背景技术
在钛白粉生产过程中，钛白粉的烘干主要通过闪蒸工序对从压滤机压榨过来的湿物料进行烘干处理，而闪蒸工序主要设备包括热风炉、旋装闪蒸干燥机、干燥机螺旋输送机、高温袋滤器、低温袋滤器、尾气风机等设备，尾气风机的进口与低温袋滤器顶部出口连接，出口通过与其连接的闪蒸尾气排空管排空。热风炉外壁设置有可燃气体进口和空气进口，空气进口直接与空气进气管连接。而主要工艺是通过可燃气体与空气进气管中的空气在热风炉混合燃烧后产生高温气体，直接通入旋转闪蒸干燥机内，湿物料进入干燥机后，被转动的的搅拌桨破碎，再通过高温气体吹动，湿物料水分迅速蒸发，从而达到干燥物料的目的。同时干燥机内产生强烈的剪切、吹浮、旋转作用，强化了传热过程。在干燥机顶部设置粒度分级器，水分含量较低的细颗粒物料，被旋转气流夹带上升，通过粒度分级器后，进入高温袋滤器内进行固气分离，固体堆积在高温袋滤器内并从底部排出，而气体则从顶部滤袋溢出至低温袋滤器中，再从低温袋滤器顶部通过尾气风机由闪蒸尾气排空管直接排出。由于干燥后的钛白粉粒度小，使得部分钛白粉会夹杂在气体中，而现有技术中，通过干燥系统后的高温尾气直接排放至大气中，一方面导致热量浪费，另一方面含有钛白粉的尾气增加了对环境的污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是闪蒸工艺的尾气余热不能回收，同时尾气中夹杂有少量二氧化钛粉尘需处理后才能排放，尾气处理成本高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：钛白粉生产中闪蒸干燥余热回用系统，包括回用管、混气管和连接管，所述混气管为管状结构，混气管上端和切向侧壁上设置有进口，下端设置有出口，混气管内壁上设置有呈螺旋状结构的混气板，相邻混气板之间的间距从上至下依次减小；回用管一端与闪蒸尾气排空管连通，另一端与混气管的上端进口连接，空气进气管与混气管切向进口连接，混气管的下端出口与热风炉空气进口连接；空气进气管上间隔设置有第一空气阀和第二空气阀，回用管上间隔设置有第一回用阀和第二回用阀，连接管一端与第一回用阀和第二回用阀之间的管道连接，另一端与第一空气阀和第二空气阀之间的管道连通。
其中，上述方法中回用管上设置有冷凝液排放管，冷凝液排放管上设置有放空阀。
其中，上述方法中所述冷凝液排放管为U形结构，放空阀设置在折弯处外侧。
其中，上述方法中还包括设置在排空管上流量计，第一空气阀、第二空气阀和第一回用阀、第二回用阀均为控制阀，且流量计分别与第一空气阀、第二空气阀、第一回用阀和第二回用阀电连接。
本发明的有益效果是：可以实现闪蒸干燥工序的余热回用，代替全部或部分二次空气，一是降低直接排放的尾气量，有利于环境保护；二是降低原来的空气过滤器工作负荷，容尘量不变的情况下，提升设备使用寿命或延长维护周期；三是旋转闪蒸干燥机进口温度要求不变的情况下，由于回用管的尾气温度高于空气温度，因此可以降低燃料消耗，节约能耗。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图；
图2为本发明混气管局部剖面结构示意图。
图中标记为：1是热风炉，2是尾气风机，3是闪蒸尾气排空管，4是回用管，5是连接管，6是冷凝液排放管，7是放空阀，8是混气管，81是混气板，9是空气过滤器，10是第一回用阀，11是第一空气阀，12是第二空气阀，13是第二回用阀，14是流量计。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
如图1和图2所示，本发明的钛白粉生产中闪蒸干燥余热回用系统，包括回用管4、混气管8和连接管5，所述混气管8为管状结构，混气管8上端和切向侧壁上设置有进口，下端设置有出口，混气管8内壁上设置有呈螺旋状结构的混气板81，相邻混气板81之间的间距从上至下依次减小；回用管4一端与闪蒸尾气排空管3连通，另一端与混气管8的上端进口连接，空气进气管与混气管8切向进口连接，混气管8的下端出口与热风炉1空气进口连接；空气进气管上间隔设置有第一空气阀11和第二空气阀12，回用管4上间隔设置有第一回用阀10和第二回用阀13，连接管5一端与第一回用阀10和第二回用阀13之间的管道连接，另一端与第一空气阀11和第二空气阀12之间的管道连通。本领域技术人员能够理解的是，本系统通过直接将回用管4一端与闪蒸尾气排空管3连接，另一端通过混气管8与热风炉1上的空气进口连接，在尾气风机2的作用下，使得本系统可直接将闪蒸尾气排空管3排出的具有一定温度的尾气直接引入热风炉1，形成一个闭环系统，从而减小空气用量，在一定程度上可减小空气过滤器9的负荷，同时降低能耗。同时由于热风炉1内直接是可燃气体与空气燃烧放热产生高温气体，可能会造成闪蒸尾气排空管3排出的尾气量不足需要重新补充新鲜的空气，本系统优选在原来的空气进气管上间隔设置有第一空气阀11和第二空气阀12，回用管4上间隔设置有第一回用阀10和第二回用阀13，并将连接管5一端与第一回用阀10和第二回用阀13之间的管道连接，另一端与第一空气阀11和第二空气阀12之间的管道连通。这种结构设置使得系统刚运行时，闪蒸尾气排空管3管内无尾气，故热风炉1的主要供气是通过空气进气管提供，故需打开第一空气阀11和第二回用阀13，关闭第二空气阀12和第一回用阀10，使得空气直接从混气管8的上端进口进入混气管8内，从下端出口进入热风炉1内；当检测到闪蒸尾气排空管3内有尾气时，需打开第一空气阀11、第一回用阀10和第二空气阀12，关闭第二回用阀13，使得空气和与带有一定温度的尾气在混气管8内充分混合，从而使得混合气体具有一定温度也即是对原有的空气进行预热，后在与热风炉1轴向上进入的可燃气体燃烧，可保证可燃气体充分燃烧，同时混合气体因具有一定的温度直接进入热风炉1内不会造成炉内火焰的熄灭危害，本系统为进一步延长空气与尾气的混合时间，从而实现均匀混合和换热，优选混合气体从混气管8外侧切向进入，同时在混气管8内设置螺旋状结构的混气板81，进一步优选相邻混气板81之间的间距从上至下依次减小，进一步延长空气和尾气的混合换热时间，这种结构设置使得混合气体在混气管8内也呈螺旋状旋转并最终从底部进入热风炉1；而当检测到闪蒸尾气排空管3内有尾气流量满足热风炉1的燃烧需要，则需打开第一回用阀10和第二回用阀13，关闭第一空气阀11和第二空气阀12，使得尾气直接从混气管8上端进入，直接从混气管8下端出口进入热风炉1，支持燃烧。
优选的，上述方法中回用管4上设置有冷凝液排放管6，且冷凝液排放管6上设置有放空阀7。本领域技术人员能够理解的是，由于闪蒸尾气排空管3管内的温度保持在100℃以上，而热风炉1炉内的空气需要降低水分，故本系统优选在回用管4上设置有冷凝液排放管6，通过放空阀7将管内的冷凝水及时排出，可进一步优选冷凝液排放管6与回用管4的连接端位于第一回用阀10的进口管路上。
优选的，上述方法中所述冷凝液排放管6为U形结构，放空阀7设置在折弯处外侧。本领域技术人员能够理解的是，本系统进一步优选冷凝液排放管6为U形结构，便于充分排尽回用管4内沉积的液体，同时为便于将液体排尽进一步优选将放空阀7设置在折弯处外侧。
优选的，上述方法中还包括设置在排空管3上流量计14，第一空气阀11、第二空气阀12和第一回用阀10、第二回用阀13均为控制阀，且流量计14分别与第一空气阀11、第二空气阀12、第一回用阀10和第二回用阀13电连接。本领域技术人员能够理解的是，本系统优选在闪蒸尾气排空管3上还设置有流量计14，用于检测管内尾气的流量，同时优选第一空气阀11、第二空气阀12和第一回用阀10、第二回用阀13均为控制阀，使得流量计14分别与第一空气阀11、第二空气阀12和第一回用阀10、第二回用阀13电连接，通过流量计14控制第一空气阀11、第二空气阀12和第一回用阀10、第二回用阀13的开启，从而减小人工负担。可优选还包括控制器，将流量计14、第一空气阀11、第二空气阀12和第一回用阀10、第二回用阀13与控制器电连接，通过流量计14检测的电信号，实现实时对第一空气阀11、第二空气阀12和第一回用阀10、第二回用阀13的监控和控制，做到根据闪蒸尾气排放管3管内的具体流量，实时控制第一空气阀11、第二空气阀12和第一回用阀10、第二回用阀13阀门的开度，满足热风炉1的进气需要。

Claims (4)

1.钛白粉生产中闪蒸干燥余热回用系统，其特征在于：包括回用管(4)、混气管(8)和连接管(5)，所述混气管(8)为管状结构，混气管(8)上端和切向侧壁上设置有进口，下端设置有出口，混气管(8)内壁上设置有呈螺旋状结构的混气板(81)，相邻混气板(81)之间的间距从上至下依次减小；回用管(4)一端与闪蒸尾气排空管(3)连通，另一端与混气管(8)的上端进口连接，空气进气管与混气管(8)切向进口连接，混气管(8)的下端出口与热风炉(1)空气进口连接；空气进气管上间隔设置有第一空气阀(11)和第二空气阀(12)，回用管(4)上间隔设置有第一回用阀(10)和第二回用阀(13)，连接管(5)一端与第一回用阀(10)和第二回用阀(13)之间的管道连接，另一端与第一空气阀(11)和第二空气阀(12)之间的管道连通。
2.根据权利要求1所述的钛白粉生产中闪蒸干燥余热回用系统，其特征在于：回用管(4)上设置有冷凝液排放管(6)，冷凝液排放管(6)上设置有放空阀(7)。
3.根据权利要求2所述的钛白粉生产中闪蒸干燥余热回用系统，其特征在于：所述冷凝液排放管(6)为U形结构，放空阀(7)设置在折弯处外侧。
4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的钛白粉生产中闪蒸干燥余热回用系统，其特征在于：还包括设置在排空管(3)上流量计(14)，第一空气阀(11)、第二空气阀(12)和第一回用阀(10)、第二回用阀(13)均为控制阀，且流量计(14)分别与第一空气阀(11)、第二空气阀(12)、第一回用阀(10)和第二回用阀(13)电连接。
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