CN114853250B - 一种焦化脱硫泡沫及废液干燥设备和使用其干燥焦化脱硫泡沫及废液的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种焦化脱硫泡沫及废液干燥设备和使用其干燥焦化脱硫泡沫及废液的方法。焦化脱硫泡沫干燥设备包括:过滤器、浓缩反应釜、蒸发器和干燥器;过滤器的出口与所述浓缩反应釜的入口连通,浓缩反应釜的盐水出液口与蒸发器连通,浓缩反应釜的硫熔物出液口、蒸发器的出料口均与所述干燥器的入口连通。该方法包括:将焦化脱硫泡沫进行过滤处理得到浓硫泡沫,然后将浓硫泡沫送入浓缩反应釜进行分离处理,得到硫熔物和稀盐水;将稀盐水送入蒸发器进行蒸发处理得到浓盐水;硫熔物和浓盐水送入干燥器进行干燥处理,得到固体物料,固体粉料进入后续制酸系统,实现资源回收循环利用。本申请提供的焦化脱硫泡沫干燥设备及方法,干燥效率高,能耗低。
Description
技术领域
本申请涉及化工领域,尤其涉及一种焦化脱硫泡沫及废液干燥设备和使用其干燥焦化脱硫泡沫及废液的方法。
背景技术
焦化脱硫工艺是一种常见的化工工艺,其产物主要是含有脱硫液(含硫氰酸铵、硫代硫酸铵、硫酸铵等盐,浓度15%-30%)和单质硫的稀硫泡沫,硫以及脱硫液中的复盐的回收、稀硫泡沫中水的回收利用,是脱硫工艺后端实现节能减排、降本增效的主要手段。
稀硫泡沫中的水无法做到一次性百分之百回收,一般处理得到的硫熔物和盐水中含水率是比较高的,这就导致从稀硫泡沫中回收硫和复盐需要高能耗去除水。
如何降低从稀硫泡沫中回收硫和复盐时的能耗,从而降低运行成本,成为亟待解决的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种焦化脱硫泡沫及废液干燥设备和使用其干燥焦化脱硫泡沫及废液的方法,以解决上述问题。
为实现以上目的,本申请采用以下技术方案:
一种焦化脱硫泡沫及废液干燥设备,包括:过滤器、浓缩反应釜、蒸发器和干燥器;
所述过滤器用于将稀硫泡沫过滤得到浓硫泡沫,所述浓缩反应釜用于将所述浓硫泡沫处理得到硫熔物和稀盐水,所述蒸发器用于将所述稀盐水浓缩得到浓盐水,所述干燥器用于将所述硫熔物和所述浓盐水进行干燥得到固体物料,固体粉料进入后续制酸系统,实现资源回收循环利用;
所述过滤器的出口与所述浓缩反应釜的入口连通,所述浓缩反应釜的盐水出液口与所述蒸发器连通,所述浓缩反应釜的硫熔物出液口、所述蒸发器的出料口均与所述干燥器的入口连通。
优选地,所述过滤器与所述浓缩反应釜之间设置有缓冲槽,所述缓冲槽的入口与所述过滤器的出口连通,所述缓冲槽的出口与所述浓缩反应釜的入口连通;
所述缓冲槽设置有第一搅拌器。
优选的,所述焦化脱硫泡沫干燥设备还包括混合槽,所述浓缩反应釜的硫熔物出液口和所述蒸发器的出料口均与所述混合槽的入口连通,所述混合槽的出口与所述干燥器的入口连通;
所述混合槽及其输入物料的管线均设置保温装置;
所述混合槽设置有第二搅拌器。
优选地,所述干燥器包括用于干燥物料的干燥段和用于冷却来自所述干燥段的物料的冷却段。
优选地,所述过滤器的微孔的孔径为0.03μm-1μm。
优选地,所述浓缩反应釜设置有加热夹套。
本申请还提供一种使用所述的干燥设备干燥焦化脱硫泡沫的方法,包括:
将焦化脱硫泡沫进行过滤处理得到浓硫泡沫,然后将所述浓硫泡沫送入浓缩反应釜进行分离处理,得到硫熔物和稀盐水;
将所述稀盐水送入蒸发器进行蒸发处理得到浓盐水;
所述硫熔物和所述浓盐水送入所述干燥器进行干燥处理,得到固体物料,固体粉料进入后续制酸系统,实现资源回收循环利用。
优选地,所述浓硫泡沫的含水率为50%-75%;
优选地,所述分离处理的温度为90-120℃;
优选地,所述硫熔物的含水率为1%-3%,所述稀盐水的含水率为70%-85%;
优选地,所述蒸发处理的温度为100-130℃,所述浓盐水的含水率为20%-50%。
优选地,所述硫熔物和所述浓盐水的质量比为1:(1-2);
优选地,所述干燥处理的温度为110℃-130℃;
优选地,所述干燥处理之后还包括冷却处理,所述冷却处理使用水作为冷却介质。
优选地,所述过滤处理得到的滤液返回焦化脱硫系统;
优选地,所述固体物料的含水率小于等于8%。
与现有技术相比,本申请的有益效果包括:
本申请提供的焦化脱硫泡沫及废液干燥设备和使用其干燥焦化脱硫泡沫及废液的方法,通过过滤器将稀硫泡沫分离得到浓硫泡沫,然后通过浓缩反应釜将浓硫泡沫分离得到硫熔物和稀盐水,再通过蒸发器将稀盐水浓缩得到浓盐水,降低进入干燥器中的盐水的含水率,从而降低干燥器的负担,实现一级干燥即可完成最终干燥程序,降低能耗的同时提高干燥效率和单位时间产量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对本申请范围的限定。
图1为实施例1提供的焦化脱硫泡沫及废液干燥设备;
图2为实施例2提供的焦化脱硫泡沫及废液干燥设备。
附图标记:
100-过滤器;200-浓缩反应釜;201-盐水出液口;202-硫熔物出液口;300-蒸发器;301-出料口;400-干燥器;500-缓冲槽;600-混合槽。
具体实施方式
如本文所用之术语:
“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中,此短语将使权利要求为封闭式,使其不包含除那些描述的材料以外的材料,但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时,其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1~5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1~4”、“1~3”、“1~2”、“1~2和4~5”、“1~3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
在这些实施例中,除非另有指明,所述的份和百分比均按质量计。
“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位,1份可表示任意的单位质量,如可以表示为1g,也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份,B组分的质量份为b份,则表示A组分的质量和B组分的质量之比a:b。或者,表示A组分的质量为aK,B组分的质量为bK(K为任意数,表示倍数因子)。不可误解的是,与质量份数不同的是,所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。
“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生,例如,A和/或B包括(A和B)和(A或B)。
一种焦化脱硫泡沫及废液干燥设备,包括:过滤器、浓缩反应釜、蒸发器和干燥器;
所述过滤器用于将稀硫泡沫过滤得到浓硫泡沫,所述浓缩反应釜用于将所述浓硫泡沫处理得到硫熔物和稀盐水,所述蒸发器用于将所述稀盐水浓缩得到浓盐水,所述干燥器用于将所述硫熔物和所述浓盐水进行干燥得到固体物料,固体粉料进入后续制酸系统,实现资源回收循环利用;
所述过滤器的出口与所述浓缩反应釜的入口连通,所述浓缩反应釜的盐水出液口与所述蒸发器连通,所述浓缩反应釜的硫熔物出液口、所述蒸发器的出料口均与所述干燥器的入口连通。
在一个可选的实施方式中,所述过滤器与所述浓缩反应釜之间设置有缓冲槽,所述缓冲槽的入口与所述过滤器的出口连通,所述缓冲槽的出口与所述浓缩反应釜的入口连通;
所述缓冲槽设置有第一搅拌器。
设置缓冲槽的目的主要是为了保证过滤器和浓缩反应釜之间物料输送的稳定性,从而保证设备整体稳定运行。
在一个可选的实施方式中,所述焦化脱硫泡沫干燥设备还包括混合槽,所述浓缩反应釜的硫熔物出液口和所述蒸发器的出料口均与所述混合槽的入口连通,所述混合槽的出口与所述干燥器的入口连通;
所述混合槽及其输入物料的管线均设置保温装置;
所述混合槽设置有第二搅拌器。
混合槽的设置,保证了硫熔物与浓盐水能够按照设定比例混合后输入干燥器,这有利于物料以较好的状态在干燥器内干燥,同时对提高干燥效率、降低干燥能耗有极大帮助。保温装置的设置,可以有效避免硫熔物和浓盐水在输入混合槽的过程中及混合的过程中堵塞管线和相应设备。
在一个可选的实施方式中,所述干燥器包括用于干燥物料的干燥段和用于冷却来自所述干燥段的物料的冷却段。
在一个可选的实施方式中,所述过滤器的微孔的孔径为0.03μm-1μm。
可选的,所述过滤器的微孔的孔径可以为0.03μm、0.05μm、0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm或者0.03μm-1μm之间的任一值。
在一个可选的实施方式中,所述浓缩反应釜设置有加热夹套。
本申请还提供一种使用所述的干燥设备干燥焦化脱硫泡沫的方法,包括:
将焦化脱硫泡沫进行过滤处理得到浓硫泡沫,然后将所述浓硫泡沫送入浓缩反应釜进行分离处理,得到硫熔物和稀盐水;
将所述稀盐水送入蒸发器进行蒸发处理得到浓盐水;
所述硫熔物和所述浓盐水送入所述干燥器进行干燥处理,得到固体物料,固体粉料进入后续制酸系统,实现资源回收循环利用。
在一个可选的实施方式中,所述浓硫泡沫的含水率为50%-75%;
可选的,所述浓硫泡沫的含水率可以为50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%或者50%-75%之间的任一值;
在一个可选的实施方式中,所述分离处理的温度为90-120℃;
可选的,所述分离处理的温度可以为90℃、100℃、110℃、120℃或者90-120℃之间的任一值;
在一个可选的实施方式中,所述硫熔物的含水率为1%-3%,所述稀盐水的含水率为70%-85%;
可选的,所述硫熔物的含水率可以为1%、2%、3%或者1%-3%之间的任一值,所述稀盐水的含水率可以为70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%或者70%-85%之间的任一值;
在一个可选的实施方式中,所述蒸发处理的温度为100-130℃,所述浓盐水的含水率为20%-50%。
可选的,所述蒸发处理的温度可以为100℃、110℃、120℃、130℃或者100-130℃之间的任一值,所述浓盐水的含水率可以为20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%/31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%或者20%-50%之间的任一值。
在一个可选的实施方式中,所述硫熔物和所述浓盐水的质量比为1:(1-2);
可选的,所述硫熔物和所述浓盐水的质量比可以为1:1、1:1.5、1:2或者1:(1-2)之间的任一值;
在一个可选的实施方式中,所述干燥处理的温度为110℃-130℃;
可选的,所述干燥处理的温度可以为100℃、110℃、120℃、130℃或者110℃-130℃之间的任一值;
在一个可选的实施方式中,所述干燥处理之后还包括冷却处理,所述冷却处理使用水作为冷却介质。
在一个可选的实施方式中,所述过滤处理得到的滤液返回焦化脱硫系统;
在一个可选的实施方式中,所述固体物料的含水率小于等于8%。
下面将结合具体实施例对本申请的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本申请,而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
如图1所示,本实施例提供一种焦化脱硫泡沫及废液干燥设备。该设备具体包括:过滤器100、浓缩反应釜200、蒸发器300和干燥器400,过滤器100的出口与浓缩反应釜200的入口连通,浓缩反应釜200的盐水出液口201与蒸发器300连通,浓缩反应釜200的硫熔物出液口202、蒸发器300的出料口301均与干燥器400的入口连通。
过滤器100用于将脱硫工段的脱硫泡沫及废液过滤得到浓硫泡沫,浓缩反应釜200用于将浓硫泡沫处理得到硫熔物和稀盐水,蒸发器300用于将稀盐水浓缩得到浓盐水,干燥器400用于将硫熔物和浓盐水进行干燥得到固体物料。
在一个优选的实施方式中,浓缩反应釜200的入口设置在浓缩反应釜200的上部一侧,浓缩反应釜200的盐水出液口201设置在浓缩反应釜200的上部另一侧,浓缩反应釜200的硫熔物出液口202设置在浓缩反应釜200的底部。
在一个优选的实施方式中,为确保进出料通畅,浓缩反应釜200设夹套伴热。
在一个优选的实施方式中,干燥器400包括用于干燥物料的干燥段和用于冷却来自干燥段的物料的冷却段。
示例性的,干燥段包括6台反应釜并联,使用0.35-0.8Mpa饱和水蒸气供热,反应釜材质为2507不锈钢,且做防腐处理;壳体厚度为8mm,期内设置有内部螺旋,螺旋叶片厚度为8mm。反应釜为真空设备,可有效提高热效率。
冷却段采用双桨叶结构冷却机,桨叶面积80m2,材质为2205不锈钢,冷却机箱体和叶片厚度8mm。冷却机出料口为方形,采用喇叭口(可拆卸,方便检修),并在顶部开观察清理孔,冷却机箱体内部预先铺设干燥底料并均匀投放物料,冷却效果好,交换率高,同时防止冷凝堵塞。设备设温度检测,在线监测箱体温度变化。冷却机变频控制转速可调,减少升华硫的产生。
需要说明的是,浓缩反应釜200的数量可以设置为一个或多个。
本实施例还提供一种使用所述的干燥设备干燥焦化脱硫泡沫及废液的方法,包括:
将来自脱硫工段的脱硫工段的脱硫泡沫及废液送入稀硫泡沫缓冲槽,经稀硫泡沫泵输送到过滤器100内,经过过滤器100的微孔滤芯(孔径为0.03μm)进行过滤处理得到含水率为65%浓硫泡沫和滤液;滤液(含单质硫≤0.2g/L)返回焦化脱硫系统中循环使用,浓硫泡沫送入浓缩反应釜200在120℃条件下进行分离处理,得到含水率为1%的硫熔物和含水率为80%的稀盐水。
将上述稀盐水送入蒸发器300在100℃条件下进行蒸发处理得到含水率为40%的浓盐水。
上述硫熔物和上述浓盐水送入干燥器400,在110℃条件下进行进行干燥处理,冷却得到含水率小于等于4%、温度小于等于40℃的固体物料。固体粉料进入后续制酸系统,实现资源回收循环利用。
实施例2
如图2所示,本实施例提供一种焦化脱硫泡沫及废液干燥设备。该设备具体包括:过滤器100、浓缩反应釜200、蒸发器300、干燥器400、缓冲槽500和混合槽600。缓冲槽500设置在过滤器100与浓缩反应釜200之间,缓冲槽500的入口与过滤器100的出口连通,缓冲槽500的出口与浓缩反应釜200的入口连通;浓缩反应釜200的硫熔物出液口202和蒸发器300的出料口301均与混合槽600的入口连通,混合槽600的出口与干燥器400的入口连通。
混合槽600及其输入物料的管线均设置保温装置,例如保温材料组成的保温层;缓冲槽500和混合槽600均设置有电动搅拌器。
过滤器100用于将脱硫工段的脱硫泡沫及废液过滤得到浓硫泡沫,浓缩反应釜200用于将浓硫泡沫处理得到硫熔物和稀盐水,蒸发器300用于将稀盐水浓缩得到浓盐水,干燥器400用于将硫熔物和浓盐水进行干燥得到固体物料,缓冲槽500用于在过滤器100和浓缩反应釜200之间形成缓冲,同时便于控制物料的输入输出,保证系统稳定运行;混合槽600用于将来自浓缩反应釜200的硫熔物和来自蒸发器300的浓盐水按照目标比例混合,以满足干燥器400高效运行。
缓冲槽500的入口设置在顶部,出口设置在下部一侧;混合槽600的入口设置在顶部,可以设置一个,也可以设置多个,以分别与浓缩反应釜200和蒸发器300对应连通;混合槽600的出口设置在下部一侧。
浓缩反应釜200的入口设置在浓缩反应釜200的上部一侧,浓缩反应釜200的盐水出液口201设置在浓缩反应釜200的上部另一侧,浓缩反应釜200的硫熔物出液口202设置在浓缩反应釜200的底部。浓缩反应釜200设夹套伴热。
干燥器400包括用于干燥物料的干燥段和用于冷却来自干燥段的物料的冷却段。
本实施例还提供一种使用所述的干燥设备干燥焦化脱硫泡沫及废液的方法,包括:
将来自脱硫工段的脱硫工段的脱硫泡沫及废液送入稀硫泡沫缓冲槽,经稀硫泡沫泵输送到过滤器100内,经过过滤器100的微孔滤芯(孔径为0.1μm)进行过滤处理得到滤液和含水率为70%浓硫泡沫;滤液(含单质硫≤0.2g/L)返回焦化脱硫系统中循环使用,浓硫泡沫送入浓缩反应釜200在120℃条件下进行分离处理,得到含水率为2%的硫熔物和含水率为78%的稀盐水。
将上述稀盐水送入蒸发器300在110℃条件下进行蒸发处理得到含水率为38%的浓盐水。
上述硫熔物和上述浓盐水按照质量比为1:1送入干燥器400,在120℃条件下进行进行干燥处理,冷却得到含水率小于等于4%、温度小于等于40℃的固体物料,固体粉料进入后续制酸系统,实现资源回收循环利用。
实施例3
采用实施例2提供的焦化脱硫泡沫及废液干燥设备,本实施例提供一种使用该干燥设备干燥焦化脱硫泡沫及废液的方法,包括:
将来自脱硫工段的脱硫工段的脱硫泡沫及废液送入稀硫泡沫缓冲槽,经稀硫泡沫泵输送到过滤器100内,经过过滤器100的微孔滤芯(孔径为1μm)进行过滤处理得到滤液和含水率为75%浓硫泡沫;滤液(含单质硫≤0.2g/L)返回焦化脱硫系统中循环使用,浓硫泡沫送入浓缩反应釜200在90℃条件下进行分离处理,得到含水率为3%的硫熔物和含水率为85%的稀盐水。
将上述稀盐水送入蒸发器300在130℃条件下进行蒸发处理得到含水率为35%的浓盐水。
上述硫熔物和上述浓盐水按照质量比为1:1.5送入干燥器400,在130℃条件下进行进行干燥处理,冷却得到含水率小于等于4%、温度小于等于40℃的固体物料,固体粉料进入后续制酸系统,实现资源回收循环利用。
与原有技术相比,本技术处理每吨脱硫泡沫及废液可节省低压蒸汽消耗10%-20%,节省电耗5%-10%,另外设备故障率低,操作更加方便。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在上面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
Claims (8)
1.一种使用干燥设备干燥焦化脱硫泡沫及废液的方法,其特征在于,所述干燥设备,包括:过滤器、浓缩反应釜、蒸发器和干燥器;
所述过滤器用于将稀硫泡沫过滤得到浓硫泡沫,所述浓缩反应釜用于将所述浓硫泡沫处理得到硫熔物和稀盐水,所述蒸发器用于将所述稀盐水浓缩得到浓盐水,所述干燥器用于将所述硫熔物和所述浓盐水进行干燥得到固体物料,固体粉料进入后续制酸系统,实现资源回收循环利用;
所述过滤器的出口与所述浓缩反应釜的入口连通,所述浓缩反应釜的盐水出液口与所述蒸发器连通,所述浓缩反应釜的硫熔物出液口、所述蒸发器的出料口均与所述干燥器的入口连通;
所述方法包括:
将焦化脱硫泡沫及废液进行过滤处理得到浓硫泡沫,然后将所述浓硫泡沫送入浓缩反应釜进行分离处理,得到硫熔物和稀盐水;
将所述稀盐水送入蒸发器进行蒸发处理得到浓盐水;
所述硫熔物和所述浓盐水送入所述干燥器进行干燥处理,得到固体物料,固体粉料进入后续制酸系统,实现资源回收循环利用;
所述浓硫泡沫的含水率为50%-75%,所述分离处理的温度为90-110℃,所述硫熔物的含水率为1%-3%,所述稀盐水的含水率为70%-85%;所述蒸发处理的温度为100-130℃,所述浓盐水的含水率为20%-50%;所述硫熔物和所述浓盐水的质量比为1:(1-2);所述干燥处理的温度为110℃-130℃。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述过滤器与所述浓缩反应釜之间设置有缓冲槽,所述缓冲槽的入口与所述过滤器的出口连通,所述缓冲槽的出口与所述浓缩反应釜的入口连通;
所述缓冲槽设置有第一搅拌器。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括混合槽,所述浓缩反应釜的硫熔物出液口和所述蒸发器的出料口均与所述混合槽的入口连通,所述混合槽的出口与所述干燥器的入口连通;
所述混合槽及其输入物料的管线均设置保温装置;
所述混合槽设置有第二搅拌器。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述干燥器包括用于干燥物料的干燥段和用于冷却来自所述干燥段的物料的冷却段。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述过滤器的微孔的孔径为0.03μm-1μm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述浓缩反应釜设置有加热夹套。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述干燥处理之后还包括冷却处理,所述冷却处理使用水作为冷却介质。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述过滤处理得到的滤液返回焦化脱硫系统;
所述固体物料的含水率小于等于8%。
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