CN115371414A - 一种环保型磷酸氢钙蒸汽干燥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型磷酸氢钙蒸汽干燥的方法，包括以下步骤：S1饱和蒸汽、热空气的余热利用；S2饱和蒸汽、热空气和湿物料通入到筒式蒸汽回转干燥机内进行间接热量交换；S3水蒸气、蒸汽进入到凝液罐冷却为冷凝水循环利用，余热收集再次使用；S4干燥后物料进入到转筒水冷冷却机冷却，并经过分离除尘后，得到湿度≤3％的合格物料。本发明使用的筒式蒸汽回转干燥机内换热用的蒸汽、物料的蒸发水均通过凝液罐回到硫磺制酸和余热锅炉工段，对冷凝水和余热进一步循环使用，防止余热和冷凝水的浪费，进一步降低工业成本；系统组成比较简单，易于控制，操作简单；设备的动力消耗低，故障率低，易于维护。
Description
技术领域
本发明涉及磷酸氢钙干燥方法技术领域，具体涉及一种环保型磷酸氢钙蒸汽干燥的方法。
背景技术
国内磷酸氢钙企业大部分都配套建设有自备硫磺制酸装置，而硫磺制酸装置在硫磺制酸生产过程中，从硫磺燃烧生成二氧化硫、二氧化硫催化氧化生成三氧化硫到三氧化硫吸收生成硫酸的每一步反应都是放热反应，总的反应热约为500KJ/mol硫酸，这些大量的富余热量，通常作法是将其副产为蒸汽，供硫酸自身及其余装置使用，而磷酸氢钙生产所需蒸汽量很少，致使大量蒸汽排空，造成大量浪费。
在申请号为2008100585096，名称为一种磷酸氢钙干燥的方法中提到利用硫磺制酸产生的热量作用于湿物料，对磷酸氢钙进行干燥的方法，此种方法是通过热量对空气进行加热，然后将加热的空气直接通入到物料内，通过空气内含的热量加热物料，进而达到干燥的目的。但是一方面因为空气经过了多次加热，得到的高温空气内可能存在较多杂质，与物料接触直接加热，可能会将新的杂质混入到物料中，影响物料的品质；另一方面，对物料加热后的热空气并没有经过热量回收而直接排放，造成大量的能源的浪费。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种环保型磷酸氢钙蒸汽干燥的方法。
根据本申请实施例提供的技术方案，一种环保型磷酸氢钙蒸汽干燥的方法，其步骤为：
S1饱和蒸汽、热空气的制备
A饱和蒸汽的产出
在30万吨硫磺制酸装置中在四段转化后设置一号换热器、热空气风机，空气加热至200℃-250℃，将加热后空气作用于余热锅炉，产出饱和蒸汽；
B热空气的产出
在余热锅炉后设置二号换热器、热空气风机，将空气加热至100℃-150℃；
S2将饱和蒸汽、热空气和湿物料-湿度为23％-26％的磷酸氢钙通入筒式蒸汽回转干燥机
将饱和蒸汽通过蒸汽进管进入到蒸汽通管内；
将热空气通过进料管的上端通入到筒式蒸汽回转干燥机内的物料干燥腔内，将湿物料通过双螺旋进料输送机经由进料管输送至筒式蒸汽回转干燥机内；
S3热量间接交换
筒式蒸汽回转干燥机上蒸汽通管内的蒸汽与物料干燥腔内的物料进行间接热量交换，使得物料的温度升高，物料内的水分随着温度升高成蒸汽；
物料干燥腔内的水蒸汽、从进料管进入的热空气以及物料随着筒式蒸汽回转干燥机滚动时分散的磷酸氢钙粉末，一起到达筒式蒸汽回转干燥机右端的出料孔处的干燥机卸料装置，通过干燥机卸料装置上方的抽风装置直接抽出物料干燥腔，进入到凝液泵；凝液泵的出液口连通至凝液罐，凝液泵的出料口连通转筒水冷冷却机；
与物料交换后的蒸汽通过蒸汽通管到达筒式蒸汽回转干燥机右端部位的蒸汽出管，从蒸汽出管进入到凝液罐内；
S4凝液罐内的冷凝水和热量循环利用
凝液罐内的冷凝水泵回至硫酸工段，凝液罐通过换热装置将热量送回至余热锅炉；
S5干燥后的磷酸氢钙产品
干燥后的物料经由干燥机卸料装置卸料，物料通过转筒水冷冷却机冷却至60℃左右，冷却后的物料在旋风分离器及布袋除尘器中经分离除尘后，清洁尾气用抽风机抽出排空，旋风分离及布袋除尘收集的粉料即为产品磷酸氢钙，产品磷酸氢钙的湿度≤3％。
优选的，筒式蒸汽回转干燥机上的干燥筒通过隔板分割成蒸汽进腔、物料干燥腔、蒸汽出腔，蒸汽进腔、蒸汽出腔分别位于物料干燥腔的左侧和右侧，蒸汽进腔与蒸汽出腔通过若干个蒸汽通管连通，蒸汽通管为与筒式蒸汽回转干燥机平行的管道；
蒸汽进管通过若干个支撑杆固定套取在进料管的外侧表面，若干个支撑杆位于进料管的外侧表面上，若干个支撑杆围成圆形，蒸汽进管通过轴承固定穿过干燥筒的左端面，蒸汽进管的右端面位于蒸汽进腔内，进料管从左至右依次穿过干燥筒的左端面、位于蒸汽进腔右端面的隔板；
位于出料孔左侧的物料干燥腔外壳与位于出料孔右侧的物料干燥腔外壳通过若干个连接杆连接，若干个连接杆之间的间隙为出料孔；
干燥筒通过轴承固定穿过干燥机卸料装置；
蒸汽出管通过轴承固定穿过干燥筒右端面。
优选的，双螺旋进料输送机连通所述进料管。
优选的，转筒水冷冷却机连通干燥机卸料装置的出料口。
优选的，干燥筒内表面的左端部位设有防附着装置，防附着装置为超声波发生装置。
优选的，筒式蒸汽回转干燥机通过旋转电机旋转，且筒式蒸汽回转干燥机向左向上倾斜1°。
优选的，转筒水冷冷却机的冷却原理与筒式蒸汽回转干燥机的干燥原理相同。
综上所述，本申请的有益效果：本发明具有以下优势：
1.本发明利用余热锅炉产生的蒸汽通入到筒式蒸汽回转干燥机的蒸汽通管内，将湿物料输送至筒式蒸汽回转干燥机的物料干燥腔内，利用蒸汽通管内的高温蒸汽与物料干燥腔内的物料进行热量交换，对物料进行间接加热，能量消耗低，同时能防止直接接触影响物料的品质；
2.本发明使用的筒式蒸汽回转干燥机内换热用的蒸汽、物料的蒸发水均通过凝液罐回到硫磺制酸和余热锅炉工段，对冷凝水和余热进一步循环使用，防止余热和冷凝水的浪费，进一步降低工业成本；
3.本发明使用的系统组成比较简单，易于控制，操作简单；
4.本发明的主机为筒式蒸汽回转干燥机，设备的动力消耗低，故障率低，易于维护；
5.本发明的处理量为湿物料≥32.5吨/小时，干燥后物料湿度≤3％，处理效率高。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明工艺流程图；
图2为本发明环保型干燥系统示意图；
图3为本发明筒式蒸汽回转干燥机结构示意图；
图4为本发明筒式蒸汽回转干燥机去掉干燥机卸料装置后的结构示意图；
图5为本发明筒式蒸汽回转干燥机去掉干燥机卸料装置后的正面剖视结构示意图。
图中标号：筒式蒸汽回转干燥机-1；蒸汽进腔-101、物料干燥腔-102、蒸汽出腔-103；干燥筒-11；隔板-12；蒸汽通管-13；进料管-14；蒸汽进管-15；出料孔-16；干燥机卸料装置-17；蒸汽出管-18；连接杆-3；双螺旋进料输送机-4；抽风装置-5；转筒水冷冷却机-6；凝液罐-7；凝液泵-8；旋风分离器-9；布袋除尘器-10。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
一种环保型磷酸氢钙蒸汽干燥的方法，如图1和图2所示，包括如下步骤：
S1
A饱和蒸汽的产出
在30万吨硫磺制酸装置中在四段转化后设置一号换热器、热空气风机，加热空气，将加热后空气作用于余热锅炉，产出饱和蒸汽；
B热空气的产出
在余热锅炉后设置二号换热器、热空气风机，将空气加热得到热空气；
S2
将湿物料通过双螺旋进料输送机4输送至筒式蒸汽回转干燥机1的物料干燥腔102内；
同时将步骤S1中产出的饱和蒸汽通过管道通入至筒式蒸汽回转干燥机1内的蒸汽通管13内；
同时将步骤S2中产出的热空气通入至筒式蒸汽回转干燥机1的物料干燥腔102内；
S3
蒸汽通管13内的蒸汽与物料干燥腔102内的物料进行间接热量交换，使得物料内的水分蒸发成蒸汽，在通过出料孔16进入到干燥机卸料装置17内时，通过干燥机卸料装置17上的抽风装置5抽出，抽风装置5抽出的有热空气、水蒸气和飞散物料，这些物质进入到凝液泵8内，水蒸汽、空气经由凝液泵8的出液口进入到凝液罐7内，飞散物料经由凝液泵8的出料口进入到转筒水冷冷却机6内；
S4
凝液罐7内的冷凝水泵回至硫酸工段，凝液罐通过换热装置将热量送回至余热锅炉，实现热量和冷凝水的循环利用；
S5
转筒水冷冷却机6对物料冷却，冷却后的物料在旋风分离器9及布袋除尘器10中经分离除尘后，清洁尾气用抽风机抽出排空，旋风分离及布袋除尘收集的粉料即为产品磷酸氢钙。
如图2所示，转筒水冷冷却机6的结构与筒式蒸汽回转干燥机1的结构相同。工作原理为：从干燥机卸料装置17出料口出来的物料通过转筒水冷冷却机6上的螺旋输送机输送至转筒水冷冷却机6的冷却物料腔(相当于筒式蒸汽回转干燥机1的物料干燥腔102)内，然后将冷凝水从转筒水冷冷却机6右端的进水管(相当于筒式蒸汽回转干燥机1的蒸汽出管18)向转筒水冷冷却机6的通水管道(相当于筒式蒸汽回转干燥机1的蒸汽通管13)通水，在转筒水冷冷却机6旋转的过程中，物料与冷凝水间接传热，实现物料的冷却，冷却后的物料通过转筒水冷冷却机6上的出料装置(相当于筒式蒸汽回转干燥机1上的干燥机卸料装置17)出料，然后通过物料提升机到达旋风分离器9、布袋除尘器10及抽风机，得到产品，产品及进入后续包装。
如图3、图4和图5所示，筒式蒸汽回转干燥机1的干燥筒11通过隔板12分割成蒸汽进腔101、物料干燥腔102、蒸汽出腔103，物料干燥腔102位于蒸汽进腔101和蒸汽出腔103之间，蒸汽进腔101与蒸汽出腔103通过若干个与干燥筒11平行放置的蒸汽通管13连通；
蒸汽进管15通管轴承固定穿过干燥筒11的左端面；
进料管14通过若干个支撑杆固定在蒸汽进管15的内侧表面，即进料管14可与蒸汽进管15一起相对干燥筒11滚动，且进料管14的右端部位通过轴承固定穿过蒸汽进腔101右端面的隔板12，进料管14的左端面位于蒸汽进管15左端面的左侧；
出料孔16将干燥筒11分割为两个桶状结构，位于出料孔16左侧的干燥筒11为左端面封口、右端面开口的桶状结构，位于出料孔16右侧的干燥筒11为右端面封口、左端面开口的桶状结构；位于出料孔16两侧的桶状结构通过若干个连接杆3连接；
干燥筒11的出料孔16处通过轴承固定穿过干燥机卸料装置17的左端面和右端面，即干燥筒16可相对干燥机卸料装置17转动；
蒸汽出管18通过轴承固定穿过干燥筒11的右端面。
工作原理为：启动与筒式蒸汽回转干燥机1连接的旋转电机，使得筒式蒸汽回转干燥机1转动，这时干燥筒11可相对进料管14和蒸汽进管15转动；
湿物料通过双螺旋进料输送机4经过进料管14进入到筒式蒸汽回转干燥机1的物料干燥腔102内；
热空气经由进料管4的上端部位进入到物料干燥腔102内；
饱和蒸汽经由蒸汽进管15进入到蒸汽进腔101内，由于蒸汽进腔101与蒸汽通管13相通，所以蒸汽将会进入到若干个蒸汽通管13内，
所以当筒式蒸汽回转干燥机1转动时，湿物料、热空气和饱和蒸汽可以进入到筒式蒸汽回转干燥机1内。
当筒式蒸汽回转干燥机1转动时，物料干燥腔102内的物料就会出现翻转，翻转的物料将会与蒸汽通管13接触，由于蒸汽通管13内有高温蒸汽，所以蒸汽的热量将会通管蒸汽通管13传热给物料，使得物料的温度升高，物料温度升高后，可以将物料内的水分蒸发成蒸汽；
由于筒式蒸汽回转干燥机1内侧表面设有防附着装置，即超声波发生装置，所以湿物料在筒式蒸汽回转干燥机1内附着在内壁时，由于防附着装置的作用，能够防止湿物料粘黏在物料干燥腔102的内壁上；
由于筒式蒸汽回转干燥机1向左向上倾斜1°，所以筒式蒸汽回转干燥机1在转动的同时，物料由于自身的重力可以向右缓慢移动，这样物料在加热的同时，还能在同时蒸汽回转干燥机1内停留较长时间，保证物料内水分的蒸发；
当物料翻转至出料孔16位置时，由于物料的重力，物料将会落入到干燥机卸料装置17的底部，而由于在干燥机卸料装置17的顶部设有出风装置5，可以将空气、水蒸气、飞散的物料抽出；
而热量交换后的蒸汽到达蒸汽通管13的右端部位，即蒸汽出腔103内，继而从蒸汽出管18出去。
实施例1
S1
A饱和蒸汽的产出
在30万吨硫磺制酸装置中在四段转化后设置一号换热器、热空气风机，加热空气，将加热后空气作用于余热锅炉，产出温度为280℃±10℃的饱和蒸汽；
B热空气的产出
在余热锅炉后设置二号换热器、热空气风机，将空气加热得到温度为150±20℃的热空气；
S2
将湿度为23％±0.5％湿物料通过双螺旋进料输送机4输送至筒式蒸汽回转干燥机1的物料干燥腔102内；
同时将步骤S1中产出的饱和蒸汽通过管道通入至筒式蒸汽回转干燥机1内的蒸汽通管13内；
同时将步骤S2中产出的热空气通入至筒式蒸汽回转干燥机1的物料干燥腔102内；
S3
蒸汽通管13内的蒸汽与物料干燥腔102内的物料进行间接热量交换，使得物料内的水分蒸发成蒸汽，在通过出料孔16进入到干燥机卸料装置17内时，此时卸料时，物料温度为230±5℃；通过干燥机卸料装置17上的抽风装置5抽出，抽风装置5抽出的有热空气、水蒸气和飞散物料，这些物质进入到凝液泵8内，水蒸汽、空气经由凝液泵8的出液口进入到凝液罐7内，飞散物料经由凝液泵8的出料口进入到转筒水冷冷却机6内；
S4
凝液罐7内的冷凝水泵回至硫酸工段，凝液罐7通过换热装置将热量送回至余热锅炉，实现热量和冷凝水的循环利用；
S5
转筒水冷冷却机6对物料冷却，冷却后的物料温度为65±5℃，在旋风分离器9及布袋除尘器10中经分离除尘后，清洁尾气用抽风机抽出排空，旋风分离及布袋除尘收集的粉料即为产品磷酸氢钙，干燥后磷酸氢钙的含水量为2.5±0.3％。
实施例2
S1
A饱和蒸汽的产出
在30万吨硫磺制酸装置中在四段转化后设置一号换热器、热空气风机，加热空气，将加热后空气作用于余热锅炉，产出温度为280℃±10℃的饱和蒸汽；
B热空气的产出
在余热锅炉后设置二号换热器、热空气风机，将空气加热得到温度为150±20℃的热空气；
S2
将湿度为26％±0.5％湿物料通过双螺旋进料输送机4输送至筒式蒸汽回转干燥机1的物料干燥腔102内；
同时将步骤S1中产出的饱和蒸汽通过管道通入至筒式蒸汽回转干燥机1内的蒸汽通管13内；
同时将步骤S2中产出的热空气通入至筒式蒸汽回转干燥机1的物料干燥腔102内；
S3
蒸汽通管13内的蒸汽与物料干燥腔102内的物料进行间接热量交换，使得物料内的水分蒸发成蒸汽，在通过出料孔16进入到干燥机卸料装置17内时，此时卸料时，物料温度为220±5℃；通过干燥机卸料装置17上的抽风装置5抽出，抽风装置5抽出的有热空气、水蒸气和飞散物料，这些物质进入到凝液泵8内，水蒸汽、空气经由凝液泵8的出液口进入到凝液罐7内，飞散物料经由凝液泵8的出料口进入到转筒水冷冷却机6内；
S4
凝液罐7内的冷凝水泵回至硫酸工段，凝液罐7通过换热装置将热量送回至余热锅炉，实现热量和冷凝水的循环利用；
S5
转筒水冷冷却机6对物料冷却，冷却后的物料温度为62±5℃，在旋风分离器9及布袋除尘器10中经分离除尘后，清洁尾气用抽风机抽出排空，旋风分离及布袋除尘收集的粉料即为产品磷酸氢钙，干燥后磷酸氢钙的含水量为2.7±0.3％。
由实施例1和实施例2可知，湿度为23％-26％的湿物料磷酸氢钙经过整个干燥系统干燥后，产品磷酸氢钙的湿度≤3％，符合产品规格。
本发明中所使用的饱和蒸汽的压力为0.7MPa。
筒式蒸汽回转干燥机1的规格为：
转速为1-3r/min。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理等方案的说明。同时，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (8)
1.一种环保型磷酸氢钙蒸汽干燥的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1
A饱和蒸汽的产出
在30万吨硫磺制酸装置中在四段转化后设置一号换热器、热空气风机，加热空气，将加热后空气作用于余热锅炉，产出饱和蒸汽；
B热空气的产出
在余热锅炉后设置二号换热器、热空气风机，得到加热空气；
S2
将含水量为23％-26％的磷酸氢钙滤饼通过双螺旋进料输送机(4)输送至筒式蒸汽回转干燥机(1)的物料干燥腔(102)内；
同时将步骤S1中产出的饱和蒸汽通过管道通入至筒式蒸汽回转干燥机(1)内的蒸汽通管(13)内；
同时将步骤S2中产出的热空气通入至筒式蒸汽回转干燥机(1)的物料干燥腔(102)内；
S3筒式蒸汽回转干燥机(1)的物料干燥腔(102)内的物料通过与蒸汽通管内的蒸汽进行换热反应，使得物料内的水分蒸发，通过抽风装置(5)将蒸发的水分和飞散的物料抽出至凝液泵(8)内，凝液泵(8)的出液口连通凝液罐(7)内，凝液泵(8)的出料口连通转筒水冷冷却机(6)；同时换热后的蒸汽经由蒸汽出管(18)到达凝液罐(7)内；
S4凝液罐(7)内的冷凝水泵回至硫酸工段，所述凝液罐(7)通过换热装置将热量送回至余热锅炉；
S5干燥后的物料经由筒式蒸汽回转干燥机(1)上的干燥机卸料装置(17)卸料，并通过转筒水冷冷却机(6)对物料冷却，冷却后的物料在旋风分离器(9)及布袋除尘器(10)中经分离除尘后，清洁尾气用抽风机抽出排空，旋风分离及布袋除尘收集的粉料即为产品磷酸氢钙。
2.根据权利要求1所述的一种环保型磷酸氢钙蒸汽干燥的方法，其特征在于：
所述筒式蒸汽回转干燥机(1)包括，
干燥筒(11)，所述干燥筒(11)通过隔板(12)分割成蒸汽进腔(101)、物料干燥腔(102)、蒸汽出腔(103)，所述蒸汽进腔(101)、所述物料干燥腔(102)、所述蒸汽出腔(103)为从左至右依次放置，所述蒸汽进腔(101)与所述蒸汽出腔(103)通过若干个蒸汽通管(13)连通；
进料管(14)；
蒸汽进管(15)，所述蒸汽进管(15)通过轴承固定穿过所述干燥筒(11)的左端面，所述蒸汽进管(15)通过支撑杆固定套取在所述进料管(14)上，所述进料管(14)穿过所述干燥筒(11)的左端面与所述物料干燥腔(102)相通；
出料孔(16)，所述出料孔(16)位于所述物料干燥腔(102)右端部位，位于所述出料孔(16)左侧的所述物料干燥腔(102)外壳与位于所述出料孔(16)右侧的所述物料干燥腔(102)外壳通过若干个连接杆(3)连接；
干燥机卸料装置(17)，所述干燥机卸料装置(17)通过轴承固定在所述物料干燥腔(102)外壳的所述出料孔(16)处；
蒸汽出管(18)，所述蒸汽出管(18)通过轴承穿过所述干燥筒(11)的右端面。
3.根据权利要求2所述的一种环保型磷酸氢钙蒸汽干燥的方法，其特征在于：所述双螺旋进料输送机(4)连通所述进料管(14)，所述进料管(14)通过轴承穿过所述物料干燥腔(102)左侧的所述隔板(12)。
4.根据权利要求3所述的一种环保型磷酸氢钙蒸汽干燥的方法，其特征在于：所述干燥机卸料装置(17)的上端部位通过所述抽风装置(5)连通凝液泵。
5.根据权利要求4所述的一种环保型磷酸氢钙蒸汽干燥的方法，其特征在于：所述转筒水冷冷却机(6)连通所述干燥机卸料装置(17)的出料口。
6.根据权利要求5所述的一种环保型磷酸氢钙蒸汽干燥的方法，其特征在于：所述干燥筒(11)内表面的左端部位设有防附着装置，所述防附着装置为超声波发生装置。
7.根据权利要求6所述的一种环保型磷酸氢钙蒸汽干燥的方法，其特征在于：所述筒式蒸汽回转干燥机(1)通过旋转电机旋转，且所述筒式蒸汽回转干燥机(1)向左向上倾斜1°。
8.根据权利要求7所述的一种环保型磷酸氢钙蒸汽干燥的方法，其特征在于：所述转筒水冷冷却机(6)的冷却原理与所述筒式蒸汽回转干燥机(1)的干燥原理相同。
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