CN204417349U - 磷石膏煅烧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磷石膏煅烧系统，所述磷石膏煅烧系统包括悬浮焙烧炉和燃烧室，它还包括闪速干燥器、左多级旋风分离器和右多级旋风分离器，燃烧室的出气口分别与闪速干燥器的进气管和所述悬浮焙烧炉下部的进气口连通，闪速干燥器的导向管与右多级旋风分离器的进料口连通，右多级旋风分离器的出料口与所述悬浮焙烧炉的侧进料口连通，所述悬浮焙烧炉上部的出料口与左多级旋风分离器的进料口连通，左多级旋风分离器的出料口连接设置有风冷器，左多级旋风分离器的出气口与闪速干燥器的进气管连通。本实用新型的热效利用率高、能耗低，自动化程度高，易于大规模化生产。

Description

磷石膏煅烧系统

技术领域

本实用新型属于磷石膏的生产加工技术领域，尤其涉及一种磷石膏煅烧系统。

背景技术

磷石膏是生产高浓度磷复肥时产生的一种工业副产石膏，主要成分是二水硫酸钙，我国每年排放的磷石膏达4000-7000万吨，而利用率仅10％，长期以来没有得到很好应用。未经处理的磷石膏堆放不仅占用大量的土地、资金，浪费大量的硫资源，而且其中的氟化物、游离磷酸、P2O5、磷酸盐等杂质会造成土壤、水体、大气污染。目前大多数企业把产生的磷石膏渣选一块荒地堆存，不仅侵占了土地资源，而且会造成雨天浆水横溢，晴天尘灰乱飞，严重污染着环境。磷石膏已成为了磷化工持续发展的瓶颈，磷石膏无害化治理及综合利用成为固体废物处理处置与资源化领域的研究热点。工业副产磷石磷石膏经过晾晒陈化，附着水含量在10～12%，磷石膏会结成小块。另外目前采用的磷石膏煅烧系统及其工艺流程存在能耗高、性能不稳定的问题，干燥和粉碎处理效果不好，难于大规模的推广应用。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的问题，提供一种磷石膏煅烧系统，其热效利用率高、能耗低，自动化程度高，易于大规模化生产。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：磷石膏煅烧系统，它包括悬浮焙烧炉和带有鼓风机的燃烧室，它还包括闪速干燥器、左多级旋风分离器和右多级旋风分离器，闪速干燥器的下部设置有进气管，闪速干燥器的上部设置有导向管，燃烧室的出气口分别与闪速干燥器的进气管和所述悬浮焙烧炉下部的进气口连通，闪速干燥器的导向管与右多级旋风分离器的进料口连通，右多级旋风分离器的出料口与所述悬浮焙烧炉的侧进料口连通，所述悬浮焙烧炉上部的出料口与左多级旋风分离器的进料口连通，左多级旋风分离器的出料口连接设置有风冷器，左多级旋风分离器的出气口与闪速干燥器的进气管连通。

所述右多级旋风分离器包括多个右旋风分离器，上级右旋风分离器的出料口与下级右旋风分离器的出料口均与所述悬浮焙烧炉的侧进料口连通，上级右旋风分离器的出气口与下级右旋风分离器的进料口连通；所述左多级旋风分离器包括多个左旋风分离器，上级左旋风分离器的出料口与下级左旋风分离器的出料口均与所述风冷器连接，上级左旋风分离器的出气口与下级左旋风分离器的进料口连通。

所述右多级旋风分离器包括第一右旋风分离器和第二右旋风分离器，第一右旋风分离器的出料口与第二右旋风分离器的出料口均与所述悬浮焙烧炉的侧进料口连通，第一右旋风分离器的出气口与第二右旋风分离器的进料口连通，第一右旋风分离器的进料口与所述闪速干燥器的导向管连通；所述左多级旋风分离器包括第一左旋风分离器和第二左旋风分离器，第一左旋风分离器的出料口与第二左旋风分离器的出料口均与所述风冷器连接，第一左旋风分离器的出气口与第二左旋风分离器的进料口连通，第一左旋风分离器的进料口与所述悬浮焙烧炉上部的出料口连接，第二左旋风分离器的出气口与所述闪速干燥器的进气管连通；所述风冷器的出风口与所述闪速干燥器的进气管连通。

所述第二右旋风分离器的出气口连接设置有袋式收尘器，袋式收尘器连接设置有引风机。

所述闪速干燥器还包括上锥形管和下锥形管，所述上锥形管的上端直径大于上锥形管的下端直径，所述下锥形管的上端直径小于下锥形管的下端直径，所述上锥形管的轴向长度大于所述下锥形管的轴向长度，所述上锥形管的下端与所述下锥形管的上端连通，所述上锥形管的上端连通有出料管，所述上锥形管的下端连通有所述进气管。

所述出气管的上部连通设置有所述导向管，所述导向管由上导向直管和下导向锥形管组成，所述上导向直管的下端与所述下导向锥形管的上端连通，所述下导向锥形管的下端与所述出料管连通，所述下导向锥形管的上端直径小于下导向锥形管的下端直径。

所述出料管和进气管均为直管；所述上锥形管、下锥形管、进气管、出料管、上导向直管和下导向锥形管的中心轴线重合。

所述上锥形管的侧壁上开设有干燥器进料口。

所述闪速干燥器的干燥器进料口处设置有皮带喂料机，皮带喂料机的出料口与所述干燥器进料口连通。

本实用新型中系统的有益效果是：

（1）悬浮焙烧炉、燃烧室、闪速干燥器、左多级旋风分离器和右多级旋风分离器的配合，实现了磷石膏煅烧的整个系统，且热效利用率高、能耗低，节能环保，自动化程度高；第二右旋风分离器的出气口连接设置有袋式收尘器，袋式收尘器连接设置有引风机，右多级旋风分离器分离后热风进入袋式收尘器除尘，后经引风机于排出，袋式收尘器内集聚下来的物料再次回流到闪速干燥器内进行处理；左多级旋风分离器和右多级旋风分离器的结构设计能够对含水磷石膏进行多级、循环干燥，充分利用热风的能量，提高干燥效率，保证干燥效果；第二左旋风分离器的出气口与所述闪速干燥器的进气管连通，所述风冷器的出风口与所述闪速干燥器的进气管连通，提高了能量利用效率，节能环保。

（2）燃烧室产生的热气流从闪速干燥器的进气管的进入后经过下锥形管，由于下锥形管的上端直径小于下锥形管的下端直径，导致下锥形管上部的气流流速加快，加速后的气流进入到上锥形管，由于上锥形管的上端直径大于上锥形管的下端直径，导致上锥形管上部的气流流速降低，从干燥器进料口喂入的含水磷石膏进入上锥形管，含水磷石膏在重力作用下往下落，当其落入下锥形管的上端时，由于下锥形管上端处的气流流速较大，含水磷石膏被该处喷入的高速气流向上带，当含水磷石膏向上至上锥形管上部时，由于上锥形管上部的气流流速较低，含水磷石膏又在重力的作用下往下落，经过几次上升和下落的反复过程，磷石膏中的附着水被热气流蒸发掉，不含附着水的磷石膏被气流向上经出料管和导向管带走，从而完成干燥过程；出气管的上部连通设置有导向管，所述导向管由上导向直管和下导向锥形管组成，该结构设计使不含附着水的磷石膏在经出料管进入到导向管处后，磷石膏在下导向锥形管的斜侧壁作用下完成聚拢，后经上导向直管到出，防止磷石膏四处飞散；出料管和进气管均为直管，便于安装，降低制造成本；上锥形管、下锥形管、进气管、出料管、上导向直管和下导向锥形管的中心轴线重合，该结构设计能够降低热气流在本实用新型内的损耗；上锥形管的侧壁上开设有干燥器进料口，该干燥器进料口位置的设置，便于完成悬浮干燥，提高干燥效率，保证干燥效果。

（3）本系统与传统煅烧系统相比，悬浮焙烧炉、燃烧室、闪速干燥器、左多级旋风分离器和右多级旋风分离器的配合，可以更好的均化物料，以便于实现多级旋风分离器内物料的悬浮控制和热量交换，更好的实现物料的热交换和混合，优化烘干效果，提高烘干效率，稳定物料品质，成品效率和产量也相应提高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中闪速干燥器的结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示（图1中实线箭头表示物料流向，虚线箭头表示气体流向），本实用新型包括磷石膏煅烧系统，它包括悬浮焙烧炉9和带有鼓风机18的燃烧室17，它还包括闪速干燥器8、左多级旋风分离器11和右多级旋风分离器10，闪速干燥器8的下部设置有进气管6，闪速干燥器8的上部设置有导向管，燃烧室17的出气口分别与闪速干燥器8的进气管6和所述悬浮焙烧炉9下部的进气口连通，闪速干燥器8的导向管与右多级旋风分离器10的进料口连通，右多级旋风分离器10的出料口与所述悬浮焙烧炉9的侧进料口连通，所述悬浮焙烧炉9上部的出料口与左多级旋风分离器11的进料口连通，左多级旋风分离器11的各出料口分别连接设置有风冷器12，左多级旋风分离器11的出气口与闪速干燥器8的进气管6连通。

所述右多级旋风分离器10包括第一右旋风分离器P1和第二右旋风分离器P2，第一右旋风分离器P1的出料口与第二右旋风分离器P2的出料口均与所述悬浮焙烧炉9的侧进料口连通，第一右旋风分离器P1的出气口与第二右旋风分离器P2的进料口连通，第一右旋风分离器P1的进料口与所述闪速干燥器8的导向管连通，第二右旋风分离器C2的出气口连接设置有袋式收尘器14，袋式收尘器14连接设置有引风机15。

所述左多级旋风分离器11包括第一左旋风分离器C1和第二左旋风分离器C2，第一左旋风分离器C1的出料口与第二左旋风分离器C2的出料口均与所述风冷器12连接，第一左旋风分离器C1的出气口与第二左旋风分离器C2的进料口连通，第一左旋风分离器C1的进料口与所述悬浮焙烧炉9上部的出料口连接，第二左旋风分离器C2的出气口与所述闪速干燥器8的进气管6连通；所述风冷器12的出风口与所述闪速干燥器8的进气管6连通。

所述闪速干燥器8包括上锥形管4和下锥形管5，上锥形管4的侧壁上开设有干燥器进料口7，干燥器进料7口处设置有皮带喂料机19，皮带喂料机19的出料口与所述干燥器进料口7连通,所述上锥形管4的上端直径D2大于上锥形管4的下端直径D3，所述下锥形管5的上端直径D3小于下锥形管5的下端直径D4，所述上锥形管4的轴向长度L3大于所述下锥形管5的轴向长度L4，所述上锥形管4的下端与所述下锥形管5的上端连通，所述上锥形管4的上端连通有出料管3，所述下锥形管5的下端连通有所述进气管6，所述出料管3和进气管6均为直管。

所述出气管3的上部连通设置有所述导向管，所述导向管由上导向直管1和下导向锥形管2组成，所述上导向直管1的下端与所述下导向锥形管2的上端连通，所述下导向锥形管2的下端与所述出料管3连通，所述下导向锥形管2的上端直径D1小于下导向锥形管2的下端直径D2。所述上锥形管4、下锥形管5、进气管6、出料管3、上导向直管1和下导向锥形管2的中心轴线重合。

本系统与传统煅烧系统相比，悬浮焙烧炉9、燃烧室17、闪速干燥器8、左多级旋风分离器11和右多级旋风分离器10的配合，可以更好的均化物料，以便于实现多级旋风分离器内物料的悬浮控制和热量交换，更好的实现物料的热交换和混合，优化烘干效果，提高烘干效率，稳定物料品质，成品效率和产量也相应提高。

本实施例还公开了磷石膏煅烧系统的工艺流程，依次按以下步骤进行：

1）复合预均化流程：自然晾晒陈化后在附着水含量在10～12%的工业副产磷石膏物料16中添加生石灰和粉煤灰双掺复合改性，再经均化装置预处理，使其物料纯度和性状均匀；

2）悬浮预热烘干流程：鼓风机18将燃烧室17产生的部分600℃一次热风和第二左旋风分离器C2回收的150℃二次余热风进入闪速干燥器8，经步骤一处理后的物料16经皮带喂料机19进入闪速干燥器8，与闪速干燥器8内的热风直接接触，脉冲闪烁干燥，脱去大部分附着水；

3）悬浮煅烧流程：闪速干燥器8换热后的300℃热风携带磷石膏物料16进入右多级旋风分离器10，经右多级旋风分离器10分离出的物料16进入悬浮焙烧炉9与燃烧室17产生的另一部分600℃一次热风经悬浮换热煅烧至物料达到合适结晶水含量后随热风溢出，右多级旋风分离器10分离后热风进入袋式收尘器14除尘，后经引风机15于100℃排出，袋式收尘器14内集聚下来的物料再次回流到闪速干燥器8内进行处理；

4）流化冷却流程：由悬浮焙烧炉9煅烧换热后的350℃热风带着溢出的物料进入左多级旋风分离器11，经左多级旋风分离器11分离出的物料一起经风冷器12降温至50℃；

5）粉磨改性流程：降温后的物料12进入磨机装置进行级配粉磨，使石膏粉粒达到预定的晶型结构和细度后出料入成品仓。

所述步骤一中均化装置为均化器等现有技术；所述步骤五中，根据石膏的用途设定不同的晶体结构和细度，经磨机装置进行级配粉磨，达到预定的晶型结构和细度后出料入成品仓。

闪速干燥器8内的脉冲闪烁干燥过程为，当热风从进气管6进入后经过下锥形管5（图2中箭头方向表示经过闪速干燥器8的热风方向），由于下锥形管5的上端直径D3小于下锥形管5的下端直径D4，导致下锥形管5上部的气流流速加快，加速后的气流进入到上锥形管4，由于上锥形管4的上端直径D2大于上锥形管4的下端直径D3，导致上锥形管4上部的气流流速降低，从干燥器进料口7喂入的含水磷石膏进入上锥形管4，含水磷石膏在重力作用下往下落，当其落入下锥形管5的上端时，由于下锥形管5上端处的气流流速较大，含水磷石膏被该处喷入的高速气流向上带，当含水磷石膏向上至上锥形管4上部时，由于上锥形管4上部的气流流速较低，含水磷石膏又在重力的作用下往下落，经过几次上升和下落的反复过程，磷石膏中的附着水被热气流蒸发掉，不含附着水的磷石膏被气流向上经出料管3、下导向锥形管2和上导向直管1带走进入到右多级旋风分离器10。

本实用新型工艺流程中复合预均化流程、悬浮预热烘干流程、悬浮煅烧流程、流化冷却流程和粉磨改性流程的配合，热效利用率高、能耗低，易于大规模化生产，自动化程度高，也无三废排放，节能环保，而且所生产的建筑石膏纯度高、性能好。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1. 磷石膏煅烧系统，它包括悬浮焙烧炉和带有鼓风机的燃烧室，其特征在于：它还包括闪速干燥器、左多级旋风分离器和右多级旋风分离器，闪速干燥器的下部设置有进气管，闪速干燥器的上部设置有导向管，燃烧室的出气口分别与闪速干燥器的进气管和所述悬浮焙烧炉下部的进气口连通，闪速干燥器的导向管与右多级旋风分离器的进料口连通，右多级旋风分离器的出料口与所述悬浮焙烧炉的侧进料口连通，所述悬浮焙烧炉上部的出料口与左多级旋风分离器的进料口连通，左多级旋风分离器的出料口连接设置有风冷器，左多级旋风分离器的出气口与闪速干燥器的进气管连通。

2.根据权利要求1所述的磷石膏煅烧系统，其特征在于：所述右多级旋风分离器包括多个右旋风分离器，上级右旋风分离器的出料口与下级右旋风分离器的出料口均与所述悬浮焙烧炉的侧进料口连通，上级右旋风分离器的出气口与下级右旋风分离器的进料口连通；所述左多级旋风分离器包括多个左旋风分离器，上级左旋风分离器的出料口与下级左旋风分离器的出料口均与所述风冷器连接，上级左旋风分离器的出气口与下级左旋风分离器的进料口连通。

3.根据权利要求2所述的磷石膏煅烧系统，其特征在于：所述右多级旋风分离器包括第一右旋风分离器和第二右旋风分离器，第一右旋风分离器的出料口与第二右旋风分离器的出料口均与所述悬浮焙烧炉的侧进料口连通，第一右旋风分离器的出气口与第二右旋风分离器的进料口连通，第一右旋风分离器的进料口与所述闪速干燥器的导向管连通；所述左多级旋风分离器包括第一左旋风分离器和第二左旋风分离器，第一左旋风分离器的出料口与第二左旋风分离器的出料口均与所述风冷器连接，第一左旋风分离器的出气口与第二左旋风分离器的进料口连通，第一左旋风分离器的进料口与所述悬浮焙烧炉上部的出料口连接，第二左旋风分离器的出气口与所述闪速干燥器的进气管连通；所述风冷器的出风口与所述闪速干燥器的进气管连通。

4.根据权利要求3所述的磷石膏煅烧系统，其特征在于：所述第二右旋风分离器的出气口连接设置有袋式收尘器，袋式收尘器连接设置有引风机。

5.根据权利要求1-3任一项所述的磷石膏煅烧系统，其特征在于：所述闪速干燥器还包括上锥形管和下锥形管，所述上锥形管的上端直径大于上锥形管的下端直径，所述下锥形管的上端直径小于下锥形管的下端直径，所述上锥形管的轴向长度大于所述下锥形管的轴向长度，所述上锥形管的下端与所述下锥形管的上端连通，所述上锥形管的上端连通有出料管，所述上锥形管的下端连通有所述进气管。

6.根据权利要求5所述的磷石膏煅烧系统，其特征在于：所述出气管的上部连通设置有所述导向管，所述导向管由上导向直管和下导向锥形管组成，所述上导向直管的下端与所述下导向锥形管的上端连通，所述下导向锥形管的下端与所述出料管连通，所述下导向锥形管的上端直径小于下导向锥形管的下端直径。

7.根据权利要求6所述的磷石膏煅烧系统，其特征在于：所述出料管和进气管均为直管；所述上锥形管、下锥形管、进气管、出料管、上导向直管和下导向锥形管的中心轴线重合。

8.根据权利要求7所述的磷石膏煅烧系统，其特征在于：所述上锥形管的侧壁上开设有干燥器进料口。

9.根据权利要求8所述的磷石膏煅烧系统，其特征在于：所述闪速干燥器的干燥器进料口处设置有皮带喂料机，皮带喂料机的出料口与所述干燥器进料口连通。