电石渣烘干的专科毕业论文

电石渣替代石灰石生产氧化钙的新工艺 前 言 电石渣是在乙炔气、聚氯乙烯、聚乙烯醇等工业产品生产过程中，电石(CaC2)水解后产 生的沉淀物（工业废渣），主要成分为Ca(OH)2。 CaC2(电石) + 2H2O —→ C2H2↑(乙炔气) + Ca(OH)2↓(电石渣) 每吨电石水解后约产生吨电石渣。电石渣的堆放不仅占用大量的土地，而且因电石渣易于流失扩散，污染堆放场地附近的水资源、碱化土地；长时间堆放还可能因风干起灰，污染周边环境。电石渣属难以处置的工业废弃物之一。 上世纪七十年代，我国就开始将电石渣用作水泥熟料生产的原料之一。当时，电石渣配料主要采用湿法回转窑工艺生产水泥熟料，后来电石渣配料又发展了立窑、半湿法料饼入窑、立波尔窑、五级旋风预热器窑等多种工艺生产水泥熟料，但这些生产工艺的技术经济指标相对落后，而且不符合国家的相关产业政策，不适宜广泛推广。技术相对较先进的电石渣配料、“湿磨干烧”新型干法水泥熟料生产工艺，其熟料烧成热耗超过1000×，对比同规模、采用通常原料配料新型干法水泥熟料生产工艺热耗高出近30%，即每吨熟料多耗标准煤约30千克。以日产水泥熟料1000吨规模计算，全年多耗标准煤约9000吨。 不适合客观发展。 电石渣化学成分如下。 电石渣的个数平均粒径：μm；重量平均粒径：μm；面积平均粒径：μm；中位粒径：μm；比表面积：。电石渣的比表面积越高，吸水性亦越高，烘干难度越大。 通过对电石渣的物理及化学性能分析可以看出：电石渣中的CaO含量很高，可以说是制造水泥熟料的优质钙质原料。其粒度很细，几乎不需要粉磨就可以满足水泥熟料生产的要求。需要解决的主要问题是：对电石渣浆进行有效脱水和准确配料。 1. 电石渣的预 干燥 电石渣浆采用机械脱水后水分一般在28～35%范围内波动，给电石渣的输送、储存和准确配料带来困难，因此有必要对电石渣进行预烘干；由于电石渣属于高湿含量的轻质废渣，烘干处理难度非常大，需要解决以下技术难题： （1）解决喂料及防堵问题。压滤后的电石渣呈“牙膏”状态，输送过程中无法储存和喂料计量，也不易送入烘干机内，落入烘干机后易出现堆料和粘堵现象。 （2）电石渣烘干时，需要克服蒸发速率低以及湿含量大的缺点。 （3）电石渣烘干后废气中含尘浓度高，收尘设备易产生粘堵和腐蚀。 干燥机的选用： 为避免上述干燥时一般干燥机所遇到的问题，我们选用斯德旋流动态干燥机，该机工作原理如下： 旋流动态干燥机首先使用无轴螺旋给料机，解决了送料粘堵的问题。来自热源的热空气从干燥机底部高速进入干燥机主体。电石渣在底部完成打散，在强有力的旋转风场的作用下，把由螺旋加料送入干燥器的电石渣与热风充分接触、受热、干燥、并在强烈的离心作用下互相碰撞、磨擦而被微粒化。（从进料口到干燥底部这段高温区又称为"流化段"。）物料的大部分水份在流化段内蒸发。干燥后的微粒被热风带入上部的干燥段，在旋风场中继续干燥。 干燥器上部有一环状挡板--分级，（分级器以上称作"分级段"）对于那些处于较大颗粒的、或含水量较大的物料，由于离心力作用被甩向干燥器筒壁，被分级器挡回干燥段，重新干燥，只有那些达到了干燥程度和粒度较小的物料随热风从分级器圆环内孔带出进入旋风分离。这种干燥方式就不受含湿量大的限制。干燥后的电石渣不断从星形卸料器卸出装袋。湿热风经布袋除尘、引风机排出，布袋集尘器选用耐腐蚀材料解决了腐蚀问题。 煅烧炉的选用： 煅烧石灰石或电石渣主要目的是得到氧化钙，那么哪种炉型能够达到更高的分解率，同时更节约能源那就无疑是最理想的煅烧设备。 有关传统的煅烧模式有如下几种，我在此做一简单的描述： 回转窑： 如图， 回转窑在粉体干燥煅烧中的应用已经相当广泛，针对不同的物料有不同的设计，优点是技术成熟，造价较低。缺点是由于局部的高应力会产生疲劳点蚀、点蚀剥落、剥落压溃针等，这些修复起来极为困难且费用昂贵。对煅烧电石渣而言，分解率低、运行成本较高。 彼得磨：如图。 是一种气流快速煅烧设备，是集研磨—干燥—煅烧为一体的煅烧设备，是德国CLAUDIS PETERS公司研制的，简称彼特斯磨。它是一种环形球磨机，磨机最底部为主传动装置，带动下研磨盘旋转，磨盘上有多个直径φ600～800mm的空心园球，园球上方是不旋转的上研磨盘。石膏从上侧部进料管送入研磨体的中心部位，（进料粒度最大可达60毫米。）在离心力作用下，将物料向外推动，推至球体下部与磨环之间被粉碎和研磨。 它的特点是：设备体积小，生产效率高，能耗低，产品质量稳定，适合大型连续生产线。 优点是技术成熟，缺点是价格太高，（对于煅烧电石渣而言）不需要旋转的磨盘，动力消耗浪费、性价比较低。 斯德动态煅烧炉：（组合煅烧）如图。 斯德动态煅烧炉是国内自行研发的气流煅烧装置。外形为立式圆柱体，底部带有打散器的立轴与电机相联，产生旋转运动，一个侧面的中下部进料，另一侧面下部通入热风，顶部出料至捕集器进行气固分离后机械输送至储料仓。基本原理是：物料和热气体快速混合，在炉体轴向产生旋转运动，使物料与热载体急速换热，达到脱水的目的，这种方式也可称旋流式煅烧。特点是：占地面积小、连续作业、自动化程度高、系统为微负压操作，无任何粉尘泄露、热交换速度快、从进料到出料仅需几秒钟，独特的煅烧工艺解决了过烧和生烧的问题。该技术是东北大学在多种干燥与煅烧设备的基础上，开发的适合电石渣的煅烧方式。 已经建立的小型工业化实验装置，不仅对电石渣，并对碳酸钙、脱硫石膏等进行了煅烧试验，取得了一定的技术参数。该设备的优点是流态化动态煅烧，分解率高；改彼得磨的磨盘为打散装置，降低了能耗的同时降低了电石渣的团聚现象。性价比高。 公司简介 辽宁东大粉体工程技术有限公司是在东北大学1990年成立的沈阳科技机械工业技术研究所基础上发展的，是专门从事粉体技术研究，从事干燥、煅烧、热源、浓缩技术与设备的科研产业公司和产业集团。 公司创办于1990年，由国家级有突出贡献的青年专家、东北大学教授张继宇任公司经理。该公司拥有各类工程技术人员50余人，其中以东北大学20多名不同学科专家教授为科研设计主体。以干燥技术装备、煅烧技术装备、造粒技术装备等多项专利技术为重点科研、生产方向。几年来，开发生产了以旋转闪蒸干燥机、旋流动态煅烧炉、振动干燥塔、直线式振动流化床为代表的九种类型30多种规格产品。以旋转闪蒸干燥机、振动式混合造粒包衣干燥机、干式挤压造粒机为代表的不同类型设备曾先后获得国家级新产品、省、市各级奖励20多项，有2项被列为国家级重点推广新产品，有3项被评为省、市星火科技一等奖。其中旋转闪蒸干燥机是我公司于1990年在国内最先开发设计的产品，在国内有400余套用于不同领域，是我国唯一荣获国家级新产品、国家火炬计划项目。 该公司设计的产品已应用在化工、非金属、冶金、医药、建材、农药、染料食品等行业。已同国内多家大中型企业合作，产品销往波兰、泰国、新加坡、印尼、马来西亚、台湾等十几个国家和地区，为国家争得了荣誉。 公司已建立起从科研、设计、实验、生产、制造到售后服务的完整管理体制。建立完备的实验室，有专家教授领导实验室工作，通过实验为用户选定合适机型并配备设备参数。几年来，公司承担解决了许多企业急需解决的干燥、煅烧、热能等技术难题，承担了一些大型工程设计，受到了企业的信赖和赞誉。 我公司近年来在由碳酸钙、氢氧化钙煅烧为氧化钙方面做了一些工作，对由国外引进的悬浮煅烧技术进行消化吸收，在不断的实践中积累了一些成功的经验。 电石（氢氧化钙，碳酸钙混合物）干燥煅烧工艺流程简介 旋流动态煅烧炉采用煤气（油、天然气）为供热燃料，选用自动烧嘴（燃烧机）进行充分雾化燃烧，直火供热，使炉内达到煅烧温度。计量加料器将电石（氢氧化钙，碳酸钙混合物）干粉送入到炉内，与产生的高温气体进行气固混合，快速传质传热，并迅速旋转上升，即8～10秒完成煅烧。气固混合气体进入组合旋风后，气固分离，煅烧后的产品（氧化钙）再进入料仓后进行包装，而煅烧后尾气作热源进入干燥器内，将含湿电石物料（氢氧化钙，碳酸钙混合物）干燥成粉，干燥尾气一起进入一级、二级旋风，在进入脉冲布袋器进行气固分离，净化后的尾气由高压引风机引出，电石干粉（氢氧化钙，碳酸钙混合物）进入煅烧炉煅烧成氧化钙成品。 希望你还满意

电石渣烘干机主要烘干物料为电石渣。电石渣原料首先经打散喂料装置初步破碎后经皮带输送机输送至螺旋推进器，由螺旋推进器送入滚筒干燥机后经大倾角导料板将其迅速导向倾斜扬料区，并随滚筒的转动和筒体的倾斜度，被自筒底提至筒顶落下，形成“料幕”，同湿物料同一端进入干燥滚筒的高温烟气从中穿过使湿物料形成传导和对流质热交换，预热湿物料并蒸发部分水分。同时，高温烟气的温度快速下降，经预热的湿物料进入中温干燥阶段，大部分水分在此阶段被蒸发掉。随着物料与烟气的反复混合交换，直至达到热平衡后达到对物料的水分要求后，物料被排出干燥滚筒。力卓机械电石渣烘干机干燥效果好，产量高，为客户带来高的效益回报。

1、化盐工序废盐泥和盐水精制废渣 原盐电解之前，要对原盐进行精制，去除其中所含其它类型固形物以及Ca抖、Mg。+等杂质离子。原盐中所含的泥、砂等在化盐过程中通过沉淀或澄清而去除，原盐中的Ca抖、Mg。+等杂质离子通过投加Na2CO3、NaOH和BaCl2，生成Ca(OH)2、MgCO3、BaCO3而去除，Ca(OH)2、MgCO3等沉淀组成了盐水精制废渣。以上两过程产生的盐泥和废渣经过板框压滤脱水后形成含水<50 的盐泥渣。 盐泥渣的成分主要为泥类、砂粒、杂草、NaCl、Ca(OH)2、MgCO3等，无有毒有害物质。盐泥经过板框压滤脱水后，加入溶剂，经过制浆、溶解、反应、分离、洗涤等工艺过程制得膏状硫酸钡，通过压滤后的硫酸钡可进行外销。2、乙炔工序废电石渣 每生产1吨PVC约消耗电石，产生电石渣浆约4t(含水>50 )，此电石渣浆主要含固形物为Ca(oH)2，其次为Mg、SiO2、S等。电石渣浆经沉淀、压滤、干化脱水后，可得含Ca(OH)2>90%的干渣。 在保持聚氯乙烯生产的同时，建立“资源一生产一产品一消费一废弃物一再资源化”的循环经济模式。采用废电石渣生产水泥熟料，可实现废电石渣综合利用的目的，保护大气环境和生态环境，实现了废电石渣的综合利用。 电石渣主要成分氢氧化钙，可作为生产水泥的主要原料，且一吨水泥熟料消耗一吨电石干渣，生产水泥可消耗掉聚氯乙烯产生的电石渣。工艺上选择湿磨干烧工艺。原料湿法储存、辅助原料湿法粉磨和生料湿法搅拌均化，能充分保证人窑化学成份的稳定性；生料均化后经压滤烘干，熟料煅烧采用于法回转窑，可充分利用窑尾余热，发挥于法窑能耗低的特点。电石渣因为呈碱性，且粒径较细，可做为循环流化床锅炉脱硫。相比传统的石灰石脱硫，具有成本低，设备磨损少，不产生温室气体二氧化碳的优点。3、燃煤灰渣 锅炉以煤炭作为燃料，燃煤灰渣收集贮存后可全部外售用作建筑材料进行综合利用。4、废催化剂 乙炔法VCM 生产过程采用以活性炭为载体的氯化汞为催化剂，生产过程中排出的废催化剂由催化剂制造厂家回收利用(主要是国家环保部颁发的有危险废物经营许可证的厂家)；为了防止汞触媒中汞流失，防止汞进入环境，可采用活性碳吸附器进行汞回收。5、含汞废活性炭 VCM生产过程采用活性炭作为吸附剂，吸附合成气中挟带的汞蒸汽，吸附汞的废活性炭可由催化剂制造厂家进行回收利用。6、干燥工序筛头料及扫地料 干燥工序及成品包装中产生的筛头料及扫地料，均为PVC粒料，收集后出售。7、VCM蒸馏废液 VCM 蒸馏重组分残液属于危险废物，其中含有VCM、二氯乙烷、二氯乙烯、三氯乙烯、三氯乙烷等组分，经回收VCM后的重组分可出售给防腐材料厂作原料。8、干燥废硫酸 氯乙烯工序和氯氢工序干燥废硫酸属于危险废物，经回收后由有危险废物经营许可证厂家运走综合利用。

根据A化工企业年生产PVC规模所产生的电石渣量，我公司以电石渣100%替代石灰石，利用新型干法水泥生产工艺于2008年2月建成一条1600t/d水泥熟料生产线。1 生产工艺流程及装备选型1．1工艺流程图(图1)。图1 工艺流程图1．2 主机设备配套选型(表1)表1 主机设备选型2 调试与试生产情况生产线采用中央集散控"制DCS系统进行调控，生产自动化程度比较高。操控以中控为主，现场为辅。2．1系统相关工艺参数(表2)2．2 生料制备配比通过多次试验摸索确定的生料组分见表3。2．3 相关工艺指标经连续几个月的煅烧最终确定了生料入窑钙、铁、细度和三率值(表4)。2．4 烟煤的工业分析(表5)2．5 熟料化学成分(表6)2．6 熟料性能指标(表7)2．7 回转窑月度运转率、产量、能耗、废气排放含尘(表8)3 试生产暴露的问题及改进措施(1)烘干破碎机堵料压死问题的解决。在进口湿料易堵料处，加装空气炮，烘干破上口增加2组打散器；改进措施：出口干粉收集旋风器下锁风装置更换改进，保证气路料路畅通。(2)电石渣干粉入库温度很高，造成干粉库均化卸料装置损坏，出库下料不稳，生料出磨及入窑质量严重波动。改进措施：使用耐高温材料，维修更换库底冲气装置及放料电控阐板，使用管式螺旋秤。(3)C1预热器进风道、下锥体，C2预热器下锥体，窑尾烟室及斜坡易堵料。改进措施：在这些地方加装空气炮，强化人工捅料工作。严格控制电石渣Cl-含量，严格控制工况参数，严格执行操作程序。(4)管道分解炉下锥体三次风进风口不是按蜗壳形状设计制作安装，在高温和高速料流冲刷下，损坏漏风严重，影响煅烧。改进措施：改进设计，按要求现场进行制作整改。(5)由于对干电石渣的容重没有足够的了解，系统按普通生料容重配置输送设备，造成其能力严重不足。改进措施：对相关提升机、空气斜槽、拉运机进行更换。(6)由于烘干破碎机直接采用窑尾系统用风和热源，窑尾风路系统比较复杂，一级、二级预热器料流分离率不是很高，造成窑内煅烧来料不稳。改进措施：将C1、C2预热器内筒加长1 m。(7)由于电石渣生产熟料工艺相对比较复杂，操作参数需适时摸索调整，如各点控制温度、工况负压、负荷，入窑生料相关指标、熟料检测指标修定等等。总的来说，各主、辅机在试生产运行中不断出现一些故障，需急时停机进行维修和改进，造上成生产的中断，所以整体运转率不是很高。4 遗留的问题（1）由于C1预热器采用单台大尺寸形式设计制作，气、料分离效率有限，造成系统回料量较大，影响烘干破碎机烘干效率和窑尾收尘效果。(2)由于烘干破碎机系统贯穿于窑尾系统之中，在一定程度上形成相互制约，相互影响，停窑时无法进行电石渣烘干，烘干破碎机出现故障时回转窑无法生产。(3)由于电石渣由A企业提供，生产过程中常常出现矛盾，A企业生产正常时，我方生产有时不正常，我方生产正常时，A企业生产有时不正常或限产。(4)在生产过程中，由于对电石渣的相关特征以及对整个生产工艺的认识了解还不够完全，重点是煅烧过程控制需要进行更进一步的探索，以确保获得更优质、多性能用途的熟料产品。