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噴霧干燥制粉是陶瓷工業(yè)高能耗的生產(chǎn)工序之一。據(jù)陶瓷廠能源審計(jì)數(shù)據(jù)顯示,噴霧干燥制粉的能耗占陶瓷廠總能耗的10~20%。離心噴霧干燥機(jī)在一定程度上主要是利用某些液體物料進(jìn)行干燥,在操作時(shí)是目前工業(yè)生產(chǎn)中使用比較廣泛的干燥機(jī)。隨著能源危機(jī)及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈,降低噴霧干燥制粉的能耗,對(duì)降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力及促進(jìn)陶瓷行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)而重要的意義。
??1噴霧干燥塔節(jié)能降耗的主要措施
??由于噴霧干燥過(guò)程中的能耗直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及發(fā)展前景,所以陶瓷企業(yè)及行業(yè)^們都提出了很多對(duì)噴霧干燥過(guò)程節(jié)能降耗的措施,總結(jié)起來(lái)主要有以下幾方面:首先是噴霧干燥塔本身性能結(jié)構(gòu)等方面的調(diào)整;另外是干燥物質(zhì)本身的性質(zhì)控制,燃料問(wèn)題,干燥介質(zhì)性質(zhì)等方面的因素。型號(hào)越大生產(chǎn)能力越大,生產(chǎn)每噸粉的能源相對(duì)就少,廠家可根據(jù)具體情況進(jìn)行型號(hào)選擇。
??1.1干燥介質(zhì)的控制
??1.1.1提高熱風(fēng)的進(jìn)塔溫度
??在出塔溫度恒定的條件下,熱風(fēng)的進(jìn)塔溫度(又稱進(jìn)風(fēng)溫度)越高,帶入的總熱量就越高,單位質(zhì)量的熱風(fēng)傳遞給泥漿霧滴的熱量就越多,單位熱風(fēng)所蒸發(fā)的水分也越多。在生產(chǎn)能力恒定不變的情況下,所需熱風(fēng)風(fēng)量減少(即減少了熱風(fēng)離塔時(shí)所帶走的熱量),降低了噴霧干燥制粉的熱量消耗,提高熱風(fēng)的利用率及熱效率。壓力噴霧干燥機(jī)在工作時(shí),可以有效的使用一些隔膜泵來(lái)有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)料液的高壓輸入,這些料液在一定程度上就會(huì)變成一些霧狀的液滴被噴射出來(lái),然后會(huì)在和一些溫度很高的熱空氣一起并流下降,這樣其絕大部分的粉粒就會(huì)聚集在塔底的排料口。但進(jìn)塔熱風(fēng)溫度不可過(guò)高(不超過(guò)600℃),溫度太高,就會(huì)燒壞塔頂分風(fēng)器。
??1.1.2降低熱風(fēng)的出塔溫度
??在進(jìn)塔熱風(fēng)溫度一定的情況下,熱風(fēng)出塔溫度越低,進(jìn)出塔溫差就越大,熱風(fēng)傳遞給泥漿用于干燥的熱能就越大,所以熱風(fēng)利用率就越高。但排風(fēng)溫度也不可過(guò)低,低于75℃時(shí)因粉料太濕,影響正常干燥。
??1.1.3出塔熱風(fēng)(廢氣)的循環(huán)利用
??陶瓷泥漿經(jīng)噴霧干燥制粉后,出塔熱風(fēng)若被直接排入大氣,這部分熱量損失將^可觀(約為制粉工序能耗的10%~20%)。所以應(yīng)該將此部分余熱充分地利用起來(lái),如可將出塔熱風(fēng)循環(huán)利用到預(yù)熱干燥工序。因?yàn)閲婌F盤上的殘留物質(zhì)會(huì)帶來(lái)噴霧不平衡度,嚴(yán)重影響噴頭的使用壽命甚至損壞其它機(jī)件。出塔熱風(fēng)除了直接循環(huán)利用外,還可以利用熱交換器對(duì)這部分余熱儲(chǔ)存或交換后再利用。??
??1.2噴霧干燥塔自身因素
??1.2.1挑選合適的規(guī)格
??陶瓷行業(yè)大部分廠家采用4000型噴霧干燥塔,有些陶瓷廠采用5000型和6000型,^大的有SACMI研制的12000型,噴嘴多達(dá)48個(gè)。型號(hào)越大生產(chǎn)能力越大,生產(chǎn)每噸粉的能源相對(duì)就少,廠家可根據(jù)具體情況進(jìn)行型號(hào)選擇。
??1.2.2整體密閉型控制
??由于該系統(tǒng)采用負(fù)壓操作,若有漏風(fēng)就會(huì)增加能耗,所以設(shè)備各部位及連接法蘭處,熱風(fēng)爐、熱風(fēng)管道、排風(fēng)管道的熱電偶插孔,塔體上的負(fù)壓測(cè)量孔,以及塔體下錐翻板下料器出料口,旋風(fēng)除塵下料口等部位必須密封好,不能漏風(fēng)。
??1.2.3熱風(fēng)爐的控制
??熱風(fēng)爐是噴霧干燥機(jī)的熱風(fēng)源,其燃料消耗直接影響干燥成本的高低,所以是噴霧干燥塔節(jié)能的關(guān)鍵部分。熱風(fēng)爐效率主要取決于燃油霧化噴嘴,當(dāng)燃油霧化均勻且燃燒充分時(shí),熱效率^高,為此應(yīng)嚴(yán)格控制霧化空氣壓力和流量以及燃油壓力和流量。另外霧化噴嘴的霧化角、噴射高度、噴槍角度都應(yīng)控制在合適的范圍內(nèi)。一般霧化噴嘴的霧化角(α)為90°~120°,噴射高度為4~4.5m,噴槍角度保持在110°~120°之間,以保證噴霧料與熱風(fēng)可以進(jìn)行充分的熱交換。熱風(fēng)爐燃料的選擇可直接影響燃料消耗的成本,如用清潔的輕柴油等會(huì)使成本大大增加,用重油,混合油等一定要控制其含硫量,否則廢氣中很難保證SO2排放達(dá)標(biāo)。1挑選合適的規(guī)格陶瓷行業(yè)大部分廠家采用4000型噴霧干燥塔,有些陶瓷廠采用5000型和6000型,^大的有SACMI研制的12000型,噴嘴多達(dá)48個(gè)。現(xiàn)在很多陶瓷廠用煤制氣中分選出來(lái)的粉煤摻合煤灰(煤轉(zhuǎn)氣中含未燃碳10%~20%,有的高達(dá)20%以上)制水煤漿,并把煤轉(zhuǎn)氣中產(chǎn)生的酚水和焦油噴進(jìn)熱風(fēng)爐中燃燒,可以杜絕這些有害物質(zhì)的排放,在高溫燃燒中將其變?yōu)闊o(wú)害的水和CO2排掉。這樣不但可以大大降低燃燒成本,而且可以充分利用這些廢渣、廢液,節(jié)能降耗。
??1.2.4線形燃燒器的使用
??傳統(tǒng)的噴霧干燥塔熱風(fēng)裝置一般采用燃油(燃?xì)?熱風(fēng)爐、鍋爐蒸汽換熱器、導(dǎo)熱油換熱器或電加熱供熱系統(tǒng)等。以上傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)都采用換熱器,而換熱器的效率決定著傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)的熱能利用效率;而且換熱器使用壽命有限,維護(hù)成本高。以線形燃燒器為核心的直燃式熱風(fēng)裝置。線形燃燒器體積比較小,直接安裝在風(fēng)道內(nèi),干燥介質(zhì)可直接與之接觸并快速升高到所需溫度。以線形燃燒器為核心的直燃式熱風(fēng)裝置兼具節(jié)能和環(huán)保兩大特點(diǎn)。首先線形燃燒器燃燒機(jī)制合理,燃燒區(qū)保持有一定量的過(guò)??諝?既能保證燃燒完全,還可抑制氮氧化物的生成。(7)如果成品是吸濕性的旋風(fēng)分離器及其配管,傳粉者的一部分用絕熱材料包裹,可以避免成品的吸濕。這種直燃式熱風(fēng)裝置無(wú)需換熱器而直接與空氣接觸,保證了燃燒熱量對(duì)空氣的有效傳遞,熱。另外,使用方便是線形燃燒器的另一特點(diǎn),可通過(guò)調(diào)節(jié)燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥來(lái)改變熱風(fēng)溫度。
??1.3泥漿的質(zhì)量控制
??1)降低陶瓷泥漿的含水率,干燥所需熱量就少,但是含水率低的泥漿流動(dòng)性又不好,流動(dòng)性差霧化效果就差。為解決這一矛盾,生產(chǎn)中通常加入合適的稀釋劑(減水劑)或電解質(zhì)(如水玻璃、純堿、腐殖酸等)來(lái)調(diào)節(jié)泥漿的流動(dòng)性,同時(shí)降低泥漿的含水率。所得產(chǎn)品為球狀顆粒,粒度均勻,流動(dòng)性好,溶解性好,產(chǎn)品純度高,質(zhì)量好。筆者和廣東新明珠集團(tuán)合作采用復(fù)合減水劑,泥漿水分由39.5%減至36%,球磨時(shí)間縮短了5h,每噸粉可節(jié)電16.5元,產(chǎn)量增加了18.8%,年節(jié)約成本達(dá)150多萬(wàn)元。
??2)提高陶瓷泥漿溫度可有效降低泥漿粘度,改善泥漿霧化性能,防止因泥漿結(jié)晶而堵塞霧化噴嘴。所以可以利用出塔熱風(fēng)回收的余熱來(lái)預(yù)熱泥漿,這是能源循環(huán)利用的有效途徑。
??2結(jié)語(yǔ)
??噴霧干燥塔的節(jié)能除上述措施外,還可以在能源上尋找解決途徑,如開(kāi)發(fā)利用新能源,合理控制燃燒過(guò)程等。當(dāng)然,很多問(wèn)題還需在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)和解決。且粉料溶解性好、純度高,該系列噴霧干燥機(jī)廣泛應(yīng)用于食品、制藥、化工等領(lǐng)域,未來(lái)應(yīng)用范圍將拓寬。陶瓷企業(yè)本著可持續(xù)發(fā)展的目的來(lái)合理改善和提高噴霧干燥塔的能源利用率,才能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
噴霧干燥行業(yè)積極走向節(jié)能環(huán)保
近年來(lái),低碳環(huán)保風(fēng)暴已經(jīng)波及到了各行各業(yè),當(dāng)然藥機(jī)設(shè)備行業(yè)也不例外,而且隨著對(duì)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的大力支持,
環(huán)保條件更加嚴(yán)格,這就給許多技術(shù)含量低、環(huán)保設(shè)施差的企業(yè)敲響了警鐘。眾所周知,干燥是是制藥行業(yè)中重要的一道工序,因此干燥設(shè)備在藥學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛,然而干燥是我國(guó)的耗能 大戶,所用能源占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總能耗的12左右。壓力式噴霧干燥機(jī)在干燥塔的錐節(jié)、袋式除塵器的錐節(jié)和旋風(fēng)分離器的錐節(jié)最下部設(shè)置空氣錘,采用脈沖控制儀使其間歇順序啟動(dòng),及時(shí)有效震落錐節(jié)可能存在的積粉。在當(dāng)前環(huán)保產(chǎn)業(yè)不斷推進(jìn)之際,推廣節(jié)能型干燥技術(shù)就顯得尤為重要。
據(jù)了解,目前中國(guó)的干燥能耗占整個(gè)工業(yè)總能耗的比例幾乎比英國(guó)高出1倍,未來(lái)企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步謀求節(jié)能技術(shù)升級(jí)。
目前,隨著社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展的需要,機(jī)械設(shè)備產(chǎn)業(yè)也正由“傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)”向“節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)業(yè)”轉(zhuǎn)型。根據(jù)市場(chǎng)需 求的變化,干燥設(shè)備應(yīng)通過(guò)不斷的升級(jí)換代,成為機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的新選擇。
要實(shí)現(xiàn)節(jié)能與環(huán)保的發(fā)展戰(zhàn)略,需要依靠資源節(jié)約型發(fā)展道路,將單一的粗放型干燥設(shè)備生產(chǎn)研發(fā)成為組合、智能型。 不僅要從工藝上進(jìn)行徹底的改造,更要進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造,大力發(fā)展應(yīng)用可再生能源與工業(yè)余熱的干燥技術(shù)。
在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,干燥設(shè)備生產(chǎn)制造企業(yè)要不惜增加設(shè)備和技術(shù)投入,大打“環(huán)保牌”,以高質(zhì)量的環(huán)保產(chǎn)品 行業(yè)發(fā)展,將節(jié)能環(huán)保貫徹落實(shí)。。此外,使用完畢后應(yīng)將噴霧盤拆下,浸入水中,把殘留物質(zhì)用水清洗干凈。要實(shí)現(xiàn)節(jié)能與環(huán)保的發(fā)展戰(zhàn)略,需要依靠資源節(jié)約型發(fā)展道路,將單一的粗放型干燥設(shè)備生產(chǎn)研發(fā)成為組合、智能型,不僅要從工藝上進(jìn)行徹底的改造,更要進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造,大力發(fā)展應(yīng)用可再生能源與工業(yè)余熱的干燥技術(shù)。
在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,干燥設(shè)備生產(chǎn)制造企業(yè)要不惜增加設(shè)備和技術(shù)投入,大打環(huán)保牌,以高質(zhì)量的環(huán)保產(chǎn)品 行業(yè)發(fā)展,將節(jié)能環(huán)保貫徹落實(shí)。
近兩年來(lái),噴霧干燥機(jī)的發(fā)展是越來(lái)越好,噴霧干燥機(jī)在機(jī)械市場(chǎng)上應(yīng)用越來(lái)越廣泛,市場(chǎng)的需求也越來(lái)越大。噴霧干燥機(jī)廣泛應(yīng)用于食品、制藥、化工等多個(gè)行業(yè)。清洗為保證干燥塔體及其管道和所有與成品接觸的部件的清洗,得到^的產(chǎn)品,有規(guī)則的清洗設(shè)備是^必要的。與此同時(shí),隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平和消費(fèi)者要求的不斷提升,人們也對(duì)噴霧干燥設(shè)備提出了更高的技術(shù)要求。
干燥設(shè)備服務(wù)制藥化工行業(yè)的顯著特點(diǎn)是技術(shù)含量的作用日益突出。這與過(guò)去銷售產(chǎn)品主要靠?jī)r(jià)格競(jìng)爭(zhēng)已有很大不同。目前,離心噴霧干燥機(jī)離心噴頭的清洗方法有三種,即干洗、濕洗和化學(xué)洗。其中,一些干燥設(shè)備技術(shù)含量高,注重發(fā)展新品的廠家,效益日漸提升;相反,一些產(chǎn)品技術(shù)含量低,新品和新技術(shù)開(kāi)發(fā)能力弱的企業(yè),效益開(kāi)始下滑。
市場(chǎng)反應(yīng)顯示,制藥化工行業(yè)期待干燥設(shè)備制造業(yè)按照高品質(zhì)、低能耗、環(huán)保型的要求調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,夯實(shí)應(yīng)用研發(fā)的基礎(chǔ)。在技術(shù)方面,加強(qiáng)自動(dòng)化、測(cè)試、制造工藝和材料材質(zhì)外觀設(shè)計(jì)等方面的研究。也或許是由于袋濾器接口松脫或袋穿孔,需修好接口,定期檢查更換布袋。在應(yīng)用研發(fā)方面,既要注重間的交流與合作,又要注重知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù);既要注重新技術(shù)、新應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)發(fā),又要注重傳統(tǒng)工藝和傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的革新和創(chuàng)新。
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,目前,我國(guó)干燥設(shè)備行業(yè)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入較成熟的階段,能夠比較好地滿足各個(gè)領(lǐng)域用戶的實(shí)際需要。就目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)而言,低成本的噴霧干燥機(jī)雖然充斥市場(chǎng),但隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期走好和用戶需求的不斷變化,人們的價(jià)值取向會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移。