




喷雾干燥制粉是陶瓷工业高能耗的生产工序之一。据陶瓷厂能源审计数据显示,喷雾干燥制粉的能耗占陶瓷厂总能耗的10~20%。随着能源危机及市场竞争的激烈,降低喷雾干燥制粉的能耗,对降低企业生产成本、提高企业竞争力及促进陶瓷行业可持续发展具有深远而重要的意义。适应物料*喷雾干燥粒:化工:有催化剂、树脂、合成洗衣粉、油脂类、硫铵、染料、染料中间体、白碳黑、石墨、磷铵等。
??1喷雾干燥塔节能降耗的主要措施
??由于喷雾干燥过程中的能耗直接影响着企业的经济效益及发展前景,所以陶瓷企业及行业^们都提出了很多对喷雾干燥过程节能降耗的措施,总结起来主要有以下几方面:首先是喷雾干燥塔本身性能结构等方面的调整;另外是干燥物质本身的性质控制,燃料问题,干燥介质性质等方面的因素。压力喷雾干燥机在经过一段时间的运转,在进行使用时需要对压力喷雾干燥机进行必须要的检查和养护,对于供料系统,应检查过滤器、管道、阀门、喷嘴等,看有无堵塞,定时清洗,检查喷嘴磨损情况以便及时更换。
??1.1干燥介质的控制
??1.1.1提高热风的进塔温度
??在出塔温度恒定的条件下,热风的进塔温度(又称进风温度)越高,带入的总热量就越高,单位质量的热风传递给泥浆雾滴的热量就越多,单位热风所蒸发的水分也越多。在生产能力恒定不变的情况下,所需热风风量减少(即减少了热风离塔时所带走的热量),降低了喷雾干燥制粉的热量消耗,提高热风的利用率及热效率。但进塔热风温度不可过高(不超过600℃),温度太高,就会烧坏塔顶分风器。2、在每次干燥后,其粉料容量、允许残余含水量、粒度以及允许的^高温度等因素。
??1.1.2降低热风的出塔温度
??在进塔热风温度一定的情况下,热风出塔温度越低,进出塔温差就越大,热风传递给泥浆用于干燥的热能就越大,所以热风利用率就越高。但排风温度也不可过低,低于75℃时因粉料太湿,影响正常干燥。
??1.1.3出塔热风(废气)的循环利用
??陶瓷泥浆经喷雾干燥制粉后,出塔热风若被直接排入大气,这部分热量损失将^可观(约为制粉工序能耗的10%~20%)。所以应该将此部分余热充分地利用起来,如可将出塔热风循环利用到预热干燥工序。出塔热风除了直接循环利用外,还可以利用热交换器对这部分余热储存或交换后再利用。6、检查离心风机出口处的调节蝶阀是否打开,不要把蝶阀关死,否则将损坏电加热器和进风管道,这一点必须引起充分注意。??
??1.2喷雾干燥塔自身因素
??1.2.1挑选合适的规格
??陶瓷行业大部分厂家采用4000型喷雾干燥塔,有些陶瓷厂采用5000型和6000型,^大的有SACMI研制的12000型,喷嘴多达48个。型号越大生产能力越大,生产每吨粉的能源相对就少,厂家可根据具体情况进行型号选择。
??1.2.2整体密闭型控制
??由于该系统采用负压操作,若有漏风就会增加能耗,所以设备各部位及连接法兰处,热风炉、热风管道、排风管道的热电偶插孔,塔体上的负压测量孔,以及塔体下锥翻板下料器出料口,旋风除尘下料口等部位必须密封好,不能漏风。
??1.2.3热风炉的控制
??热风炉是喷雾干燥机的热风源,其燃料消耗直接影响干燥成本的高低,所以是喷雾干燥塔节能的关键部分。热风炉效率主要取决于燃油雾化喷嘴,当燃油雾化均匀且燃烧充分时,热效率^高,为此应严格控制雾化空气压力和流量以及燃油压力和流量。另外雾化喷嘴的雾化角、喷射高度、喷枪角度都应控制在合适的范围内。一般雾化喷嘴的雾化角(α)为90°~120°,喷射高度为4~4.5m,喷枪角度保持在110°~120°之间,以保证喷雾料与热风可以进行充分的热交换。热风炉燃料的选择可直接影响燃料消耗的成本,如用清洁的轻柴油等会使成本大大增加,用重油,混合油等一定要控制其含硫量,否则废气中很难保证SO2排放达标。现在很多陶瓷厂用煤制气中分选出来的粉煤掺合煤灰(煤转气中含未燃碳10%~20%,有的高达20%以上)制水煤浆,并把煤转气中产生的酚水和焦油喷进热风炉中燃烧,可以杜绝这些***物质的排放,在高温燃烧中将其变为无害的水和CO2排掉。喷雾干燥机常见故障和处理方法喷雾干燥机在使用过程中容易产生一些问题。这样不但可以大大降低燃烧成本,而且可以充分利用这些废渣、废液,节能降耗。
??1.2.4线形燃烧器的使用
??传统的喷雾干燥塔热风装置一般采用燃油(燃气)热风炉、锅炉蒸汽换热器、导热油换热器或电加热供热系统等。以上传统的供热系统都采用换热器,而换热器的效率决定着传统供热系统的热能利用效率;而且换热器使用寿命有限,维护成本高。以线形燃烧器为核心的直燃式热风装置。线形燃烧器体积比较小,直接安装在风道内,干燥介质可直接与之接触并快速升高到所需温度。以线形燃烧器为核心的直燃式热风装置兼具节能和环保两大特点。首先线形燃烧器燃烧机制合理,燃烧区保持有一定量的过剩空气,既能保证燃烧完全,还可***氮氧化物的生成。这种直燃式热风装置无需换热器而直接与空气接触,保证了燃烧热量对空气的有效传递,热。喷雾干燥机的日常操作步骤(1)首先打开离心风机,然后打开电加热,并检查是否正常可以预热的泄漏物,预热热风,确定设备的干燥能力,而不影响干燥材料的质量在前提下,应尽可能提高入口温度。另外,使用方便是线形燃烧器的另一特点,可通过调节燃气调节阀来改变热风温度。
??1.3泥浆的质量控制
??1)降低陶瓷泥浆的含水率,干燥所需热量就少,但是含水率低的泥浆流动性又不好,流动性差雾化效果就差。为解决这一矛盾,生产中通常加入合适的稀释剂(减水剂)或电解质(如水玻璃、纯碱、腐殖酸等)来调节泥浆的流动性,同时降低泥浆的含水率。笔者和广东新明珠集团合作采用复合减水剂,泥浆水分由39.5%减至36%,球磨时间缩短了5h,每吨粉可节电16.5元,产量增加了18.8%,年节约成本达150多万元。压力喷雾干燥机机长时间运行或因操作不当,其设备的内部就会出现集料的现象,这样就会直接影响其正常的运行,在这样的情况下就需要停止工作进行清洗,对于干燥塔内集料的清理,应打开清扫门,用长把扫帚扫除漏斗形底部集料,打开出料阀,用自来水冲洗塔内。
??2)提高陶瓷泥浆温度可有效降低泥浆粘度,改善泥浆雾化性能,防止因泥浆结晶而堵塞雾化喷嘴。所以可以利用出塔热风回收的余热来预热泥浆,这是能源循环利用的有效途径。
??2结语
??喷雾干燥塔的节能除上述措施外,还可以在能源上寻找解决途径,如开发利用新能源,合理控制燃烧过程等。当然,很多问题还需在实际生产中发现和解决。陶瓷企业本着可持续发展的目的来合理改善和提高喷雾干燥塔的能源利用率,才能提高企业的经济效益和社会效益。3、检查管道连接处是否装好密封材料,然后将其连接,以保证不让未经加热的空气进入干燥室。
喷雾干燥机的特点
喷雾干燥设备一般有压力式、离心式和气流式3 种。压力式喷雾干燥设备干燥强度较高, 体积较小, 设备自身及土建***都比较小, 产品颗粒较小, 堆密度较大。对于奶粉堆密度为0165 左右,干燥时间特别短, 仅用10~30s 即可完成, 适用于热敏性物料的生产, 所以在奶粉及其他行业, 有许多离心式喷雾干燥设备改为压力式喷雾设备。压力喷雾干燥设备的动力消耗较小。离心式喷雾干燥设备一般直径较大, 高度较小, 干燥强度较压力式喷雾干燥设备低。产品颗粒粒径较大,物料适应性广, 一般压力式喷雾干燥设备适应的物料均适应于离心式喷雾干燥设备。离心式喷雾干燥设备适应物料粘度较高。气流式喷雾又称二流体喷雾, 它是利用蒸汽或压缩空气的高速运动(一般为200~300m/ s) , 使气液之间存在着相当高的相对速度, 液膜被拉成丝状, 然后分裂成细小的雾滴液体, 表面积突然增大与热空气迅速进行热质交换, 水分被汽化, 得到粉状干燥物料。适应的物料特别广泛, 但动力消耗特别大, 一般只要能采用其他方法喷雾雾化的就尽量不采用这种方法。喷雾干燥的食品可以是溶液、浆料或糊状的物料,但必须是可用泵抽送的。用气流式雾化应将物料加热至适当的温度, 使其粘度尽可能降低,因此, 气流式喷雾可适用于粘度较大的物料。

离心式喷雾干燥机的热风分配形式
喷雾干燥设备的热风分配是一个比较关键的环节, 热风的导入方式对整个干燥设备的性能有着重要的影响, 合理的热风导入方式不仅能使雾滴与热风更充分有效的混合, 从而提高换热效率, 而且还能有效解决某些特殊物料的干燥, 有效防止物料的粘壁、粘顶现象。以往的压力式喷雾干燥设备多采用套筒式调风结构, 热风通过套筒调风后, 然后进行分风进入喷雾干燥设备的内筒内。这种设备体积较大, 现在多采用多层筛板分风, 因尺寸较小, 故应用较为广泛。压力式喷雾干燥设备在顺流喷雾时, 热风进入导管的风速约为9m/ s , 在逆流或上排风喷雾干燥设备中控制热风进入导风管内的风速要适当大些。离心喷雾干燥干燥设备一般采用热风分配器, 热风由蜗壳布风器, 经导风板进入喷雾干燥设备主体内, 热风与离心式雾化qi的旋向一致。于干燥室中将稀料经雾化后,在与热空气的接触中,水分迅速汽化,即得到干燥产品。
离心式喷雾干燥设备的热风分配器的主要功能有三: 将干燥介质热空气引入干燥塔内使其与被干燥的物质接触, 完成干燥任务; 选择理想的结构使其导入的热介质与被干燥物料充分混合, 到较高的交换热效率; 减少或避免某些物料的粘壁、粘顶现象的发生。随着喷雾干燥技术的发展, 热风分配器正在不断趋于完善。2、低熔点物料的热熔性粘壁:原因是物料在一定的温度下达到熔点开始溶化而发粘,粘附在器壁上。

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