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浅谈焦化硫铵生产中硫铵干燥床的选型与应用

2019-04-19 返回列表

浅谈焦化硫铵生产中硫铵干燥床的选型与应用

                         

作者姓名:孔庆伟,年龄:37岁,

生日:1971.10.12;籍贯:吉林省.通化市

工作单位:吉林省.通纲集团吉林钢铁有限责任公司

作者工作简历:孔庆伟长期从事焦化厂化工车间生产管理工作,工作经验15年。

长期以来,从事焦化厂煤气净化车间硫铵生产的有两大难题,一个是硫铵的管道腐蚀问题,一个是硫铵产品干燥床的稳定运行问题,其中硫铵产品干燥是否稳定,直接关系到硫铵产品含水率能否达到国家强制性农机资料标准。

1、国内焦化行业常规硫铵干燥工艺的介绍:

就焦化行业而言,传统常规硫铵干燥工艺有以下三种:

1.1、一种是:沸腾干燥器+扩散式旋风分离器,该种方式设备一次性投资大、运行费用较高、热源需要量较大、操作负荷弹性较小、劳动强度较大,需及时捣碎器内结块,且干燥器的风帽和石英石需经常更换。开车前内要对固定料层搅拌均匀,并控制进料水分<3%,否则会产生堵塞等情况。由于其先天的一些缺点,现在应用较少。

1.2、第二种:干燥冷却器+除尘设备,该种方式煤气燃烧后的热风为干燥热源,该种方式设备一次性投资大、运行费用较高、热源需要量较大、操作负荷弹性较大、劳动强度较小。由于以上特点,其主要应用于“酸洗法”生产硫铵工艺的硫铵干燥系统,由于国内采用“酸洗法”生产硫铵工艺较少,故此种设备在国内焦化应用较少。

1.3、第三种是:“卡腰式流化干燥床+旋风分离器,该种方式设备投资较小、运行费用不高,热源需要量不大、操作负荷弹性较小,比较适合传统的“泡沸伞”式饱和器法和喷淋饱和器法生产硫铵的干燥工艺,为国内焦化行业所广泛采用。

2、硫铵干燥工艺设备的选型与应用

2.1传统硫铵干燥设备生产维护中存在的问题:

国内焦化行业较为在普遍选用的“卡腰式流化干燥床+旋风分离器干燥设备,但在使用中出现许多问题。由于其床体振动机理的设计缺陷,带来的经常性“料跑偏”现象,造成床体整体振动负荷不均,局部振动剧烈,干燥床体支架变形、开焊、地脚减振簧断裂时有发生,虽可通过加大检修力度,加固床体框架结构强度,及时调整地脚隔振簧水平度和激振器振幅,情况虽有所改善,但无法从根本解决问题。在生产应用中经常出现硫铵产品料在干燥过程中,料跑偏、粘料、堵料、振料不均、水分达标情况不稳定的情况,造成硫铵成品含水不均,质量达标不稳定。一旦发生堵料、粘料情况,必须进行人工清理,工人劳动强度很大,成为了硫铵生产的难题。

2.2新型硫铵干燥设备的特点与应用

近几年,随着焦化行业的不断发展,部分焦化厂在技术改造中纷纷引进了在石化行业应用比较成熟的“双质体”干燥床和环流式除尘器。在生产中得到了很好的应用。“双质体”干燥床在设计上完全克服了传统“卡腰式流化干燥床的缺点。运行平稳、可靠,硫铵含水率稳定,能耗少、干燥过程可控度高,设备故障率极低,在济钢、莱钢的焦化厂得到了良好的应用。“双质体”干燥床在设计有如下优点:

2.2.1“双质体”干燥床结构示意图:

2.2.2解决了普通振动流化床易振裂的问题

普通振动流化床整个床体与基础靠四个橡胶垫连接,由两台振动电机做振源(无激振器),两侧振动电机的振动力抵消不了,容易出现床体振裂、损坏设备,一般1年需中修23次,设备运行不稳定,使用寿命短;而双质体振动流化床的上下质体间通过板弹簧和螺旋弹簧相连,下质体与基础间通过数十个橡胶垫,能有效缓冲和隔离振动。风箱的前部安装一台箱式激振器,由电机拖动,激振器只产生水平方向激振力,上质体为整体箱式结构,使得双质体结构既保证了具有均匀平稳的振动效果,又不会出现床体振裂现象。一般仅对箱式激振器进行维护,而对床体基本无维修。

2.2.3解决了“卡腰流化床的物料跑偏、死床等致命问题

“卡腰式流化床存在先天结构设计存在缺陷,由于其床体振动机理为在床身两侧立板上分别各配置了1台振动转子激振器,利用偏心块的转动惯性作用,产生向上或向下的力,从而形成床体的振动。床体两侧的激振器在生产运行中难以保证同频共振,势必产生振动扭距,使干燥床料面产生倾斜,从而使料跑偏,随者局部料的堆积,将加大扭距,使干燥床振动平衡被破坏,加剧了对床身框架的应力冲击,长期运行床体框架结构将受到破坏;而双质体结构的流化床采用的是以前端加激振器作振源,其产生的水平方向激振力,均匀地作用在箱体上并沿床体纵向传递,使得料层厚度分布均匀,物料沿床体方向运动移动平稳呈直线型,不会跑偏;普通流化床的分布板只在铁板上打空,物料与分布板直接接触,易粘床、死床和漏料;气体喷射板技术是采用鸭嘴型的风帽,在床底板形成气垫层,水平方向喷射出的气流即可以高速剪切块状物料,又促使物料不与分布板直接接触,而是旋浮在气流上,确保物料不粘床、不死床,又可防止热敏性物料干燥过热变质和漏料的现象出现。

2.2.4解决了“卡腰流化床结构不合理、产能低的问题

普通流化床采用床体腰部左右两侧各有一台振动电机做振源,由于热风温度不能太高(高易导致电机烧坏),热风量不能太大,料层低流化度不好,热效率低,加上床面不能做大(更易振裂),换热面积小,致使干燥能力小,制约了普通流化床不仅产量低,而且对高水分含量物料干燥而言,单台设备无法完成;双质体结构流化床的风箱前部安装一台激振器,激振器产生水平方向的激振力,经板弹簧分解产生一个垂直方向的分力和一个水平方向的分力,垂直方向的分力与通过喷射板的热空气一起将物料抛起,由于风量大,床层高,流化度好,干燥空间大,使得物料与热风间实现充分传质传热,达到高效节能;同时可根据物料和产量要求,采取增大风量、加大床体换热面积、提高热风温度等措施,达到对高水分含量物料干燥和高产的要求。由于热风不与电机直接接触,因此在设计时不必考虑热风温度对电机的影响。

2.2.5干燥过程的可控性

为便于操作和性能调整,双质体结构流化床设计有控制调节出料速度的溢流堰和可调激振器,根据工艺需要和实际干燥效果,可通过调节溢流堰的高度和激振力的大小,进而控制床层物料高度和在流化床中的停留时间,达到对干燥过程的有效控制。

通过部分焦化厂的良好应用表明,“双质体”流化干燥床与传统干燥床相比,具有较明显的优势,在硫铵生产中有着广泛的应用前景。

                                   



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