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發(fā)布時間：2021-01-05 21:13
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噴霧干燥制粉是陶瓷工業(yè)高能耗的生產工序之一。據陶瓷廠能源審計數據顯示,噴霧干燥制粉的能耗占陶瓷廠總能耗的10～20%。5-1%濃度的溶液，然后加熱至六十到八十攝氏度之后，對其進行洗滌，清洗完成后再利用清水沖洗干凈。隨著能源危機及市場競爭的激烈,降低噴霧干燥制粉的能耗,對降低企業(yè)生產成本、提高企業(yè)競爭力及促進陶瓷行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有深遠而重要的意義。
??1噴霧干燥塔節(jié)能降耗的主要措施
??由于噴霧干燥過程中的能耗直接影響著企業(yè)的經濟效益及發(fā)展前景,所以陶瓷企業(yè)及行業(yè)^們都提出了很多對噴霧干燥過程節(jié)能降耗的措施,總結起來主要有以下幾方面:首先是噴霧干燥塔本身性能結構等方面的調整;另外是干燥物質本身的性質控制,燃料問題,干燥介質性質等方面的因素。將空氣過濾并加熱以進入干燥器的頂部空氣分配器，并且將熱空氣均勻地插入干燥室中。
??1.1干燥介質的控制
??1.1.1提高熱風的進塔溫度
??在出塔溫度恒定的條件下,熱風的進塔溫度(又稱進風溫度)越高,帶入的總熱量就越高,單位質量的熱風傳遞給泥漿霧滴的熱量就越多,單位熱風所蒸發(fā)的水分也越多。在生產能力恒定不變的情況下,所需熱風風量減少(即減少了熱風離塔時所帶走的熱量),降低了噴霧干燥制粉的熱量消耗,提高熱風的利用率及熱效率。(3)旋轉式霧化，用料液加到霧化qi內高速旋轉的甩盤(7000～28000r/min)中，將料液快速甩出而霧化。但進塔熱風溫度不可過高(不超過600℃),溫度太高,就會燒壞塔頂分風器。
??1.1.2降低熱風的出塔溫度
??在進塔熱風溫度一定的情況下,熱風出塔溫度越低,進出塔溫差就越大,熱風傳遞給泥漿用于干燥的熱能就越大,所以熱風利用率就越高。但排風溫度也不可過低,低于75℃時因粉料太濕,影響正常干燥。
??1.1.3出塔熱風(廢氣)的循環(huán)利用
??陶瓷泥漿經噴霧干燥制粉后,出塔熱風若被直接排入大氣,這部分熱量損失將^可觀(約為制粉工序能耗的10%～20%)。所以應該將此部分余熱充分地利用起來,如可將出塔熱風循環(huán)利用到預熱干燥工序。將其加入面團中，制成呈淺綠色的餃子皮、湯圓餡料、開花饅頭或掛面條等。出塔熱風除了直接循環(huán)利用外,還可以利用熱交換器對這部分余熱儲存或交換后再利用。??
??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48個。型號越大生產能力越大,生產每噸粉的能源相對就少,廠家可根據具體情況進行型號選擇。
??1.2.2整體密閉型控制
??由于該系統采用負壓操作,若有漏風就會增加能耗,所以設備各部位及連接法蘭處,熱風爐、熱風管道、排風管道的熱電偶插孔,塔體上的負壓測量孔,以及塔體下錐翻板下料器出料口,旋風除塵下料口等部位必須密封好,不能漏風。
??1.2.3熱風爐的控制
??熱風爐是噴霧干燥機的熱風源,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)能的關鍵部分。熱風爐效率主要取決于燃油霧化噴嘴,當燃油霧化均勻且燃燒充分時,熱效率^高,為此應嚴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、噴槍角度都應控制在合適的范圍內。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可以進行充分的熱交換。②在高溫氣流中，表面潤濕的物料溫度不超過干燥介質的濕球溫度，由于迅速干燥，最終的產品溫度也不高。熱風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排放達標。現在很多陶瓷廠用煤制氣中分選出來的粉煤摻合煤灰(煤轉氣中含未燃碳10%～20%,有的高達20%以上)制水煤漿,并把煤轉氣中產生的酚水和焦油噴進熱風爐中燃燒,可以杜絕這些有害物質的排放,在高溫燃燒中將其變?yōu)闊o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
??傳統的噴霧干燥塔熱風裝置一般采用燃油(燃氣)熱風爐、鍋爐蒸汽換熱器、導熱油換熱器或電加熱供熱系統等。以上傳統的供熱系統都采用換熱器,而換熱器的效率決定著傳統供熱系統的熱能利用效率;而且換熱器使用壽命有限,維護成本高。以線形燃燒器為核心的直燃式熱風裝置。線形燃燒器體積比較小,直接安裝在風道內,干燥介質可直接與之接觸并快速升高到所需溫度。現在很多陶瓷廠用煤制氣中分選出來的粉煤摻合煤灰(煤轉氣中含未燃碳10%～20%,有的高達20%以上)制水煤漿,并把煤轉氣中產生的酚水和焦油噴進熱風爐中燃燒,可以杜絕這些有害物質的排放,在高溫燃燒中將其變?yōu)闊o害的水和CO2排掉。以線形燃燒器為核心的直燃式熱風裝置兼具節(jié)能和環(huán)保兩大特點。首先線形燃燒器燃燒機制合理,燃燒區(qū)保持有一定量的過剩空氣,既能保證燃燒完全,還可抑制氮氧化物的生成。這種直燃式熱風裝置無需換熱器而直接與空氣接觸,保證了燃燒熱量對空氣的有效傳遞,熱。另外,使用方便是線形燃燒器的另一特點,可通過調節(jié)燃氣調節(jié)閥來改變熱風溫度。
??1.3泥漿的質量控制
??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性又不好,流動性差霧化效果就差。為解決這一矛盾,生產中通常加入合適的稀釋劑(減水劑)或電解質(如水玻璃、純堿、腐殖酸等)來調節(jié)泥漿的流動性,同時降低泥漿的含水率。它將干燥工藝和造粒過程一次完成，簡化了工藝，省去了大量的手工勞動和加工工序。筆者和廣東新明珠集團合作采用復合減水劑,泥漿水分由39.5%減至36%,球磨時間縮短了5h,每噸粉可節(jié)電16.5元,產量增加了18.8%,年節(jié)約成本達150多萬元。
??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,防止因泥漿結晶而堵塞霧化噴嘴。所以可以利用出塔熱風回收的余熱來預熱泥漿,這是能源循環(huán)利用的有效途徑。
??2結語
??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,如開發(fā)利用新能源,合理控制燃燒過程等。當然,很多問題還需在實際生產中發(fā)現和解決。1噴霧干燥塔節(jié)能降耗的主要措施由于噴霧干燥過程中的能耗直接影響著企業(yè)的經濟效益及發(fā)展前景,所以陶瓷企業(yè)及行業(yè)^們都提出了很多對噴霧干燥過程節(jié)能降耗的措施,總結起來主要有以下幾方面:首先是噴霧干燥塔本身性能結構等方面的調整。陶瓷企業(yè)本著可持續(xù)發(fā)展的目的來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)的經濟效益和社會效益。
噴霧干燥技術在奶粉干燥過程中的應用目的
噴霧干燥過程的快速性對于實施有效控制顯得尤為重要。目前, 國內外對干燥控制理論與實踐的研究尚處于剛剛起步階段, 缺乏完整、系統的研究。通過對生產工藝分析, 提出自動化控制技術在奶粉干燥過程中應用的目的在于:
(1) 避免人工間隙操作所帶來的設備工作過程的不穩(wěn)定性, 從而實現連續(xù)化的生產, 使噴霧干燥過程這種多變量、高度非線性的系統工作過程趨于穩(wěn)定;
(2) 通過引入自動化控制系統,在保證產品質量及產量的前提下, 使控制系統在線信號采集點盡量減少,減少各變量之間不必要的影響;
(3) 節(jié)省人力, 減少人為因素造成的誤工, 縮短工作周期;
(4) 通過自動化控制系統中各變量參數的正確預設, 使整個系統在^佳狀態(tài)下工作, 發(fā)揮設備本身的^大效能, 達到節(jié)能降耗的目的;
(5) 提高產品質量, 并使操作管理成本^小化。
衡量干燥設備應用在特定工藝條件下成功與否的主要指標是干燥產品的產量、質量, 還包括產品的粒徑分布、外觀及產品^終含水量等。熱風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排放達標。產品的產量由生產負荷的經濟性能及熱空氣發(fā)生器所提供的熱量、干燥器的干燥強度、熱空氣流量、料漿中固形物的含量等條件決定; 影響產品質量的因素很多: 產品的粒徑及外觀由干燥設備的工藝性能及料漿配制工藝參數決定, 而產品的^終含水量與干燥塔熱風進口溫度、尾氣出口溫度及干燥塔內負壓等參數的選取有直接關系。
噴霧干燥設備推動了奶粉工業(yè)生產的一次革命, 但噴霧干燥設備并不是一種通用設備, 它的霧化結構和形式、塔體結構、均風、排風、撲粉、出粉形式、與其他工藝設備組合情況、自動控制系統等的設計均必須與所處理物料相適用。其中的不銹鋼細絲，用堿洗法洗滌后，仍應均勻地敷設到空氣過濾器的框架內，并噴以輕質錠子油或真空泵油。只有這樣, 隨著時代的發(fā)展和科學技術的不斷進步,噴霧干燥設備才能適應更廣泛的物料干燥要求, 為國民經濟的發(fā)展和建設作出越來越大的貢獻。
噴霧干燥制粒機是一種將噴霧干燥技術與流化床制粒技術有機結合為一體的新型一步制粒設備。它利用引風機負壓抽吸使霧滴干燥，聚集成粒，并能根據要求調整粒度。 噴霧干燥制粒機特點：
1.采用噴霧工藝，特別適用微輔料，熱敏性物料，功效比FL沸騰制粒機高1—2倍；
2.集混合、噴霧干燥、制粒、顆粒包衣多功能于一體；
3.可進行微輔料、小劑量、低糖或無糖制劑的造粒；
4.改進設計的內混式多流體霧化qi，可處理浸膏比重達1.3g/cm3
5.制出的顆粒速溶、沖劑易于溶出；
6.利用液態(tài)物料作為潤濕粘合劑、可節(jié)約大量酒精；
7.設備于密閉負壓下工作，內表面光潔、無死角
8.自動化程得到進一步的提高，操作簡便，可有效保障產品質量的穩(wěn)定性。
