由于國標(biāo)對磷酸二銨成品水分含量的要求從w(H20)3%下降到2%，在現(xiàn)有的設(shè)備下，要控制水分含量達(dá)標(biāo)成了一大難題，嚴(yán)重制約著裝置負(fù)荷的提高。不同的磷銨工藝熱利用率差別很大，就預(yù)中和工藝和管式反應(yīng)器工藝來講，后者的熱利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于前者，所以為了降低成本，減少煤耗，在我國的化肥生產(chǎn)企業(yè)中，管式反應(yīng)器工藝大有后來居上的趨勢。由于國內(nèi)大多數(shù)裝置的管式反應(yīng)器工藝都是在預(yù)中和工藝的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的，對于生產(chǎn)DAP，預(yù)中和工藝和混合工藝仍占有優(yōu)勢，因此，為了減少煤耗，最大限度降低磷銨的生產(chǎn)成本，就需提高
烘干機(jī)的熱利用率。云南紅磷化工有限責(zé)任公司100 kt/a NPK或90 kt/a DAP裝置在通過一些技改后，目前不僅負(fù)荷得以較大的提高，而且產(chǎn)品水分合格率達(dá)到了100%，DAP生產(chǎn)成本在2002年的基礎(chǔ)上有了較大的下降�，F(xiàn)結(jié)合本套裝置烘干系統(tǒng)的技改情況提出一些自己的看法，富通新能源生產(chǎn)銷售
滾筒烘干機(jī)、
氣流式烘干機(jī)等烘干烘干機(jī)械設(shè)備。
1、烘干理論
烘干過程是熱風(fēng)將熱能以對流的方式直接傳給與其接觸的濕物料，使?jié)裎锪现兴謿饣�，并將水蒸氣帶走的過程。當(dāng)熱風(fēng)爐所提供的高溫氣流與造粒機(jī)下來的濕物料接觸時(shí)，氣固兩相間所發(fā)生的熱、質(zhì)同時(shí)傳遞。造粒機(jī)的物料到達(dá)烘干機(jī)頭部時(shí)，粒子的表面溫度低于熱風(fēng)的溫度，熱風(fēng)將熱量傳遞給粒子。同時(shí)熱風(fēng)中的水氣分壓低于粒子表面的水氣分壓，粒子中的水被氣化并進(jìn)入氣相，粒子內(nèi)部的水分以液態(tài)或水氣的形式擴(kuò)散至表面。因此，對流烘干是一熱、質(zhì)反向傳遞的過程。
造粒機(jī)來的物料所帶水分有結(jié)合水和非結(jié)合水2種，整個(gè)烘干過程可分為恒速烘干與降速烘干2個(gè)階段，每個(gè)階段的傳熱、傳質(zhì)各有特點(diǎn)。物料中的非結(jié)合水無論其數(shù)量多少，所表現(xiàn)的性質(zhì)均與液態(tài)純水相同，此時(shí)的氣一固接觸同大量空氣與大量水接觸一樣，經(jīng)較短的接觸時(shí)間后，物料表面即達(dá)到空氣的濕球溫度，只要物料表面全部被非結(jié)合水所覆蓋，烘干速率為定值，物料表面溫度也維持在定值。因此，在此階段即使是在高溫下易于變質(zhì)、破壞的物料仍然允許在恒速階段采用較高的烘干氣流溫度，以提高烘干速度和熱利用率。而在降速階段，物料溫度逐漸升高，故在烘干后期必須注意不使物料的溫度過高，應(yīng)對降速階段的烘干條件嚴(yán)格加以控制，防止物料硬化、干裂、起皺等不良現(xiàn)象的發(fā)生。
2、提高烘干機(jī)熱利用率，降低磷銨成品水分的措施
2.1提高烘干機(jī)的熱效率
烘干機(jī)的熱效率是用來衡量烘干過程熱量利用，率的指標(biāo)，其值是烘干機(jī)內(nèi)水分汽化所需熱量加上物料升溫耗熱與空氣在預(yù)熱器中所獲得的熱量的比值，如果烘干機(jī)內(nèi)未補(bǔ)充加熱，烘干機(jī)熱損失也可忽略的情況下可用下面的公式計(jì)算熱效率：
很顯然，要想提高熱效率就需提高烘干機(jī)進(jìn)出口氣體溫度差，也就是從提高預(yù)熱溫度t，及降低廢氣出口溫度。人手，而降低廢氣出口溫度就應(yīng)延長烘干時(shí)間或增加烘干機(jī)的填充率。若延長烘干時(shí)間則須增加設(shè)備容積，這樣做投資大，原則上是不可取的，因此，只有增加烘干機(jī)的填充率，使物料在烘干機(jī)內(nèi)形成完整的料幕，能與熱空氣最大限度地接觸，提高熱利用率。烘干機(jī)內(nèi)物料料幕形成的好壞主要由烘干機(jī)內(nèi)物料量、烘干機(jī)抄板數(shù)、烘干機(jī)抄板結(jié)構(gòu)、烘干機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)Q定，而烘干機(jī)物料的多少及烘干機(jī)轉(zhuǎn)速受設(shè)備容積及電機(jī)的影響。因此，我廠對烘干機(jī)抄板的數(shù)量及結(jié)構(gòu)做了改進(jìn)，首先增加部分抄板，其次對抄板的結(jié)構(gòu)做如下改動(dòng)，中間間隔1塊2折抄板，2邊的將2折抄板改為3折，使得烘干機(jī)內(nèi)的物料可以在左右2面都產(chǎn)生料幕。目前在返料量、電機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下，烘干機(jī)內(nèi)形成的料幕相當(dāng)好。同時(shí)過程中也必須注意尾氣溫度不能過低，以防達(dá)到尾氣的露點(diǎn)，堵塞管道，因此，應(yīng)控制尾氣溫度比烘干機(jī)進(jìn)口氣體的濕球溫度高20—50℃。
同樣，提高烘干機(jī)進(jìn)口氣體溫度也可以提高熱效率，但溫度過高會(huì)使物料逸出過多的氨，將增大烘干洗滌器中的n(N)/n(P)，給洗滌系統(tǒng)的運(yùn)行帶來困難。設(shè)計(jì)時(shí)烘干機(jī)的進(jìn)口氣體溫度在200℃以下，如果用預(yù)中和工藝生產(chǎn)DAP，在維持負(fù)荷不變的情況下，如此低的進(jìn)口氣體溫度要使成品水分降到2%是不可能的。目前此套裝置所用工藝為單管式反應(yīng)器工藝，進(jìn)口氣體溫度控制在180～250℃之間就能使成品水分達(dá)到國標(biāo)。但有時(shí)因酸質(zhì)發(fā)生變化，導(dǎo)致烘干機(jī)進(jìn)口氣體溫度可能超過250℃，由于溫度高可能導(dǎo)致熱風(fēng)風(fēng)管結(jié)料，也可能使烘干機(jī)頭物料局部過熱而生成焦磷銨，影響產(chǎn)品質(zhì)量，并使烘干機(jī)頭部抄板結(jié)料。因此，將烘干機(jī)頭部抄板數(shù)從12塊減為6塊，適當(dāng)降低烘干機(jī)進(jìn)口處物料的料幕，同時(shí)通過對烘干風(fēng)管先擴(kuò)大后縮小的改造，熱風(fēng)風(fēng)速增大后，烘干系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率得到了較大幅度的提高。
2.2減少濕線帶入造粒機(jī)的水分
選用預(yù)中和工藝時(shí)，帶人造粒系統(tǒng)的水分可能達(dá)到30%左右，此時(shí)將水分降到2%很困難，烘干耗煤量相當(dāng)大，負(fù)荷也受影響。而單管式反應(yīng)器工藝帶人造粒系統(tǒng)的水分可降到2%～4%，這樣將成品水分烘干到2%以下就容易得多，煤耗也大幅減少。
在生產(chǎn)中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一種情況，即烘干機(jī)進(jìn)口氣體溫度很高，噴射風(fēng)機(jī)、烘干風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度最大，而烘干機(jī)尾氣溫度卻很低。造成此種情況可能有以下幾種原因：
(1)烘干洗滌器液位過高 此時(shí)雖然所有風(fēng)門都已開到最大，但由于空間被洗滌液占據(jù)，導(dǎo)致風(fēng)量不夠，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對風(fēng)機(jī)造成無法彌補(bǔ)的損失。尤其當(dāng)烘干洗滌器液位計(jì)顯示偏低時(shí)更容易出現(xiàn)此種情況。避免此類現(xiàn)象，首先需提高操作工的責(zé)任心，控制好烘干洗滌器的液位，當(dāng)液位計(jì)失靈時(shí)，及時(shí)將烘干洗滌器中部分洗滌液排人地槽，觀察溫度及風(fēng)管負(fù)壓有無變化，如果烘干尾氣溫度升高及負(fù)壓上升就表明判斷正確，應(yīng)繼續(xù)將洗滌液排入地槽直到恢復(fù)正常。此種情況也可以通過泵進(jìn)口壓力表顯示來判斷。
(2)返料過大 太多的返料會(huì)造成烘干機(jī)內(nèi)風(fēng)速受阻，這可以直觀地通過烘干機(jī)電流顯示來判斷，如果烘干機(jī)電流太高就很可能是此種情況。這時(shí)只有設(shè)法減少系統(tǒng)的返料量，將合格粒子盡可能送去包裝，同時(shí)降低負(fù)荷生產(chǎn)，直到指標(biāo)恢復(fù)正常。
(3)熱風(fēng)風(fēng)管堵塞 如果不是以上兩種情況就有可能是進(jìn)烘干機(jī)的熱風(fēng)風(fēng)管發(fā)生堵塞，應(yīng)立即停車清理。另外一種可能是風(fēng)機(jī)葉輪等其它設(shè)備存在隱患，但以上幾種情況是生產(chǎn)中經(jīng)�？赡艹霈F(xiàn)的。
3、小結(jié)
為了提高烘干機(jī)熱利用率，降低產(chǎn)品水分，生產(chǎn)過程控制中應(yīng)注意以下方面：
(1)在不影響造粒機(jī)物料成粒的情況下，適當(dāng)提高造洗液的密度對降低烘干能耗所起到的作用不可低估，即生產(chǎn)過程中應(yīng)盡可能減少帶人造粒系統(tǒng)的水分。
(2)為了充分利用單管反應(yīng)器生產(chǎn)時(shí)造粒機(jī)內(nèi)溫度高的特點(diǎn)來盡可能除去更多的水分，應(yīng)適當(dāng)延長物料在造粒機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間及形成更充分的料幕，讓造粒機(jī)兼有烘干機(jī)的作用�，F(xiàn)在造粒機(jī)擋圈高度為380 mm左右，適當(dāng)提高造粒機(jī)擋圈高度到420mm左右（應(yīng)計(jì)算造粒機(jī)電機(jī)的負(fù)荷能否適用），可以增大造粒機(jī)內(nèi)物料的填充率，加大造粒機(jī)內(nèi)料幕的面積，使得管式反應(yīng)器槽口噴出來的料漿最大限度地與料幕接觸，避免直接噴在造粒機(jī)內(nèi)膠板上產(chǎn)生大料，并能提高造粒機(jī)內(nèi)物料的光滑度。此外，在造粒機(jī)固定膠皮的鋼板上安裝2～3塊抄板，也可以使管式反應(yīng)器槽口噴出來的料漿與造粒機(jī)內(nèi)物料料幕接觸更加充分。
(3)我廠此套裝置烘干機(jī)的抄板均是T型抄板，其中有2折的也有3折的，每2塊3折的中間有1塊2折的抄板，雖然烘干機(jī)內(nèi)物料料幕已經(jīng)足夠大，但仍有部分物料在烘干過程中不能形成料幕而是沿著烘干機(jī)內(nèi)壁直接出去，對烘干效果有一定的影響。根據(jù)烘干原理，在恒速烘干階段應(yīng)該使物料充分形成料幕才有利于烘干，因此，建議改進(jìn)烘干機(jī)頭部第2、3圈部分抄板，將1/4的T型抄板兩頭口封起來成為盒式抄板（盒式抄板主要是盡量減少物料順著烘干機(jī)內(nèi)壁走，將2折抄板兩端封起來所得），如圖2所示（順著烘干機(jī)內(nèi)壁的兩頭）使大部分物料最大可能地形成料幕，增加烘干效果。目前大部分物料在烘干機(jī)內(nèi)形成了較好的料幕，烘干效果較好。
(4)當(dāng)空氣濕度大時(shí)，適當(dāng)將噴射風(fēng)機(jī)風(fēng)門關(guān)小，以減少熱風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)入烘干機(jī)的水分；反之當(dāng)空氣濕度小時(shí)，可以加大噴射風(fēng)機(jī)的風(fēng)門，采用低溫大風(fēng)量進(jìn)行物料烘干。
筆者對怎樣提高烘干機(jī)的烘干效率、降低煤耗談了一點(diǎn)自己的看法，希望對其他企業(yè)磷銨生產(chǎn)過程中烘干效率的提高能有所幫助。
（轉(zhuǎn)載請注明：富通新能源烘干機(jī)
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