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运行成本低的浆料干燥方法

类别:国内新闻 发表于:2019-3-5 14:37:19   共被阅读过 929

 

浆纸技术 (原创: 成显波,王晖等)报道:

闪急干燥是一种成熟的、先进的浆料干燥方法,能用于对各种类型的浆料尤其是对化机浆、机械浆进行干燥,其具有其它浆料干燥方法无法比拟的优点:操作简单,运行成本低;转动设备少、维护费用低;生产自动化程度高、运行稳定;流程简单、占地面积小;干燥温度低、时间短、成品易碎解,浆质量好;生产过程无水耗,不产生污水等。

1  浆料预处理系统


高产量的闪干设备要求进浆浓度要大于40%,因此,从制浆车间高浓塔过来的浆料须先经过双网压榨脱水,再者,浆料必须经过完全的分解和纤维绒化,增加浆料的表面积,保证在干燥过程中湿浆与热空气之间的热和水汽获得****的传递效率。目前,国内的双网压榨脱水能力已经达到高产量闪急干燥工艺对进浆浓度的最低要求,技术比较成熟,不过浆料碎解设备依然要依靠国外提供。

2  浆料干燥系统

浆料闪急干燥的原理是使受到均匀分散、纤维绒毛化的湿浆料在干燥系统中与热风接触, 在短时间内完成传热、传质过程,使浆料获得干燥。浆的传输体及热载体都是流动着的空气,是气体输送、固体流态化等技术的综合应用。NILSEN公司的闪急干燥系统如图1所示。

1  闪急干燥流程

如图1所示,浆料的闪急干燥经过湿浆加热、湿浆干燥、浆汽分离、干浆冷却四个阶段完成,干燥过程的动力由风机提供,连续进行三级干燥。纤维绒毛化器出来的浆料进入一级干燥器,在一级热空气流的带动下通过干燥管道,在干燥管道内进行加热和干燥,后进入一级旋风分离器进行浆料和湿空气分离。一级旋风分离器出来的浆料进入第二级干燥设备,经过同样的工序后再进入第三级干燥设备,最后干浆经过一个冷却段完成干燥过程。

该干燥工艺特点:进浆浓度大于40%,产能最高700t/d,浆料干度大于87%;干燥管道直径2.5m,用大管道代替干燥塔能保证干燥过程具有很好的湍流,延长热交换时间,提高浆料干度;干燥风机安装在每级干燥管的中间能降低风机能耗,因为此位置的干燥气体温度相对低、气体体积小,需要较小的风机,如果安装在干燥管道之前,则需要较大的风机;干燥后,浆料进入混合冷却段,冷却气体为环境空气,目的是降低浆料温度,稳定浆料白度;干燥工艺的控制比较简单、自动化程度高,主要是流量控制和温度控制;干燥风机启动循序从后到前,关闭循序从前到后,避免停机时浆料沉积在干燥设备中。

3  空气加热系统


闪急干燥中浆料的干燥介质是热空气,热空气由室内空气升温而得。闪急干燥的热空气升温有几种方式,包括制浆车间的再生蒸汽加热、LP蒸汽加热、MP蒸汽加热、天然气加热、重油加热、煤加热以及组合加热。当今比较通用的加热方式主要是再生蒸汽预热,蒸汽加热和天然汽加热,或者组合加热。NILSEN三段闪急干燥工艺的空气加热系统如图2所示。

2  空气加热工艺

 每个干燥段的热风加热设置3组换热器。鼓风机把空气送入换热器,空气的速度方向和蒸汽的流向相反,先经过一组压力0.12MPa、温度105℃的闪蒸水蒸气预热盘管,空气温度从室温上升至90℃左右,再经一组压力0.75MPa、温度175℃的过热LP蒸汽加热盘管升温,空气温度达到150℃左右,最后经过一组压力1.6MPa、温度190℃的过热MP蒸汽加热盘管,最终空气温度达190℃。

该工艺特点:

1)空气初始温度25℃,每段****空气量95kg/h,热空气最高温度190℃,运行风速45m/s

2)中压蒸汽、低压蒸汽和闪蒸蒸汽部分是独立的,每干燥段设有低压和中压蒸汽供气阀。

3)中压和低压加热器产生的冷凝水经过冷凝水槽最终分别收集在BA冷凝水塔。通过安装在塔底出口的液位控制阀控制冷凝水塔保证一定液位。

4)中压蒸汽工艺:正常情况下,空气在接触中压蒸汽盘管前会被加热至150℃。蒸汽经入口的分布器分别进入每根加热盘管,压力1.6MPa、温度200℃的冷凝水在管内往下流,收集在出口的收集盘上,最终进入带有液位控制法的冷凝水塔内,该塔的中压冷凝水与低压冷凝水塔通过一个液位控制阀连通。当中压冷凝水塔内的压力降低到低压水平,塔内的冷凝水将剧烈沸腾并生成闪蒸水蒸气进入低压蒸汽系统。促使冷凝水沸腾蒸发的能量是中压冷凝水温度下降至低压饱和蒸汽温度过程中释放的能量转化而来的,中压冷凝水的热能得到再用。通过这种方式,1000kg1.6MPa的冷凝水可产生72kg0.75MPa的蒸汽,降低了低压蒸汽的消耗。

5)低压蒸汽工艺:在低压蒸汽加热盘管,空气被加热至150℃。按中压冷凝水原理,0.75MPa的冷凝水经过气水分离器分离并释放压力,压力被释放至0.12MPa并维持在低压冷凝水槽内,保证低压冷凝水槽温度和压力为105℃和0.12MPa。闪蒸水蒸气加热器产生的冷凝水流入闪蒸蒸汽塔。

6)闪蒸水蒸气工艺:低压冷凝水塔顶与闪蒸水蒸气加热盘管的入口分布器连接,闪蒸蒸汽加热盘管出口的气水分离器与冷凝水塔底部连接。当来自低压冷凝水塔的闪蒸水蒸气在加热盘管内形成冷凝水,由于体积显著减小在盘管内出现负压,促使冷凝水塔生产更多的闪蒸水蒸气,形成一个自动、自给循环。

   

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