Phosphogipsmaschine

Phosphogips ist ein Nebenprodukt der Ammoniumphosphatproduktion in Phosphatdüngemittelunternehmen und enthält hauptsächlich Verunreinigungen wie Fluorid, Phosphorpentoxid und organische Stoffe. Es ist stark sauer und hat einen pH-Wert von nur 1,9. Untersuchungen haben gezeigt, dass diese schädlichen Verunreinigungen wichtige Faktoren sind, die zu einer geringen Gesamtnutzungsrate von Phosphogips führen. Um eine effiziente Nutzung von Phosphogips zu erreichen, ist es notwendig, neue Verfahren und Geräte zur Entfernung von Verunreinigungen aus Phosphogips zu erforschen und zu entwickeln.

Der Hauptprozess zur Entsorgung und Wiederverwendung von Phosphogips umfasst derzeit zwei Schritte: Modifizierung, Entfernung von Verunreinigungen und Kalzinierung.

Bei den meisten Kalzinierungsprozessen kommen traditionelle Verfahren und Geräte zur Gipsherstellung zum Einsatz, beispielsweise Doppeltrommel-Kalzinierungsöfen, Wirbelschichtkalzinierer, Friteusen, Rotationstrockner und Trocknungsbrecher. Der traditionelle Gips

Der Prozess ist relativ einfach (basiert hauptsächlich auf der Kalzinierung von Dihydratgips zu Halbhydratgips als Kern), wodurch schädliche Verunreinigungen im Phosphogips nicht wirksam entfernt werden können, was die umfassende Nutzung von Phosphogips erheblich einschränkt.

In diesem Artikel wird eine neue Art integrierter Behandlungstechnologie und -ausrüstung für schwebende Luftströme für Phosphogips vorgestellt, die einen neuen technologischen Ansatz für die Ressourcennutzung von Phosphogips bietet.

1. Traditionelles Aufbereitungsverfahren und Ausrüstung für Phosphogips

Der traditionelle Gipsaufbereitungsprozess wird je nach Geräteklassifizierung hauptsächlich in Bratpfannen, Drehrohröfen, Wirbelschichtöfen und integrierte Mahl- und Kalzinierungsanlagen eingeteilt

Rührfritteusen, Drehrohröfen, Siedeöfen usw. verwenden hauptsächlich gestapelte oder fluidisierte Wärmeaustauschmethoden, die eine lange Entwässerungszeit, einen hohen Wärmeverbrauch und einen geringen thermischen Wirkungsgrad aufweisen. Bei der integrierten Mahlkalzinierungsausrüstung handelt es sich größtenteils um eine Luftstrom-Kalzinierungsausrüstung. Aufgrund seiner Vorteile eines einfachen Prozesses, einer hohen Produktionseffizienz und eines geringen Energieverbrauchs ist es zum Mainstream der aktuellen Gipskalzinierungsausrüstung geworden, mit dem Nachteil eines instabilen Betriebs.

Die meisten herkömmlichen Produktionslinien für die Kalzinierung von Phosphogips verfügen über umfangreiche Prozesse, rudimentäre Ausrüstung, ein niedriges technisches Niveau, eine geringe Einzellinienleistung, einen hohen Energieverbrauch und eine starke Staubverschmutzung, was dazu führt, dass Phosphogips-Bindungsmaterialien (β) die Qualitätsleistung (Festigkeit, Abbindezeit) des Halbzeugs beeinträchtigen Hydratisiertes Gipspulver kann die produktionstechnischen Standards der nachgelagerten Industrie für Gips-Zement-Materialprodukte (z. B. Papiergipsplatten, Gipskartonplatten, faserverstärkte Gipsplatten, Gipsblöcke, Gipsmörtel usw.) nicht erfüllen und die Produktleistung ist deutlich schlechter Naturgips und andere industrielle Gipsnebenprodukte sind daher nicht in der Lage, der groß angelegten Förderung und Anwendung gerecht zu werden.

2. Neues Aufbereitungsverfahren und neue Ausrüstung für Phosphogips

2.1 Verfahrenstechnik

Basierend auf den komplexen Materialeigenschaften von Phosphogips wurde im Rahmen der Forschung ein integrierter Behandlungsprozess zur Entfernung, Modifizierung und Dehydrierung von Phosphogipsverunreinigungen mit suspendiertem Luftstrom vorgeschlagen. Der spezifische Prozessablauf ist in Abbildung 1 dargestellt. Das System umfasst hauptsächlich nacheinander verbundene Trocknungseinheiten, Einheiten zur Entfernung von Verunreinigungen, Phasenwechseleinheiten, Kühleinheiten und Einheiten zur Staubentfernung. Die Eigenschaften jeder Einheit sind in Tabelle 2 aufgeführt.

2.2 Suspensionskalzinierungsanlage für Phosphogips

2.2.1 Einheitenzusammensetzung des Kalzinierungssystems

1) Die Hauptausrüstung der Trocknungseinheit umfasst einen Impulsluftstromtrockner und einen Abscheider; Der untere Teil des Impulsluftstromtrockners ist mit einer Zufuhröffnung und einem Heißlufteinlass ausgestattet, und der obere Auslass ist mit einem Zyklonabscheider verbunden. Der Boden des Zyklonabscheiders ist mit einem Austragssystem ausgestattet; 2) Die Hauptausrüstung der Hochtemperatureinheit zur Entfernung von Verunreinigungen umfasst einen Ofen zur Entfernung von Verunreinigungen, einen Wärmetauscherluftkanal, einen Abluftkanal und ein Austragssystem. 3) Die Hauptausrüstung der Phasenwechseleinheit umfasst einen Phasenwechselofen, einen Abluftkanal und ein Austragssystem. 4) Die Hauptausrüstung der Kühleinheit ist ein Dichtstromkühler; 5) Die Hauptausrüstung der Staubentfernungseinheit ist ein Ventilator und ein Beutelfilter.

Darüber hinaus ist das System mit relevanten Überwachungs- und Steuerungseinheiten sowie automatischen Einstelleinheiten ausgestattet, wie z. B. Online-Feuchtigkeitsüberwachungsinstrumenten und Wägesensoren an der Einfüllöffnung der Trocknungseinheit, Online-Erkennungsinstrumenten für Temperatur und Windgeschwindigkeit, Temperatursendern usw Luftdrucktransmitter vom Rohrleitungstyp am Heißlufteinlass (an der Rohrleitung), die für die Automatisierungssteuerung moderner Chemieanlagen geeignet sind.

2.2 Systemschlüsselausrüstung

Die Hauptausrüstung dieses Systems ist eine Trocknungseinheit, ein Hochtemperaturofen zur Entfernung von Verunreinigungen und ein Phasenwechselofen mit Phasenwechseleinheit, wobei die Kernausrüstung der Ofen zur Entfernung von Verunreinigungen ist. Die Struktur besteht aus einem Außenzylinder mit einer 270 ° großen exzentrischen Spiralform, einem Innenzylinder, einer Führungsplatte, einem zylindrischen Zylinder und einem konischen Zylinder von oben nach unten. Der Lufteinlass ist auf einem exzentrischen spiralförmigen Zylinder angeordnet, mit einer schmalen fünfeckigen Struktur im unteren Bereich. Der obere Anschluss des Innenzylinders ist mit dem Abgasrohr verbunden

Der Aufbau des Ofens zur Entfernung von Verunreinigungen weist folgende Merkmale auf: 

1) Der Spiralwinkel des Einlassluftkanals des Ofens zur Entfernung von Verunreinigungen wird auf 270 ° erhöht, wodurch die Einführung von staubtragendem Gas in das Zyklonrohr ausgeglichen werden kann und das Gas mit hoher Geschwindigkeit entlang der Rohrwand rotiert, um die Staubsammlung zu verbessern Effizienz;

2) Erhöhen Sie die Querschnittsfläche des Einlassluftkanals und platzieren Sie ihn an der Außenseite des Innenzylinders, um zu verhindern, dass Gas in Richtung des Innenzylinders strömt, was zu einem erhöhten Druckverlust führt.

3) Aufgrund der spiralförmigen Anordnung der Ofenwand zur Entfernung von Verunreinigungen nähert sie sich allmählich dem Innenzylinder, sodass der Luftstrom nicht behindert wird.

4) Die Höhe h des Innenrohrs beträgt die Hälfte der Höhe b des Einlassluftkanals, wodurch der Druckverlust verringert werden kann. Gleichzeitig ist der spiralförmige untere Teil des Einlassluftkanals als diagonaler Kegel ausgebildet, der zufällig am unteren Ende des Innenrohrs beginnt, so dass der staubige Luftstrom nicht direkt in das Innenrohr gelangt und diese nicht beeinträchtigt die Staubsammeleffizienz;

5) Der konische Teil des Ofens zur Entfernung von Verunreinigungen ist so konstruiert, dass er doppelt so groß ist wie der Durchmesser des Innenzylinders, mit einem Neigungswinkel β. Durch die Vergrößerung der Auslassgröße auf 70° gelangt das Material kontinuierlich in das Auslassrohr und verhindert so Produktionsunterbrechungen durch Verstopfungen ;

6) Der aufsteigende Luftkanal, der in die Übergangszone des Ofens zur Entfernung von Verunreinigungen eintritt, eliminiert alle horizontalen Ebenen, verhindert die Ansammlung von Asche im Inneren und verhindert auch Materialerosion an der Innenwand, wodurch eine gleichmäßige Bewegung des Luftstroms gewährleistet wird

7) Um Staubansammlungen zu vermeiden und den Widerstand zu erhöhen, ist der Boden des spiralförmigen Ansaugkanals geneigt, wobei der Neigungswinkel α 50° beträgt;

8) Der Grundparameter für die Auslegung des Ofens zur Entfernung von Verunreinigungen ist der Durchmesser D des Zylinders, der durch die Berechnung des vom System verarbeiteten Luftvolumens bestimmt wird;

9) Die Höhe H des Ofens zur Entfernung von Verunreinigungen ist ebenfalls ein wichtiger Parameter, der bestimmt, ob das Material im Luftstrom über eine ausreichende Absetzzeit verfügt und auch mit der Staubsammeleffizienz zusammenhängt;

10) Mit Ausnahme der verschiedenen Ofenkonstruktionen werden andere Parameter wie die Positionsgröße L des Lufteinlassrohrs durch die Breite des ringförmigen Hohlraums zwischen seinem Innendurchmesser D und dem Innenzylinderdurchmesser d sowie die Breite a von bestimmt der Lufteinlass;

11) Das gesamte System sollte außerdem mit entsprechenden feuerfesten und isolierenden Materialien ausgestattet sein, um die Ausrüstung entsprechend dem Material und der Arbeitstemperatur verschiedener Teile der Ausrüstung zu schützen.

3. Vorteile des Prozesssystems

Im Vergleich zu bestehenden Anwendungstechnologien für die Phosphogipstechnik bietet dieses integrierte Gerät die folgenden Vorteile:

1) Umfangreiche Anpassungsmöglichkeiten. Dieser neuartige Prozess und die Ausrüstung zur Kalzinierung von Phosphogips-Suspensionen integrieren die Trocknung, Modifikation, Entfernung von Verunreinigungen, Kalzinierung, Kühlung und andere Prozesse von Phosphogips, die den Anforderungen unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften (breites Spektrum an Futterfeuchtigkeit, Block, Granulat usw.) gerecht werden können .) zur Verarbeitung von qualifiziertem Phosphogips β Anforderungen an halbhydratisiertes Gipsbindemittel.

2) Hoher thermischer Wirkungsgrad. Wenn Phosphogips in einen geschlossenen, turbulenten Heißgasstrom mit hoher Temperatur und hoher Geschwindigkeit gegeben wird, wird er schnell mit Hochtemperatur-Trägergas vermischt, um einen suspendierten Zustand zu bilden. Durch die Nutzung der Eigenschaften einer großen Kontaktfläche, eines hohen Wärmeübertragungskoeffizienten (>80 %) und einer kurzen Dehydratisierungszeit der Gas-Feststoff-Zweiphase im suspendierten Zustand kann der Wärmeaustausch mit extrem hoher Geschwindigkeit durchgeführt und thermische Vorgänge abgeschlossen werden B. das Entfernen von Oberflächenwasser (anhaftendes Wasser), die Änderung der Entfernung von Verunreinigungen, die Kalzinierung des schwebenden Luftstroms und die Förderung der vollständigen Neutralisationsreaktion. Es eignet sich sehr gut für die starke thermische Empfindlichkeit von Gips.

3) Geringe Systemwartungskosten und hohe Gerätebetriebsrate. Der Hauptkernteil des Systems enthält keine beweglichen Komponenten. Nachdem das Material vollständig mit Hochtemperatur-Trägergas vermischt wurde, um ein Gas-Feststoff-Gemisch zu bilden, werden Dehydrierung, Phasenwechsel, Gas-Feststoff-Trennung, Kühlung und andere Prozessvorgänge in geschlossenen Rohrleitungen und Behältern abgeschlossen; Die Hochtemperaturzone im System ist mit feuerfesten Materialien ausgestattet, und die Kühleinheit nutzt das Prinzip des Feststoffpartikel-Dichtphasentransports und der Plattenwärmeübertragungstechnologie mit integrierter Wärmeübertragungssimulationssoftware. Das System berücksichtigt auch einzelne Verstopfungsphänomene, die während des Betriebs und der Fehlerbehebung auftreten können, vollständig und ist speziell mit Notablassventilen und Ablassvorrichtungen für Verstopfungen ausgestattet.

4) Energieeinsparung. Dieses System berücksichtigt vollständig die Kaskadennutzung von Energie und führt das heiße Medium nach der Hochtemperaturentfernung von Verunreinigungen zunächst der Oberflächenwasserentfernungseinheit zu. Anschließend wird die verbleibende Wärme nach der Gas-Feststoff-Trennung zur Kalzinierung (Entfernung einer Hälfte des kristallinen Wassers) in einen Phasenwechselofen geleitet. Die Energiekaskadennutzung berücksichtigt nicht nur die spezifischen Anforderungen der Hochtemperatur-Verunreinigungsentfernung in Phosphogips, sondern ist auch sehr gut für die Temperaturempfindlichkeitsanforderungen (Kalzinierung) von Phosphogips geeignet und erreicht eine perfekte Einheit zwischen Energiekaskadennutzung und verfahrenstechnischen Anforderungen; Die Kühleinheit hat keine beweglichen Teile und nutzt einen Kühlwasserzirkulationskühlprozess, wodurch Energie gespart und die Betriebsgeschwindigkeit der Geräte verbessert wird.

5) Hohe Systemintegration, geringer Platzbedarf und hohe Produktionskapazität in einer einzigen Linie. Das gesamte System verfügt über ein von oben bis unten kompaktes Prozesslayout mit geringem Platzbedarf. Nach der Suspensionskalzinierung weist es die gleichen Eigenschaften wie der Kalzinierungsprozess der neuen Trockenzementproduktionslinie auf, wie z. B. eine hohe Ausbeute sowie eine stabile Produktqualität und -leistung.

6) Das Arbeitsumfeld ist gut und sorgt für eine saubere Produktion. Das neue Verfahren der Schwebekalzinierung von Phosphogips integriert alle notwendigen Prozesse in ein geschlossenes System. Während des Betriebs arbeitet das System unter Unterdruck, ohne dass Staub austritt oder Staub austritt, wodurch eine wirklich saubere Produktion erreicht wird.

7) Hoher Automatisierungsgrad. Die wichtigsten Prozesspunkte im System sind mit automatischen Prozesserkennungsgeräten ausgestattet, die die Änderungen der Prozessparameter an jedem Punkt in Echtzeit überwachen und die Betriebsparameter des Prozesses rechtzeitig automatisch anpassen, was die Realisierung einer industriellen Produktion und automatisierten Steuerung erleichtert.