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沸騰爐原理介紹

（1）   基本原理

①流態(tài)化的基本概念

要了解沸騰爐，必須對固體流態(tài)化的基本概念有所了解。物體可分為固體和流體（液體、氣體）兩類。固體和流體其物理性狀有很大的不同。所謂固體流態(tài)化，就是讓固體顆粒通過與液體接觸而轉(zhuǎn)變成類似流體狀態(tài)的操作。固體流態(tài)化以后可使某些工藝過程簡化和強化，甚至使原來不可能的事情變成可能。在這里只介紹一些與石膏沸騰煅燒有關(guān)的基本概念。在一個圓筒形容器的底部，裝有一個多孔板，多孔板上方裝有一定高度的石膏粉層。氣體通過多孔板進入料層并穿過料層向上流出。當(dāng)氣流速度較低時，顆粒層是靜止不動的，氣體從顆粒之間的間隙通過，這種狀態(tài)的顆粒層成為固態(tài)床。當(dāng)氣流逐漸增加到某個臨界速度，氣流對固體顆粒的向上推力與顆粒的重量相等時，固體顆粒被氣體吹起而浮動于氣體中，在一定的空氣內(nèi)無規(guī)律的飛翔運動，床層開始膨脹和變松，空隙率比固態(tài)床增大許多，但床層仍有一個明顯的上界面，整個床層具有了類似液體性質(zhì)，這種床層就稱為流化床。如果氣流速度繼續(xù)增大，流化床就出現(xiàn)很大的不穩(wěn)定性，床內(nèi)固體的顆粒成團地濡動，氣體主要以氣泡形式通過床層上升。床層內(nèi)分為兩種聚集狀態(tài)：一種是大體上處于臨界流化狀態(tài)的低孔隙率的區(qū)域，稱為密相區(qū)；另一種是只有稀散固體顆粒高孔隙率區(qū)域（即氣泡），稱為稀相區(qū)。高于臨界流速的氣體以氣泡形式沿著流床上升，在上升過程中互相合并長大，到達床層上界面時氣泡破裂，因此床層上界面很不穩(wěn)定，上下波動，整個流化床看起來就像一鍋激烈沸騰的液體，這種性狀的床層叫做鼓泡床。繼續(xù)增大氣流速度，直至氣流速度大于固體顆粒的懸浮速度時，流化床上界面消失，顆粒將被氣體帶出容器，這就不再存在什么流化床，則成為氣流輸送了。固體顆粒實現(xiàn)流態(tài)化后，流化床就具有了類似液體的性狀，例如它可以浮起大而輕的物體；床層具有了液體那樣的流動性；當(dāng)容器傾斜時，床層上界面保持水平；物料可在容器壁上的小孔噴出；如果將兩個流化床容器底部相連通，物料自動由高位床層流向低位床層，直至上下兩個床層上界面平衡為止；床層中任意兩點的壓差大致等于兩間 間的靜壓頭。 

②石膏沸騰煅燒爐的工作原理

石膏沸騰煅燒爐的床層狀態(tài)屬于前面所描述過的鼓泡床，因此將這種爐子形象地稱作“沸騰爐”。沸騰爐煅燒部分為一個立式直筒狀容器在其底部裝有一個氣體分布板，氣體分布板可設(shè)計多孔板。目的是在停止工作時支撐固體粉料不致漏粉，在工作時使氣流從底部均勻地進入床層。在床層的上界面以上裝有連續(xù)進料的投料機。在床層上界面處的爐壁上有溢流孔，用于出料。在床層內(nèi)裝有大量的加熱管，管內(nèi)的加熱介質(zhì)為飽和蒸汽或載熱油，熱量通過管壁傳遞給管外處于流態(tài)化的石膏粉，使石膏粉脫水分解。在煅燒部分上部，裝有一個靜電除塵器，氣體離開流化床時帶出來的少量粉塵，由靜電除塵器收集后自動返回流化床，已除塵的尾氣由排風(fēng)機抽出，排入大氣。正常工作時，從沸騰爐底部鼓入空氣，通過氣體分布板進入流化床 。鼓入的空氣不需要很多，稍稍超過臨界氣速，使床層實現(xiàn)流態(tài)化即可。此時淹沒在流化床中的加熱管向物料傳遞大量的熱量，使二水石膏粉達到脫水分解的溫度，二水石膏就在流化床中脫去結(jié)晶水并變?yōu)檎羝?，這些蒸汽與爐底鼓入的空氣混合在一起，通過床層向上運動。由于蒸汽量比鼓入的空氣量多得多，所以整個鼓泡床的流態(tài)化主要是靠石膏脫水形成的蒸汽來實現(xiàn)的。由于在流化床中粉料激烈的翻滾、混合，所以在整個流化床中各處的物料溫度和成分幾乎是一致的。連續(xù)投入的石膏粉，一進入床層，幾乎瞬間就與床層中大量熱粉料混合均勻，在熱粉料中迅速脫水分解。為了避免剛加入的生料未完成脫水過程就過早排出，設(shè)計時在爐子中加了一塊隔板，將流化床分成大小兩部分，兩部分底部是連通的。生石膏粉先進入大的部分，在此脫掉大部分結(jié)晶水，然后通過下部的通道進入小的部分，在這里完成最終的脫水過程，再由床層上部自動溢流出爐。

石膏沸騰爐的特點

1設(shè)備小巧，生產(chǎn)能力大。

2結(jié)構(gòu)簡單，不易損壞。

3設(shè)備緊湊，占地少。

4能耗較低。

5操作方便，容易實現(xiàn)自動控制。

6產(chǎn)品質(zhì)量好，熟石膏相組成比較理想，物理性能穩(wěn)定。

7基建投資省，運行費用低。

一、生產(chǎn)工藝簡介 蒸汽（導(dǎo)熱油）槳葉干燥機+煅燒沸騰爐生產(chǎn)工藝產(chǎn)品適用范圍：脫硫石膏粉、磷石膏粉、檸檬酸石膏粉、乳酸石膏粉1.  該設(shè)備根據(jù)國內(nèi)化學(xué)石膏游離水含量不穩(wěn)定的特點，采用了較節(jié)能的一脫水二煅燒的兩步法煅燒工藝，該工藝就是利用一個熱源分別做兩次功，也就是利用煅燒系統(tǒng)排放的余熱再次用于設(shè)備的預(yù)干燥系統(tǒng)進行二次做功，最終排放溫度可低于100℃，因此非常節(jié)能。由于利用的是一個熱源，所以大大縮短了安裝周期，同時節(jié)省了大量原材料，是目前非常合理，非常節(jié)能的化學(xué)石膏煅燒系統(tǒng)。又因為該設(shè)備設(shè)計產(chǎn)量較高，故采用了目前供熱最為穩(wěn)定的電廠蒸汽或天然氣等工藝提供熱源，該工藝的主要特點是節(jié)約電能、操作簡便、維修方面且使用壽命長；同時該系統(tǒng)熱效率較高能達到90-%左右，從而大大提高了設(shè)備的熱利用率。煅燒系統(tǒng)我們采用的是分室沸騰煅燒爐，通過對爐體不斷的更新改進，能夠達到熱量分配趨于合理，熱交換面積可無限增大，能適應(yīng)年產(chǎn)化學(xué)石膏3萬噸~20萬噸產(chǎn)量要求的不同客戶。除塵系統(tǒng)采用了一級旋風(fēng)分離加二級除塵，一級旋風(fēng)除塵可以將預(yù)干燥物料的95%直接收集，一級除塵后的氣體再通過二級除塵后直接排空，氣體含塵濃度不高于國家規(guī)定的10mg/m3。2. 采用蒸汽槳葉干燥機進行預(yù)烘干工序優(yōu)勢◆預(yù)烘干后得到含水率均勻一致的石膏粉原料◆蒸汽低溫預(yù)烘干使石膏粉得到更好緩慢脫水增加了產(chǎn)品強度。◆無氣流烘干機產(chǎn)生過大風(fēng)量及粉塵現(xiàn)象。◆采用蒸汽無燃煤脫硫脫硝等處理工序

三、技術(shù)參數(shù)