本文對蒸汽回轉爐和流化床在重質(zhì)純堿干燥上做一比較。
重質(zhì)純堿具有密度大，顆粒適中，粉塵飛揚小，不易結疤和節省包裝運輸費用等優(yōu)點(diǎn)，用于煉鋼業(yè)和玻璃生產(chǎn)可以延長(cháng)反應爐的壽命。雖然重質(zhì)純堿生產(chǎn)成本較輕質(zhì)純堿稍高，但近年來(lái)各國都在發(fā)展重質(zhì)純堿的生產(chǎn)。
在近年來(lái)各大堿廠(chǎng)搬遷和改造項目中，對重質(zhì)純堿干燥設備選擇做一簡(jiǎn)單比較。
1 工藝流程比較
1．1 蒸汽回轉爐
一水堿經(jīng)蒸汽煅燒爐干燥后，通過(guò)粉體運輸設備至涼堿機，成品重灰送至包裝。爐氣經(jīng)除塵，洗滌后，經(jīng)引風(fēng)機排放。見(jiàn)圖1。
圖1 重灰蒸汽煅燒爐流程示意圖
其特點(diǎn)生產(chǎn)能力大、可以長(cháng)時(shí)間安全運轉、生產(chǎn)單位產(chǎn)品能耗低。
1．2 流化床
回轉爐的建設投資是比較大的， 隨著(zhù)流態(tài)化技術(shù)的工業(yè)應用，人們就想著(zhù)把流態(tài)化技術(shù)所具有的強化顆粒物料傳熱、傳質(zhì)的特點(diǎn)應用于堿的干燥，用一種靜止的流化床設備代替回轉爐。自2o世紀5o年代末、60年代初，就開(kāi)始著(zhù)手沸騰煅燒的研究。一水堿經(jīng)預混器進(jìn)入流化床， 一水堿在流化床完成干燥和冷卻，成品重灰從流化床下端出料送至包裝。傳質(zhì)動(dòng)力為鼓風(fēng)機送入流化床的熱、冷兩股空氣流，堿塵氣采用干法除塵，其特點(diǎn)產(chǎn)品質(zhì)量好、干燥和冷卻設備合為一臺設備便于操作。
2 設備及性能比較
現在以4O萬(wàn)t／a重灰為計算標準。
2．1 蒸汽回轉爐 ’
選擇2臺西3 000×20 000 mm蒸汽回轉爐、2臺8 687×2 064×1 600涼堿機和粉體運輸設備。蒸汽回轉爐的價(jià)格為450萬(wàn)元／臺，功率為132 kW；涼堿機15萬(wàn)元／臺，功率為45 kW 。一水堿干燥用1。4MPa蒸汽。噸產(chǎn)品蒸汽用量約0．5 t；重灰冷卻用冷卻水，噸產(chǎn)品用量約3 t(At =8℃)。由于回爐爐氣僅含水蒸氣、少量空氣和堿塵， 因此可以洗滌冷凝， 回收熱量和水作為熱堿液備用。
2．2 流化床
選擇2套流化床6 300×4 400×13 000及附屬設備(包括鼓風(fēng)機、空氣加熱器、旋風(fēng)除塵器和布袋除塵器等)和粉體運輸設備。流化床及附屬設備的價(jià)格為280萬(wàn)元／臺。其中鼓風(fēng)機，功率為560 kW。
一水堿干燥用3．1 MPa蒸汽， 噸產(chǎn)品蒸汽用量約0．52 t；重灰冷卻用冷卻水，噸產(chǎn)品用量約3．5 t(△t =5℃)。為達到流化床內部好的傳質(zhì)效果，需要向床內干燥段送入220℃ 熱空氣22 000
Nm0／h，冷卻段送入常溫空氣7 000 Nm0／h。流化床排出的兩股空氣經(jīng)除塵后，溫度大約在11O℃ 。從設備布置占用土地面積上， 由于流化床等設備體積要遠小于回轉爐，因此廠(chǎng)房需要33 m×27 m， 但受到除塵設備布置的需要廠(chǎng)房高度40 m。.
綜上所述， 回轉爐運行周期長(cháng)，操作簡(jiǎn)單，能耗低，設備制造周期長(cháng)，一次性設備購買(mǎi)費用高， 占地面積大， 由于廠(chǎng)房高度低，土建建筑費用低。對于流化床來(lái)說(shuō)，設備購買(mǎi)費用低。設備為靜止設備，維修方便， 床內傳熱傳質(zhì)效率高，重灰顆粒好，保證產(chǎn)品質(zhì)量， 占地面積小，土建建筑費用高， 能耗大，所以，堿廠(chǎng)上重灰項目，可根據搬遷新建和擴建改造項目的具體情況，選擇合適的重灰干燥設備。
