一種蘭炭脫水裝置及脫水方法
2023-05-30 19:03:11
一種蘭炭脫水裝置及脫水方法
【專利摘要】一種蘭炭脫水裝置及脫水方法，包括風機，風機的出口通過管路連接豎直設置的圓柱式乾燥器底部的進氣口，圓柱式乾燥器頂部設置有入料口，圓柱式乾燥器底部設置有出料口，圓柱式乾燥器的側壁上還開設有若干進氣口，圓柱式乾燥器的頂部設置有出氣管。由於本發明中圓柱式乾燥器豎直設置，從上端進料，下端出料蘭炭物料在圓柱式乾燥器裡沒有相對位移，所以蘭炭顆粒之間沒有摩擦和碰撞，與乾燥器本體亦沒有撞擊，故不產生粉未，避免了在蘭炭乾燥過程中產生大量粉末造成的損失。本發明中蘭炭物料在豎直設置的圓柱式乾燥器裡可以有較長的停留時間，並且停留時間可以隨意控制，所以可以使用溫度較低的熱風，溫度高於150℃即可對含水蘭炭進行乾燥。
【專利說明】一種蘭炭脫水裝置及脫水方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於蘭炭應用【技術領域】，具體涉及一種蘭炭脫水裝置及脫水方法。
【背景技術】
[0002]蘭碳廣泛應用於礦熱爐做還原劑。如電石、鐵合金、矽鐵等。在使用中要求其保持一定的粒度，以利於還原後生成的CO氣體逸出而不在物料中聚焦；同時作為還原劑的蘭焦要有低的水份含量，避免或減少水份在礦熱爐中大量電解出H2和02。(水份在礦熱爐中分解屬於副反應，既大量增加了電耗，又有大量的O2氣生成易使還原產生的氣體達到爆炸極限。以電石生產為例:電石的主要原料為CaO和蘭炭，在電石爐裡，發生如下主還原反應:CaO+C — CaC2+C0,如料層沒有一定的透氣性，會使大量的CO聚焦在物料裡，達到一定的壓力後，CO氣體會劇烈噴出，將料層噴開大量聚焦氣體一次性逸出，形成爆炸，(此即俗稱「埸料」)，這是生產運行中十分危險的事故，因此，進料的顆粒要求十分嚴格，不得帶入粉末狀原料。
[0003]因蘭炭為多孔狀高比表面物質，所以易吸水。蘭炭在自然狀態下含水10-20%，進爐蘭炭的水份必須小於I %，水份在蘭炭爐裡的電解副反應為:h2o — H2+02，該副反應耗電巨大，增加了電石的單位電耗，同時生成的O2與主反應生成的CO混合在了一起。當氧氣達到一定的濃度時，會達到CO的爆炸極限。所以在電石生產中嚴格控制電氣爐氣的O2含量小於1%。
[0004]綜上所述，控制進爐蘭炭中的粉末含量，降低蘭炭中的水份，對於工業礦熱爐的生產具有十分重要的意義。
[0005]蘭炭的組成為:固定碳蘭85%，水份彡18%，揮發份小於10%。現有的蘭炭烘乾工藝採用的是迴轉窯烘乾形式。迴轉窯由燃燒室、迴轉窯窯體、出料室等組成。其中，燃燒室一般為沸騰爐或煤氣燃燒室，燃料為煤氣或煤粉。燃燒室充分燃燒後的高溫煙氣(約7000C )進入迴轉窯，與進入迴轉窯的蘭炭物料同向相行，從窯尾出料。迴轉窯窯體長度一般為20?25米。
[0006]物料進入窯體後，隨著窯體的旋轉，一方面以拋物線的軌跡上下運動，另一方面隨著窯的傾角向窯尾運動。在物料之間及物料與窯體之間的相互撞擊、摩擦過程中產生了大量的蘭炭粉末料，該部分蘭炭粉末料成了廢料，只能當燃料用了。乾燥好的蘭炭物料從窯尾流出。迴轉窯工藝存在缺點:蘭炭顆粒粉末化厲害，浪費原料；只能用高溫氣體(>700°C )乾燥。物料在迴轉窯內停留時間太短；可操作性差。生產能力小，一次性投資太大了。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在於克服現有技術中的問題，提供一種蘭炭脫水裝置及脫水方法，該方法能夠減少蘭炭乾燥過程中粉末的產生，可操作性強。
[0008]為實現上述目的，本發明採用如下的技術方案:
[0009]一種蘭炭脫水裝置，包括風機，風機的出口通過管路連接豎直設置的圓柱式乾燥器底部的進氣口，圓柱式乾燥器頂部設置有入料口，圓柱式乾燥器底部設置有出料口，圓柱式乾燥器的側壁上還開設有若干進氣口，圓柱式乾燥器的頂部設置有出氣管。
[0010]所述圓柱式乾燥器包括腔體，腔體底部設置一根伸入圓柱式乾燥器內部的進風管，進風管與腔體內壁在豎直方向相平行；腔體的側壁上開設有若干進氣口。
[0011]所述進風管上間隔設置若干圍繞進風管一圈用於阻擋氣流的第二擋板。
[0012]所述第二檔板與豎直方向的夾角為30_60°C。
[0013]進氣口處的腔體內壁上設置一圈與豎直方向呈30_75°C，並且能夠上下活動的第一擋板。
[0014]所述第一擋板和第二擋板在豎直方向上交錯設置。
[0015]所述還包括用於檢測並控制氣體流量的DCS控制系統；出氣管的端部設置有集氣傘；進氣管的頂端設置有頂蓋；若干進氣口在圓柱式乾燥器的側壁上呈180°對稱設置。
[0016]所述入料口設置有星型進料機，入料口通過星型進料機與含水蘭炭儲倉相連；出料口處設置有星型出料機，出料口通過星型出料機與乾燥蘭炭儲倉相連。
[0017]所述星型出料機與乾燥蘭炭儲倉之間設置有皮帶機。
[0018]一種蘭炭脫水方法，從工業熱風爐或鍋爐尾氣溫度高於150°C，加壓至15KPa後，用管道通過風機從圓柱式乾燥器底部進氣管、側壁上的進氣口輸送到圓柱式乾燥器內，含水份10-20%的蘭炭從圓柱式乾燥器的頂部通過星型進料機輸入圓柱式乾燥器內，與圓柱式乾燥器底部進來的熱風爐尾氣或鍋爐尾氣逆流接觸，通過DCS控制系統控制星型進料機的出料速度、星型出料機的轉速，以控制圓柱型乾燥器內蘭炭物料的下降速度，通過水份在線分析儀實時監測蘭炭中的水分，將脫水合格後的蘭炭通過圓柱式乾燥器底部的星型出料機排出。
[0019]與現有技術相比，本發明具有的有益效果:
[0020]1.本發明中蘭炭物料在豎直設置的圓柱式乾燥器裡可以有較長的停留時間，並且停留時間可以隨意控制，所以可以使用溫度較低的熱風，溫度高於150°C即可對含水蘭炭進行乾燥；克服了現有的迴轉窯乾燥的最低溫度不得低於700°C的問題。本發明中的圓柱式乾燥器可使用各種溫度在150°C以上的工業餘熱，如:鍋爐尾氣或熱風爐尾氣對蘭炭進行乾燥，既充分利用的尾氣，節約了成本，又減少了環境汙染。
[0021]2.由於本發明中圓柱式乾燥器豎直設置，從上端進料，下端出料蘭炭物料在圓柱式乾燥器裡沒有相對位移，所以蘭炭顆粒之間沒有摩擦和碰撞，與乾燥器本體亦沒有撞擊，故不產生粉未，避免了在蘭炭乾燥過程中產生大量粉末造成的損失。
[0022]3.本發明中含水蘭炭從圓柱式乾燥器頂部進入，氣體從圓柱式乾燥器底部進入，使得被加熱介質與熱源氣體逆流接觸，對蘭炭脫水徹底，因此熱效率高，操作的可控性強，可以適應各種含水量的物料。
[0023]4.本發明裝置簡單，投資成本小。
[0024]5.本發明可通過配屬自動化控制系統(如DCS)系統，實現自動化運行。
[0025]本發明的對蘭炭的脫水方法簡單易行，易於操作，並且通過DCS控制系統控制星型進料機的出料速度、星型出料機的轉速，以控制圓柱型乾燥器內蘭炭物料的下降速度，使得對於含水分較大的蘭炭能夠重複的與尾氣接觸，提高了熱效率，使的水分較小的蘭炭快速的通過圓柱式乾燥器，提高了脫水效率，同時通過水份在線分析儀實時監測蘭炭中的水分，將乾燥合格的蘭炭及時排出。
[0026]進一步的，通過設置第一擋板可對進入圓柱式乾燥器的其他進行阻擋，使氣流平緩的進入乾燥器內部，既保證了蘭炭的運行方向又充分利用了尾氣的熱量，並且沉積在第一擋板上的蘭炭在氣流對第一擋板的衝擊下，從第一擋板上脫落。
[0027]進一步的，通過設置第二擋板既可以對氣流進行阻擋，延長氣流在乾燥器內停留時間，使得蘭炭與氣體充分接觸。
[0028]進一步的，本發明通過設置檢測並控制氣體流量的DCS控制系統，使得可以自動化控制，可隨意控制進出物料的速度，延長或縮短物料在圓柱式乾燥器內的停留時間，進一步提聞了乾燥效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為本發明的結構示意圖。
[0030]圖2為圓柱式乾燥器的結構示意圖。
[0031]其中，I為風機，2為加料機，3為圓柱形乾燥器，4為出料機，5為乾燥尾氣除塵裝置，6為皮帶機,7為煙囪,8為含水蘭炭儲倉,9為乾燥蘭炭儲倉,10為第一擋板,11為第二擋板,12為頂蓋。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖對本發明進行詳細說明。
[0033]參見圖1，一種蘭炭脫水裝置，包括風機1，所述風機I的出口通過管路連接圓柱式乾燥器3側壁上的若干進氣口以及底部的進氣口，圓柱式乾燥器3的頂部設置有一個入料口，入料口處設置有星型進料機2 ;圓柱式乾燥器2的上端設置含水蘭炭儲倉8，含水蘭炭儲倉8通過進料機2與圓柱式乾燥器3的上端入料口相連通，圓柱式乾燥器3的下端出口連接有出料機4的入口，出料機4的出口經皮帶機6與乾燥蘭炭儲倉9相連通。圓柱式乾燥器3的上部還連接有用於對乾燥尾氣進行除塵的5，布袋除塵器5的出口連接有用於排出乾燥尾氣的煙囪7。
[0034]參見圖2，本發明中的圓柱式乾燥器3的結構具體為:圓柱式乾燥器包括腔體，腔體的底部設置一根伸入腔體內部的進風管，進風管與腔體內壁在豎直方向相平行，進風管上間隔設置若干圍繞進風管一圈的第二擋板11，第二擋板11與豎直方向的夾角為30-60°C，進風管的頂部設置用於防止蘭炭固體進入的頂蓋12，圓柱式乾燥器的頂部設置有出風管，出風管的端部設置有集氣傘，便於圓柱式乾燥器內的氣體排出。
[0035]圓柱式乾燥器3腔體的側壁上設置有若干用於對圓柱式乾燥器內溫度進行調節的進氣口，並且乾燥器周向的同一水平面上相對設置兩個進氣口，即進氣口在圓柱式乾燥器3的側壁上水平方向呈180°對稱設置；在豎直方向上，圓柱式乾燥器3的每側各設置3個進氣口。側壁上的每個進氣口處腔體的內壁上設置與豎直方向呈30_75°C的第一擋板10，第一擋板10能夠隨氣體進氣口處氣流的大小進行上下活動。第一擋板10與第二擋板11在豎直方向上間隔設置。
[0036]所述的進料機為星型進料機，出料機為星型出料機。星型進料機、星型出料機能夠保證在進料或出料的同時，對圓柱式乾燥器內的氣體進行密封，保證正常的乾燥過程。出氣管連接有乾燥尾氣除塵裝置5，經乾燥尾氣除塵裝置5進行除塵後的氣體，經過煙? 7排出。其中，乾燥尾氣除塵裝置5為布袋除塵器。腔體側壁上的若干進氣口設置在腔體下半部分的側壁上。
[0037]蘭炭脫水方法為:從工業熱風爐(加熱熱風爐格子磚後排出的尾氣)或鍋爐來的尾氣溫度為200-300°C，加壓至15KPa後，用管道通過風機I從圓柱式乾燥器底部、中部進入輸送至圓柱式乾燥器內，含水蘭炭儲倉內的含水份約10-20%的蘭炭從圓柱式乾燥器的頂部通過星型進料機輸入圓柱式乾燥器內，與底部進來的熱風爐尾氣逆流接觸，通過水份在線分析儀實時監測蘭炭中的水分，將脫水合格後的蘭炭在圓柱式乾燥器底部由星型出料機排出。通過DCS控制系統控制星型進料機的出料速度、星型出料機的轉速，可控制圓柱型乾燥器內蘭炭物料的下降速度，圓柱式乾燥器內蘭碳物料均勻地、相對靜止地慢速下降，蘭炭顆粒之間沒有產生摩擦、碰撞等相對位移，因此在乾燥過程中，幾乎不產生或很少產生粉未。
[0038]物料的下降速度以出料的水份高低決定。進熱風爐尾氣的量，以空塔氣速決定，控制空塔氣速1-2米/S。
[0039]與以往臥式迴轉窯乾燥形式相比，本發明有如下特點:
[0040]本發明蘭炭物料在圓柱式乾燥器裡可以有較長的停留時間，可以隨意控制；所以可以使用溫度較低的熱風，溫度高於150°C即可；而現有的迴轉窯乾燥的最低溫度不得低於700°C。因此，該圓柱式乾燥器可使用各種溫度在150°C以上的工業餘熱，如:鍋爐尾氣或熱風爐尾氣。
[0041]蘭炭物料在圓柱式乾燥器裡沒有相對位移，所以顆粒之間沒有摩擦和碰撞，與乾燥器本體亦沒有撞擊；故不產生粉未。另外，可隨意控制進出物料的速度，延長或縮短物料在圓柱式乾燥器內的停留時間，所以適應各種含水量的物料；同時被加熱介質與熱源氣體逆流接觸，因此熱效率高，操作的可控性強。本發明的脫水裝置結構簡單，脫水方法易於操作，成本低。通過配屬自動化控制系統(如DCS)系統，可實現自動化運行。
【權利要求】
1.一種蘭炭脫水裝置，其特徵在於，包括風機(1)，風機(I)的出口通過管路連接豎直設置的圓柱式乾燥器(3)底部的進氣口，圓柱式乾燥器(3)頂部設置有入料口，圓柱式乾燥器(3)底部設置有出料口，圓柱式乾燥器(3)的側壁上還開設有若干進氣口，圓柱式乾燥器(3)的頂部設置有出氣管。
2.根據權利要求1所述的一種蘭炭脫水裝置，其特徵在於，所述圓柱式乾燥器(3)包括腔體，腔體(I)底部設置一根伸入圓柱式乾燥器內部的進風管，進風管與腔體內壁在豎直方向相平行；腔體的側壁上開設有若干進氣口。
3.根據權利要求2所述的一種蘭炭脫水裝置，其特徵在於，所述進風管上間隔設置若干圍繞進風管一圈用於阻擋氣流的第二擋板(11)。
4.根據權利要求3所述的一種蘭炭脫水裝置，其特徵在於，所述第二檔板(11)與豎直方向的夾角為30-60°C。
5.根據權利要求2或3所述的一種蘭炭脫水裝置，其特徵在於，進氣口處的腔體內壁上設置一圈與豎直方向呈30-75°C，並且能夠上下活動的第一擋板(10)。
6.根據權利要求5所述的一種蘭炭脫水裝置，其特徵在於，所述第一擋板(10)和第二擋板(11)在豎直方向上交錯設置。
7.根據權利要求1所述的一種蘭炭脫水裝置，其特徵在於，所述還包括用於檢測並控制氣體流量的DCS控制系統；出氣管的端部設置有集氣傘；進氣管的頂端設置有頂蓋(12)；若干進氣口在圓柱式乾燥器(3)的側壁上呈180°對稱設置。
8.根據權利要求1所述的一種蘭炭脫水裝置，其特徵在於，所述入料口設置有星型進料機(2)，入料口通過星型進料機(2)與含水蘭炭儲倉(8)相連；出料口處設置有星型出料機(4)，出料口通過星型出料機(4)與乾燥蘭炭儲倉(9)相連。
9.根據權利要求8所述的一種蘭炭脫水裝置，其特徵在於，所述星型出料機(4)與乾燥蘭炭儲倉(9)之間設置有皮帶機(6)。
10.一種蘭炭脫水方法，其特徵在於，從工業熱風爐或鍋爐尾氣溫度高於150°C，加壓至15KPa後，用管道通過風機從圓柱式乾燥器底部進氣管、側壁上的進氣口輸送到圓柱式乾燥器內，含水份10-20 %的蘭炭從圓柱式乾燥器的頂部通過星型進料機輸入圓柱式乾燥器內，與圓柱式乾燥器底部進來的熱風爐尾氣或鍋爐尾氣逆流接觸，通過DCS控制系統控制星型進料機的出料速度、星型出料機的轉速，以控制圓柱型乾燥器內蘭炭物料的下降速度，通過水份在線分析儀實時監測蘭炭中的水分，將脫水合格後的蘭炭通過圓柱式乾燥器底部的星型出料機排出。
【文檔編號】F26B17/00GK104315823SQ201410571625
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月23日 優先權日:2014年10月23日
【發明者】王大林, 賈翔平, 趙雲飛, 王振福, 柳曉東, 雲拴成, 張舉 申請人:府谷縣奧維加能焦電化工有限公司