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****有限公司脱硫石膏综合利用工程（年产10万吨建筑石膏粉）方安书项目编号HSLR2011-12-009泰安汇森机电科技有限公司二〇一一年十二月脱硫石膏综合利用方案泰安汇森机电科技有限公司第1页一、总则1.1总则本方案适用于*******有限公司利用脱硫石膏年产10万吨建筑石膏粉生产线工程。本工程具体为烘干湿脱硫石膏并煅烧成建筑石膏粉（即：β型半水石膏粉-半水硫酸钙），建筑石膏粉主要用做粉刷腻子、石膏砌块、纸面石膏板等。由承包方设计制造并安装一套完整的脱硫湿石膏输送、烘干、煅烧、存储、包装系统。我公司所使用的技术及专利均为合法获得，若与第三方发生争议和纠纷，由我公司全部负责，建设方不承担任何责任。1.2工艺概述1.2.1生产规模、产品方案年产脱硫建筑石膏10万吨，小时产量14吨（24小时x300天工作制度）。1.2.2产品质量标准2.2.1建筑石膏产品质量执行国家标准GB/T9776-2008《建筑石膏》中的技术指标，其中建筑石膏为：初凝时间：3～10min可调终凝时间：15～30min可调二小时抗折强度：≧2.5Mpa二小时抗压强度≧:3.9Mpa1.2.3工作制度全年生产7200小时计（全年工作300天）工程可利用率为大于95%1.2.4原材料—石膏品质（此表数据为参考值，以业主原料化验报告为准）名称单位数量—湿度%12.5—pH值/6～9—纯度质量-%干＞90脱硫石膏综合利用方案泰安汇森机电科技有限公司第2页名称单位数量—MgO（水溶性）质量-%干＜0.021wt—Na2O（水溶性）质量-%干＜0.035wt—K2O质量-%干＜0.07wt—Cl（水溶性）质量-%干＜0.1wt—CaSO3·1/2H2O（以SO2表示）质量-%干＜1wt—烟灰质量-%干1.6—Al2O3质量-%干＜0.2wt—Fe2O3质量-%干＜0.2wt—SiO2质量-%干＜1wt—CaCO3质量-%干＜3wt—K2O质量-%干＜0.07wt1.2.5物料平衡年产10万吨建筑石膏粉。物料平衡及消耗表脱硫石膏制建筑石膏粉序号名称单位单位消耗小时用量班用量日用量年用量1脱硫石膏（含水10%计算）t1.3018.20145.6436.8131,0402煤（5000kcal/kg）t0.060.846.7220.166,0483电力KWH24.2338.82,710.48,131.22,439,3601.2.6工艺流程图(详见附件)1.2.7生产工艺过程简述1.2.7.1脱硫石膏制建筑石膏粉工艺简述1.2.7.1.1工艺方案的选择利用电厂过热蒸汽为热源，可以选用我公司比较成熟的流化床煅烧工艺，主要设备选用专用的脱硫石膏烘干机和过热蒸汽煅烧炉。这种工艺和设备已经在天津天筑建材有限公司、内蒙赛尔、浙江长兴电厂、华能阳逻电厂、华能上海石洞口第一电厂、华能宁夏大坝发电有限公司、大唐华豫发电有限公司、华电哈尔滨第三发电有限公司、沈煤集团红阳热电等取得广泛应用。该工艺的特点：脱硫石膏综合利用方案泰安汇森机电科技有限公司第3页生产能耗低，目前，利用该工艺设备的热耗实测为23—30万千卡/吨（根据含水率的不同而不同）。1.2.7.1.2脱硫石膏的输送及烘干煅烧本生产线设计从脱硫石膏给料储仓开始（脱硫石膏用装载机运输），将脱硫石膏使用装载机送到给料斗，给料斗设防堵料装置，料斗下装皮带秤用以为生产线提供稳定和需要量的原料石膏，以保证生产线各工艺参数的稳定，计量后的原料脱硫石膏使用密封式大倾角皮带机输送到烘干机烘干，为避免含水率较大时产量有可能下降的情况，在烘干工段上增加一套我公司专有的返料工序，及当含水率较大时采用从煅烧机返回一部分半水物料的方法，利用半水石膏的温度和强吸水性特点拿到原料中的水，本工序根据原料含水率决定是否开启。1.2.7.1.3脱硫石膏的煅烧烘干后的物料经打散机和提升机送入石膏流化煅烧机。打散机的作用是将原料石膏在生成、储存、运输和烘干过程中出现的硬块打散，以利于流化煅烧机的稳定工作。我公司研制的打散机具有自动排渣功能，防止不易破碎物品（如石子等）堵塞设备。石膏流化煅烧机是一种应用流体化技术煅烧石膏的高效专用设备。该机导热油为热源，导热油进入煅烧机后，通过内置的热交换器把热量传递给石膏，使二水石膏脱去部分结晶水变成半水石膏即建筑石膏。石膏流化煅烧机为矩形容器，底部有一气体分布多孔板，与布风箱连接。在床层内装有大量的加热管，管内的加热介质为导热油，热量通过管壁传递给管外处于流态化的石膏粉，使石膏粉脱水分解。气体离开流化床时带出来的粉尘，由旋风除尘器器收集后进入后续的袋式除尘器净化后经引风机排入大气。正常工作时，从石膏流化煅烧机底部鼓入空气，通过气体分布板进入流化床。鼓入的空气不需要很多，稍稍超过临界风速，使床层实现流态化即可。此时淹没在流化床中的加热管向物料传递大量的热量，使二水石膏粉达到脱水分解的温度（140-150℃）。此温度处于二水石膏激烈脱水转化为半水石膏的温度范围。因此生石膏就迅速开始脱水。，二水石膏在流化床中脱去的结晶水变为蒸汽，这些蒸汽与炉底鼓入的空气混和在一起，通过床层向上运动。由于蒸汽量比鼓入的空气量多得多，所以整个鼓泡床的流态化主要是靠石膏脱水形成的蒸汽来实现的。连续投入的生石膏粉，一进入床层，几乎瞬间就与脱硫石膏综合利用方案泰安汇森机电科技有限公司第4页床层中大量热粉料混合，在热粉料中迅速脱水分解。为了避免刚加入的生料未完成脱水过程就过早短路排出，设计时在炉子中加了一块隔板，将流化床分成大小两部分，两部分底部是连通的。生石膏粉先进入大的部分，在此脱掉大部分结晶水，然后通过下部的通道进入小的部分，物料进入副炉后，温度迅速升高到155-165℃，残余的二水石膏全部转化为半水石膏，在这里完成最终的脱水过程。由于出料口低于进料口，煅烧合格的建筑石膏在均匀进料的情况下，连续稳定出料。在煅烧时以干燥脱硫石膏的加料量、蒸汽流量来调节建筑石膏的出料温度。石膏流化煅烧机是连续生产的设备，在生产平稳时，整个床层始终保持着一个物料和热量的动态平衡。1.2.7.1.4成品输送及仓储包装工段经煅烧机煅烧后的半水石膏用气力输送系统输送到成品料仓储存起来，成品仓下建设散装系统、小袋包装系统和为石膏砌块设备用粉预留的接口，如需增加其它用途，请业主给出设计意见，以便在做施工图设计时考虑。脱硫石膏综合利用方案泰安汇森机电科技有限公司第5页二、主要设备介绍2.1干燥机干燥机主要由带有夹套的W形壳体和两根空心桨叶轴及传动装置组成。轴上排列着中空叶片，轴端装有热介质导入的旋转接头。干燥水分所需的热量由带有夹套的W形槽的内壁和中空叶片壁传导给物料。物料在干燥过程中，带有中空叶片的空心轴在给物料加热的同时又对物料进行搅拌，从而进行加热面的更新,具有较高的传热效率和传热面自清洁的功能。是一种连续传导加热干燥机。加热介质为蒸汽，热水或导热油。加热介质通入壳体夹套内和两根空心桨叶轴中，以传导加热的方式对物料进行加热干燥，不同的物料空心桨叶轴结构有所不同。物料由加料口加入，在两根空心桨叶轴内的搅拌作用下，更新介面，同时推进物料至出料口，被干燥的物料由出料口排出。设备特点：1、设备结构紧凑，装置占地面积小。由设备结构可知，干燥所需热量主要是由密集地排列于空心轴上的许多空心桨叶壁面提供，而夹套壁面的传热量只占少部分。所以单位体积设备的传热面大，可节省设备占地面积，减少基建投资。2、热量利用率高。干燥所需热量不是靠热气体提供，减少了热气体带走的热损失。由于设备结构紧凑，且辅助装置少，散热损失也减少。热量利用率可达80％－90％。3、楔形桨叶具有自净能力，可提高桨叶传热作用。旋转桨叶的倾斜面和颗粒或粉末层的联合运动所产生的分散力，使附着于加热斜面上的物料易于自动地清除，使桨叶保持着高效的传热功能。另外，由于两轴桨叶反向旋转，交替地分段压缩（在两轴桨叶斜面相距最近时）和膨胀（在两轴桨叶面相距离最远时）斜面上的物料，使传热面附近的物料被激烈搅动，提高了传热效果。楔型桨叶式搅拌干燥器传热系数较高，为85—350W/（M2·K).4、气体用量少，可相应的减少或省去部分辅助设备。由于不需用气体来加热，因此极大地减少了干燥过程中气体用量。采用楔形桨叶式干燥器只需少量气体用于携带蒸发出湿分。气体用量很少，只须满足在干燥操作温度条件下，干燥系统不凝结露水。由于气体用量少，干燥器内气体流速低，被气体挟带出的粉尘少，干燥后系统的气脱硫石膏综合利用方案泰安汇森机电科技有限公司第6页体粉尘回收方便，可以缩小旋风分离器尺寸，省去或缩小布袋除尘器。气体加热器，鼓风机等规模都可缩小，节省设备投资。5、物料适应性广，产品干燥均匀。干燥器内设溢流堰，可根据物料性质和干燥条件，调节干燥器内物料滞留量。可使干燥器内物料滞留量达筒体容积的70%—80%，增加物料的停留时间，以适应难干燥物料和高水分物料的干燥要求。此外，还可调节加料速度、轴的转速和热载体温度等，在几分钟与几小时之间任意选定物料停留时间。因此对于易干燥和不易干燥物料均适用。湿含量只有0.1%，已有工业应用实例。另外，干燥器内虽有许多搅拌桨叶，物料混合均匀，但是，物料在干燥器内从加料口向出料口流动基本呈活塞流流动，停留时间分布窄，产品干燥均匀。6、适用于多种干燥操作。前已述及楔形桨叶式干燥可通过多种方法来调节干燥工艺条件，而且它的操作要比流化床干燥、气流干燥的操作容易控制，所以适用于多种操作。2.2石膏流化煅烧机石膏流化煅烧机的床层状态属于鼓泡床，因此将这台设备也被形象地称作“沸腾炉”。沸腾炉煅烧部分为一个立式箱式容器在其底部装有一个气体分布板。目的是在停止工作时支撑固体粉料不致漏粉，在工作时使气流从底部均匀地进入床层。在床层的上界面以上装有连续进料的投料机。在床层上界面处的炉壁上有溢流孔，用于出料。在床层内装有大量的加热管，管内的加热介质为饱和蒸气或载热油，热量通过管壁传递给管外处于流态化的石膏粉，使石膏粉脱水分解。已除尘的尾气由排风机抽出，排入大气。正常工作时，从沸腾炉底部鼓入空气，通过气体分布板进入流化床。鼓入的空气不需要很多，稍稍超过临界气速，使床层实现流态化即可。此时淹没在流化床中的加热管向物料传递大量的热量，使二水石膏粉达到脱水分解的温度，二水石膏就在流化床中脱去结晶水并变为蒸气，这些蒸气与炉底鼓入的空气混合在一起，通过床层向上运动。由于蒸气量比鼓入的空气量多得多，所以整个鼓泡床的流态化主要是靠石膏脱水形成的蒸气来实现的。由于在流化床中粉料激烈的翻滚、混合，所以在整个流化床中各处的物料温度和成分几乎是一致的。连续投入的生石膏粉，一进入床层，几乎瞬间就与床层中大量热粉料混合均匀，在热粉料中迅速脱水分解。为了避免刚加入的生料未完成脱水过程就过早短路排出，设计时在炉子中加了一块隔板，将流化床分成大小两部分，两部分底部是连通脱硫石膏综合利用方案泰安汇森机电科技有限公司第7页的。生石膏粉先进入大的部分，在此脱掉大部分结晶水，然后通过下部的通道进入小的部分，在这里完成最终的脱水过程，再由床层上部自动溢流出炉。沸腾炉煅烧的特点：a.设备小巧，生产能力大沸腾炉生产能力的大小实质上由热源通过加热器壁传递给物料的热量多少来决定。沸腾炉由于物料实现了彻底的流态化，因此炉内不需要安装搅拌设备。在炉内就可以高密度地安装很多加热管，因此尺寸不大的炉子就可以有非常大的传热面积。另外，沸腾炉采用的热源为饱和蒸汽或载热油，其传热系数比热烟气为热源的传热系数高出一个数量级。从传热方程式就可看出，由于传热系数和传热面积都较大，总传热量也就大。这就是说沸腾炉的生产能力比较大，比如产量为5T的沸腾炉，直径只有1.3m，产量为20T的沸腾炉，其直径也只有2m就足够了，这是其他传统的外热式煅烧设备无法相比的。b.结构简单，不易损坏由于物料实现了流态化，炉子就不需要有转动的部