楊剛：高濕廢渣和污泥的烘干處理及工藝設(shè)備特點分析

高濕廢渣和污泥的烘干處理及工藝特點分析

作者：楊剛合肥水泥研究設(shè)計院二○一一年十一月一、前言污染環(huán)境占用土地浪費能源增加成本工業(yè)廢渣污泥電力化工冶金造紙印染污水處理產(chǎn)生危害循環(huán)利用變廢為寶改善環(huán)境增加企業(yè)效益節(jié)約土地、能源電石渣脫硫石膏磷石膏城市污泥工業(yè)廢渣造紙污泥赤泥二、常見高濕廢渣和污泥種類及特性含水量（%）干容重（kg/m3）比表面積(m2/kg)45μm方孔篩余(%)主要成分活性年排量及存量來源電石渣60-9068394012-18CaO一般1500萬噸/年1億噸化工赤泥45-80650-900450-8002.5-10SiO2、CaO一般1000萬噸/年鋁業(yè)磷石膏25-60733-88015010CaSO4·2H2O較好5000萬噸/年4億噸磷化工脫硫石膏20-50750-8504501CaSO4·2H2O較好4000萬噸/年電力造紙污泥60-70///CaCO3、高嶺土較好2000萬噸/年造紙城市污泥85-95///有機物900萬噸/年污水處理三、高濕廢渣和污泥烘干處理的難點1.儲存、輸送及喂料困難：呈“泥漿”或“牙膏”狀態(tài)，易粘堵，流動性差2.蒸發(fā)速率低，熱耗高：熱風(fēng)溫度迅速下降，其濕含量不斷增加，降低了

系統(tǒng)傳熱、傳質(zhì)動力3.供熱溫度，系統(tǒng)風(fēng)速、風(fēng)壓要求高4.收塵器濾料要求透氣、防水，防腐性能好（1）廢氣含塵濃度高，40%-80%成品進入收塵器（2）廢氣濕度大（3）部分物料廢氣含有腐蝕性氣體四、主要采取的技術(shù)措施預(yù)先分離，降低含水量（將水分控制在30%-40%）

（1）貯儲：自然沉淀（2）機械方法：

★壓濾

★離心脫水2.大直徑耐高溫下料管+柔性撥料器高濕廢渣大直徑耐高溫下料管烘干機進入皮帶機進入柔性撥料器高溫作用800℃-900℃物料結(jié)殼減少粘堵水分迅速蒸發(fā)破殼脫衣熱交換及破碎

動態(tài)鏈條烘干成品烘干機內(nèi)安裝強化熱交換裝置，提高蒸發(fā)強度喂入烘干機內(nèi)的高濕物料先粘掛在多層鏈條上，使熱風(fēng)掃過每根掛料鏈條，并迅速蒸發(fā)水分形成結(jié)殼，而鏈條為軟體物，隨著自重的抖動和相互間的碰撞而自動脫落并加以破碎。解決高濕物料在周圍環(huán)境濕含量環(huán)境下蒸發(fā)速度的問題

采取的順流式烘干工藝，物料的運動環(huán)境溫度在降低，熱風(fēng)濕含量在增加，因此會造成蒸發(fā)水分動力不足，直接結(jié)果是物料烘不干，產(chǎn)量偏低。如圖所示。因此運行中應(yīng)使物料的行進速度、停留時間、熱風(fēng)溫度的變化及風(fēng)速、風(fēng)壓等環(huán)境因素

統(tǒng)一協(xié)調(diào)，通過烘干機內(nèi)熱交換裝置的設(shè)計，

可以適當(dāng)降低行進速度，提高熱風(fēng)溫度及風(fēng)

壓的合理選擇。通常情況下入機溫度控制在

800℃～900℃，出機溫度為100℃～150℃，

出料溫度50℃～70℃，出機水分≤2～3%。提出“先收水，后收塵”的原則，合理選擇收塵器形式和配套濾袋（1）高濃度粉塵→負荷增加，清灰困難→能處理高濃度粉塵含量的氣箱脈沖袋式收塵器；濾袋透氣性好（2）廢氣濕度大→在適宜的溫度條件下，保持汽化水分，避免結(jié)露→濾袋防水性好，耐高溫（3）含腐蝕性氣體→濾袋防腐性好（4）濾袋成本及使用壽命

★純紡亞克力+PTFE浸漬

★純紡亞克力+PTFE覆膜

★PPS+覆膜

★PPS+PTFE使用溫度（℃）抗水解性能含氧量（%）透氣及清灰效果使用壽命性價比純紡亞克力+PTFE浸漬120-150較好較好（＜10）較好12好純紡亞克力+PTFE覆膜140-160好好（＜18）好18好PPS+覆膜190-200好較差（＜18）好24一般PPS+PTFE200-250極好好（＜30）好36一般各種材質(zhì)濾料性能比較：PPS濾料適用溫度與含氧量的關(guān)系曲線：1.電石渣在化工行業(yè)，電石渣大部分采用壓濾加烘干處理的方法，再配料生產(chǎn)水泥，該類生產(chǎn)線已在全國新建了十余條。經(jīng)過壓濾后的電石渣含水量仍有35%～45%，粘性很強，易粘易堵。由于入機物料含水量過大，烘干機效率有限，只能將其規(guī)格放大。四平昊華化工集團水泥2500T/D新型干法水泥生產(chǎn)線烘干電石渣的Ф4.0×40m烘干機（全球最大規(guī)格）2臺已試車投運；貴州水晶化工集團的2臺Ф3.2×30m烘干機也已投產(chǎn)，運行效果良好。與石嘴山惠磊建材有限公司簽訂的2臺Ф3.6×25m電石渣烘干系統(tǒng)設(shè)備預(yù)計6月底投產(chǎn)。五、應(yīng)用實例及特殊情況的處理2.脫硫石膏脫硫石膏真空過濾機高效烘干機含水50-60%泥漿（水）含水20-30%含水8-10%靜態(tài)懸浮式煅燒爐恒溫600-700℃β半水石膏擠壓成型

石膏板3.造紙污泥造紙污泥處理流程：1、排放的造紙污泥：含水40-60%，易發(fā)臭、流動性差；2、加入一定量石灰石粉進行除臭處理；3、帶自燃排水系統(tǒng)的堆場中堆放，水分降至25-30%；4、通過專用喂料裝置進入高效烘干機烘干；5、得到的灰白色小顆粒及粉狀物料，具有一定活性和強度，

可作為水泥混合材。海南藍島造紙污泥烘干現(xiàn)場海南藍島造紙污泥烘干現(xiàn)場海南藍島造紙污泥烘干現(xiàn)場4.褐煤烘干提質(zhì)新工藝褐煤特點：含水分高（30%-50%）、孔隙度大、揮發(fā)分高、熱值低（2000-3000Kcal/kg），其氧含量高達15%-30%，化學(xué)反應(yīng)性強，熱穩(wěn)定性差，易自燃。2000-3000Kcal/kg開采原煤風(fēng)選除石烘干提質(zhì)擠壓成型動力煤3400-3600Kcal/kg4200-4800Kcal/kg防燃、防碎4300-5000Kcal/kg含水35-40%含水25-30%褐煤烘干提質(zhì)后，水分顯著降低，發(fā)熱量大幅度提高（4300-5000Kcal/kg），可直接作為優(yōu)質(zhì)燃料，并可長距離運輸，另一方面，提質(zhì)褐煤還可以作為化工原料進行液化、干餾和氣化?？梢?，通過對褐煤進行烘干提質(zhì)，極大地拓展了褐煤的利用途徑和利用空間。5.燒失量超標(biāo)的粉煤灰的處理在規(guī)模較小，設(shè)備陳舊的老電廠或原有濕排灰中，存在著大量燒失量超標(biāo)的粉煤灰，該類廢渣不適合在水泥廠或混凝土中直接使用。在目前能源緊張，急需降低成本，滿足需求的情況下，可按右圖所示，在烘干處理的過程中，物料流經(jīng)爐中燃燒室，經(jīng)高溫速燒使殘留的未燃盡碳迅速燃燒，從而消除燒失量超標(biāo)的問題?；以幚砉に嚵鞒逃脩粑锪显O(shè)備規(guī)格入機水分（%）/出機水分（%）產(chǎn)量（t/h）煤耗（kg標(biāo)煤/t料）遼陽恒威水泥集團濕排粉煤灰Ф3.0×25≤25-30≤2-350-5523-26大唐電力唐山陡河電廠濕排粉煤灰Ф3.0×25≤20-28≤1.555-6020-24四川容縣自力水泥有限公司濕排粉煤灰Ф3.0×25≤25-30≤1.5-250-5521-23貴州凱里拉法基瑞安濕排粉煤灰Ф3.0×25≤20-25≤255-6520-22四川廣安鑫源節(jié)能環(huán)保建材有限公司濕排粉煤灰Ф3.6×26≤25-30≤270-9022-24浙江湖州藍云礦粉有限公司濕排粉煤灰Ф2.2×20≤25-35≤220-2526-28特殊物料烘干使用單位情況：用戶物料設(shè)備規(guī)格入機水分（%）/出機水分（%）產(chǎn)量（t/h）煤耗（kg標(biāo)煤/t料）內(nèi)蒙古浩特環(huán)保工業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司濕排粉煤灰Ф3.6×25≤20-25≤2-380-9020-24臺灣水泥公司重慶分公司濕排粉煤灰Ф3.6×25≤25-30≤2-370-8523-26大唐電力信陽電廠濕排粉煤灰Ф3.2×25≤25-30≤1.5-260-7024-28浙江舟山新海新墻體材料公司濕排粉煤灰Ф2.6×20≤20-28≤235-4526-30四平昊華化工集團電石渣Ф4.0×40（2臺）≤35-45≤5-1060-8028-35石嘴山惠磊建材有限公司電石渣Ф3.6×25（2臺）≤30-40≤550-6028-32用戶物料設(shè)備規(guī)格入機水分（%）/出機水分（%）產(chǎn)量（t/h）煤耗（kg標(biāo)煤/t料）貴州水晶化工集團電石渣Ф3.2×30≤35-40≤835-4528-35內(nèi)蒙赤峰新鑫煤炭有限公司褐煤Ф3.2×25≤35-40≤540-5032-36大唐電力錫林浩特神工集團褐煤Ф3.6×25≤35-40≤3-560-7028-32海南藍島建材環(huán)保有限公司造紙污泥Ф3.0×25≤45-60≤5-835-4030-38四川廣安鑫源節(jié)能環(huán)保建材有限公司脫硫石膏Ф3.6×26≤30-40≤3-550-6030-35平泉冀東水泥有限責(zé)任公司脫硫石膏Ф3.0×25≤20-25≤3-545-5025-28六、現(xiàn)有烘干設(shè)備選用的誤解與再認(rèn)識1、三筒烘干機目前國內(nèi)一些小型建材設(shè)備制造企業(yè)，為了降低成本，省去了他們由于部具備大型滾齒機和立車而無法加工的大齒圈和輪帶等部件，而用四個小托輪，完全靠其自身的摩擦力帶動筒體運轉(zhuǎn)，但筒體載荷過大時，會造成筒體啟動困難。另外由于內(nèi)部構(gòu)造間隙過小，一旦出現(xiàn)磨損或堵塞，則無法清理和維修。同時烘干機內(nèi)也會出現(xiàn)熱風(fēng)和物料爭通道而造成相互影響的現(xiàn)象。2、立式烘干機前些年一直有一些生產(chǎn)廠家推廣立式干燥筒，表面看是結(jié)構(gòu)簡單，靠自有落體運動方式、無動力驅(qū)動，但實踐證明其無法滿足烘干物料的目的。由于其停留時間過短，特別是對大塊、高濕、量大等現(xiàn)象時，更是無法正常使用。七、新型烘干設(shè)備及其工藝的研發(fā)對于高濕輕質(zhì)物料的烘干處理，應(yīng)從節(jié)能、高效、便于操作管理方面著手，特別是針對此類物料輕質(zhì)的特性，我們正在研究開發(fā)一種新型高效烘干、破碎及分選系統(tǒng)新工藝。如圖所示：該系統(tǒng)相比回轉(zhuǎn)式烘干機，熱效率提高30%以上，設(shè)備重量下降50%左右，臺時產(chǎn)量增加50%～80%，煤耗下降：30%～80%。八、結(jié)論與展望通過對高濕廢渣和污泥烘干的研究及相關(guān)設(shè)備工藝的開發(fā)，使這些廢渣和污泥更加經(jīng)濟，更大規(guī)模地烘干利用成為可能，為我國建材、化工、造紙、市政等行業(yè)的節(jié)約能源、保護環(huán)境和資源綜合利用開創(chuàng)了廣闊的前景，對建設(shè)節(jié)約型社會、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟具有巨大的推動作用。謝謝大家！內(nèi)容總結(jié)高濕廢渣和污泥的烘干處理及工藝特點分析。赤泥。1.儲存、輸送及喂料困難：呈“泥漿”或“牙膏”狀態(tài)，易粘堵，流動性差。2.蒸發(fā)速率低，熱耗高：熱風(fēng)溫度迅速下降，其濕含量不斷增加，降低了。2.大直徑耐高溫下料管+柔性撥料器。800℃-900℃。喂入烘干機內(nèi)的高濕物料