概述:
根據(jù)需方工藝要求,物料為液態(tài),含有有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇,干燥后粉體顆粒有機(jī)溶劑含量低,處理量10 ㎏/h。設(shè)計(jì)進(jìn)風(fēng)溫度大于 220℃,干燥介質(zhì)氮?dú)庋h(huán),循環(huán)介質(zhì)中氧氣含量小于 3%以下。物料接觸部分SUS304。系統(tǒng)所有電機(jī)防爆,操作箱防爆,防爆等級(jí): ExDIIBT4。
1、 生產(chǎn)工藝采用閉式噴霧造粒設(shè)備,酒精回收,造粒后的粉體呈圓球型狀,粒度要求 30~40μm。
2、 處理量:5~10 ㎏/h。
3、設(shè)備要求內(nèi)外鏡面處理。方便清洗。
4、設(shè)備組裝完畢,需方帶料現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)收,確認(rèn)合格后發(fā)貨。
5、制作畢,焊接部分打磨處理去毛刺,設(shè)備內(nèi)部清 理潔凈,所有部件確認(rèn)為全新部件與粉料有接觸的部件都不可使用涂層進(jìn)行處理。所有材質(zhì)均采用和杭州同等材質(zhì)制 作,實(shí)驗(yàn)結(jié)果均滿(mǎn)足要求。干燥室加熱器件要求無(wú)老化鐵銹的污染。
6、產(chǎn)品回收率達(dá)到 95%以上。
7、試驗(yàn)驗(yàn)收現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)需方操作人員熟練操作、調(diào)節(jié)參 數(shù)、處理設(shè)備使用過(guò)程中解決問(wèn)題。
一、 干燥工藝:
氮?dú)饨?jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)入電加熱換熱室,經(jīng)過(guò)充分換熱以后螺旋狀進(jìn)入干燥塔。物料在料桶內(nèi)由過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾,經(jīng)過(guò)送料泵送入離心霧化器,高轉(zhuǎn)速的霧化盤(pán)令料液切向霧化成細(xì)小顆粒,與熱風(fēng)充分接觸,短時(shí)間內(nèi)達(dá)到干燥的目的。
霧化器根據(jù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分為氣動(dòng)式和電動(dòng)式:氣動(dòng)式是以壓縮空氣作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng),通過(guò)氣壓大小調(diào)節(jié)霧化盤(pán)的轉(zhuǎn)速大小,控制霧化程度;電動(dòng)式以電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)霧化盤(pán)的轉(zhuǎn)速,電機(jī)通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。變頻器對(duì)電機(jī)和傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)具有保護(hù)作用。
物料在下降過(guò)程中進(jìn)一步干燥,達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)主塔下部進(jìn)入旋風(fēng)分離器撲集進(jìn)入料倉(cāng)。
尾氣由布袋除塵濾袋 800 目過(guò)濾后,經(jīng)過(guò)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入氮?dú)饫鋮s室,冷卻至常溫狀態(tài)并冷凝回收無(wú)水乙醇。冷凝后的無(wú)水乙醇經(jīng)過(guò)排液閥進(jìn)入溶劑罐。降溫除濕后的尾氣再次經(jīng)過(guò)加熱器加熱到設(shè)定溫度進(jìn)入主塔循環(huán)利用。達(dá)到整體密閉循環(huán),避免尾氣外露。
干燥過(guò)程中進(jìn)風(fēng)溫度可控,物料的加料量可調(diào)節(jié),霧化盤(pán)的霧化轉(zhuǎn)速可控制霧化細(xì)度,所以生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備可以充分保證產(chǎn)品質(zhì)量。
全套干燥工藝采用封閉式操作,物料經(jīng)過(guò)處不銹鋼 SUS304 制作,根據(jù)物料要求,避免腐蝕。外壁 SUS304 封面。加料方式采用自動(dòng)機(jī)械式,自動(dòng)化程度高。
整個(gè)系統(tǒng)電機(jī)防爆等級(jí):ExDIIBT4,電氣控制柜采用防爆箱。所有風(fēng)管連接法蘭采用按照HG/T20592-2009 國(guó)標(biāo)1.0MP標(biāo)準(zhǔn),不銹鋼。法蘭之間密封墊片采用四氟墊。
此套干燥工藝,根據(jù)物料特殊性,采用閉路循環(huán)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)所有進(jìn)出料口配有真空蝶閥。
濾芯除塵器出風(fēng)管道配有可觀(guān)測(cè)視鏡,對(duì)稱(chēng)放置照明燈。觀(guān)察布袋粉塵是否外漏,并及時(shí)處理。布袋除塵器箱體布置泄爆口,確保安全。
系統(tǒng)內(nèi)部溫度、風(fēng)壓、氧氣含量檢測(cè)儀、加料頻率、風(fēng)機(jī)頻率, 現(xiàn)場(chǎng)可以觀(guān)察并連接控制系統(tǒng),有氧檢測(cè)并報(bào)警儀信號(hào)通過(guò)變送器輸送信號(hào)連接到DCS 系統(tǒng)。
具體設(shè)備流程如圖。
二、 設(shè)計(jì)計(jì)算及機(jī)型選型:
2.1、蒸發(fā)溶劑量:W= 10 ㎏/h 按照較大規(guī)格選型,留有調(diào)節(jié)余量。取,乙醇的蒸發(fā)潛熱: rw=264kcal/kg
物料的比熱容; 0.5kcal/kg℃
2.2、干燥風(fēng)量確定:
2.2.1 、蒸發(fā)量10㎏/h乙醇 。
2.2.2 、在閉路循環(huán)系統(tǒng)中,尾氣冷凝后氣溫25℃,此溫度下飽和水汽值0.0229㎏/m³此值較乙醇飽和值相當(dāng)。
2.2.3 、排風(fēng)溫度在85℃,在標(biāo)況下水汽飽和容量為0.35㎏/m³水分。干燥物料終溶劑含量為小于1%,在此水分含量的水汽壓與濕涵曲線(xiàn)圖表中,單位氣體水汽含量值在0.013~0.071㎏/m³水分及溶劑,噴霧干燥為瞬間霧化干燥,霧化后通過(guò)氣力輸送進(jìn)一步干燥,氣力輸送過(guò)程特點(diǎn)為干燥時(shí)間短,熱質(zhì)交換分壓剃度大。水汽及溶劑含量值取0.023㎏/m³。
蒸發(fā)量消耗氣體量:L=10㎏/h÷0.023㎏/m³
=435m³/h
2.2.4 、引風(fēng)機(jī)選型:在干燥系統(tǒng)流程中,考慮到設(shè)備的調(diào)節(jié)量,根據(jù)氣流溫度,空氣濕含量大小,風(fēng)量選型余量在10%, 總風(fēng)量為435m³/h×1.1=479 m³/h。
在干燥系統(tǒng)與引風(fēng)機(jī)連接部件阻力要求大于3500Pa。參照國(guó)家風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn),引風(fēng)機(jī)型號(hào)選用:
9-19 3.5A 右180º 1.5KW 變頻調(diào)速
風(fēng)機(jī)風(fēng)量:500~900 m³/h 全壓:3500Pa。2.3、干燥需要總熱量:
2.3.1 、溶劑汽化時(shí)汽化潛熱:W×rw
= 10㎏×(264+85-25)kcal/kg
=3240kcal
2.3.2 、干燥系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,通過(guò)干燥介質(zhì)來(lái)熱量循環(huán)交換, 則:Q1= V氣×C氣×(220℃-25℃)
=479×1.25×0.24×(220-25)
=28022kcal/h
2.3.3、熱源:電加熱
從25℃加熱到220℃,由電加熱來(lái)完成,所需的熱量為: 28022 kcal/h,
則電加熱功率為28022÷860=32.5KW,根據(jù)三相電平衡規(guī)律,電加熱總功率取36KW,電加熱管及箱體內(nèi)壁均采用不銹鋼304制作,加熱器的接線(xiàn)端子采用耐高溫導(dǎo)線(xiàn)連接。
2.4 、冷卻水循環(huán)量:
2.4.1 、干燥機(jī)組尾氣溫度平均 85℃,尾氣量 479m³/h,從 85℃降到25℃釋放熱值:
479×1.25×0.24×(85-25)
=8622kcal/h
10 公斤乙醇溶劑凝露釋放熱值:10×264
=2640kcal/h
熱值 8622+2640kcal/h 需要 8℃冷水升到 15℃的水量:
(8622+2640)kcal/h÷(15-8)
=1609 ㎏/h
=1.609 噸/小時(shí)
考慮到熱利用損失,冷卻水利用量:1.7 噸/小時(shí)。
可以采用無(wú)錫蓋德制冷機(jī)組,制冷量 2 立方,電機(jī)功率 4KW, 機(jī)組體積 980×650×1500 ㎜。
2.4.2 冷卻翅片采用不銹鋼管SUS304翅片,換熱面積按照不銹鋼換熱材質(zhì)系數(shù)核計(jì):
(8622+2640)kcal/h ÷14.7÷7
=109㎡
按照換熱充分,冷卻器按照120㎡配備。
2.5 布袋除塵器:由于干燥過(guò)程中有較細(xì)小粉塵顆粒產(chǎn)生,布袋規(guī)格選用醫(yī)藥級(jí)濾芯過(guò)濾,過(guò)濾精度 800 目。
布袋除塵器過(guò)濾風(fēng)速按照較低過(guò)濾風(fēng)速 0.7m/min 核計(jì),過(guò)濾面積:479÷60÷0.7=11.5 ㎡
選型MC-15 ㎡濾芯除塵器。濾芯采用Φ325×1000mm,1 只。聚酯材料,表面噴涂 PTFE,過(guò)濾精度 800 目,耐熱溫度 110~ 120℃。
除塵器箱體SUS304 材質(zhì)制作,內(nèi)壁采用鏡面板制作。氮?dú)饷}沖反吹閥DN25。
2.6 設(shè)備控制:采用觸摸屏PLC 集中控制與調(diào)節(jié),氮?dú)膺M(jìn)出置換口DN20。氧含量檢測(cè)儀采用防爆結(jié)構(gòu)同行業(yè)運(yùn)行穩(wěn)定的品牌。溫度、引風(fēng)機(jī)頻率通過(guò)觸摸屏調(diào)節(jié)。
三、 LPG-10 離心噴霧干燥機(jī)技術(shù)參數(shù):
1、 進(jìn)風(fēng)溫度: 220~230℃(可調(diào))
2、 出風(fēng)溫度: 85~95℃
3、 干燥強(qiáng)度: 8~12 ㎏/h
4、 設(shè)備動(dòng)力: 5.8kw
5、 電加熱功率: 36kw
6、 冷卻換熱器面積:120 ㎡
7、 8℃冷水耗量:1.7t/h 水壓 0.3MPa
8、 除塵過(guò)濾面積:15 ㎡
9、 脈沖氮?dú)夂牧浚?.4m³/h 氣壓 0.4MPa
10、 產(chǎn)品細(xì)度: 30~120 目
11、 設(shè)備外型尺寸:3.5×2.7×2.8m
12、 霧化盤(pán)轉(zhuǎn)速: 18000 轉(zhuǎn)/分鐘
13、 干燥系統(tǒng)內(nèi)部總?cè)莘e:3.6 立方。
五、 設(shè)備制作材質(zhì)及工藝:
1、 主機(jī)體內(nèi)壁采用SUS304,δ=2.5 ㎜板制作。外壁表面打磨拋光處理。外壁SUS304 不銹鋼δ=1.2 ㎜板制作。
2、 電氣部分采用西門(mén)子電氣,儀表為上海國(guó)龍儀表公司產(chǎn)品。
3、 各連接管道采用SUS304,δ=2.5 ㎜制作。整個(gè)系統(tǒng)密閉連接,內(nèi)部系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)壓 0.05MPa,設(shè)計(jì)制作按照 0.1MPa 壓力。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)避免氮?dú)馔饴丁_B接管口采用快開(kāi)卡箍連接,方便拆裝清洗。
4、 發(fā)貨時(shí)隨機(jī)技術(shù)文件:
設(shè)備安裝結(jié)構(gòu)圖。 1 份
電氣原理圖。 1 份
設(shè)備說(shuō)明書(shū)。 1 份
設(shè)備易損件清單。 1 份
設(shè)備發(fā)貨清單。 1 份
設(shè)備合格證。 1 份
5、安全防爆運(yùn)行措施:
①、內(nèi)部采用氮?dú)饷荛]循環(huán),采用氧氣檢測(cè)儀控制內(nèi)部氧氣含量,確保安全運(yùn)行。為確保氧氣檢測(cè)儀損壞或反應(yīng)靈敏度,設(shè)置 2 只氧氣檢測(cè)儀串聯(lián)使用。
②、全套系統(tǒng)采用 0.6MPa 國(guó)標(biāo)級(jí)法蘭連接,避免外露。
③、布袋除塵箱體上部布置泄爆口,主塔體上部也布置泄爆口,確保安全。
④、對(duì)于乙醇回收系統(tǒng),同行業(yè)使用穩(wěn)定,黑龍江新和成生物科技 907 車(chē)間干燥系統(tǒng)回收乙醇穩(wěn)定運(yùn)行 2 年,內(nèi)蒙
古金達(dá)威要求密閉系統(tǒng)回收石油醚工藝,穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) 5 年。