引言
轻质碳酸钙(或称沉淀碳酸钙)是白色粉末,作为一种重要的无机化工产品,在塑料、橡胶、造纸、涂料、建材、油墨、食品、医药、日用化工、纺织、饲料等工业中有着广泛的应用。目前,人们已经发现了十几种晶型碳酸钙。从其粒径大小角度考虑,碳酸钙可分为:微粒碳酸钙(d>5μm),微粉碳酸钙(1μm
1高温热管热风炉简介
高温热管热风炉是由燃烧炉、高效换热器、除尘器、鼓、引风机以及循环系统等部分组成的一个供热系统。燃烧炉以煤为燃料,燃烧产生约800℃热烟气,通过高效换热器降至160℃左右排出,同时将20℃的冷空气加热至250～550℃后,通过管道输送到纳米碳酸钙中去,用这种纯净热空气,将湿物料烘干。高温热管热风炉换热系统采用逆叉流换热方式,即烟气走管外,空气走管内。
1.1燃烧炉该炉采用水平往复炉排或链条炉排两种型式,设置了两个燃烧室和二次风机构[3],使煤得到充分燃烧,产生800℃以上的热烟气,,用引风机引至同效换热器内。
1.2高效换热器高效换热器包含3个部分,即高温喷流换热器、中温插件换热器和低温热管换热器。高温喷流换热器采用目前国际上较为先进的气、气换热结构,烟气走管外,空气走管内。通过不同材质的选取和布置方式,可使供热温度达到250～550℃。中温插件换热器在换热器内设置旋转绕流子,使空气在管内高速旋转,减少了边界气膜热阻,提高了换热器的传热效率。低温热管换热器采用宇航高科技产品———热管技术作为换热系统的{zh1}一级,可将排烟温度降至160℃左右。
1.3烟气再循环技术在高温热管热风炉的设计中,创造性地采用了烟气再循环技术,即将排烟尾气引回燃烧混合室[3],通过控制掺混比例,使换热器长期运行的许用温度保持在800℃左右。
2国内纳米碳酸钙现状目前,我国轻钙生产企业均采用混料式立窑煅烧工艺及设备,或采用柴油煅烧炉提供热源,成本高、产量低。轻钙生产中干燥虽然属于物理过程,机理简单,但由于干燥温度控制不好,易造成返碱,炕式烘干pH升高0.1～0.5;又由于密闭不严易造成产品污染,盐酸不溶物升高;加之设备的原因,易被有色物质污染,造成产品白度降低。纳米碳酸钙在生产过程中,由于产品粒径细、初始水份在45%～55%范围内,最终水份要降到1%以下,因此,干燥过程既是一个水份蒸发,又是一个将滤饼粉碎的过程,最终产品是粉末状的。干燥过程的影响,主要在于干燥的温度和工艺过程,故生产高纯度、高白度纳米碳酸钙产品时,对干燥温度要求较严，为了保证干燥质量和干燥能力,采用组合式干燥工艺,势在必行。
3高温热管热风炉烘干纳米碳酸钙方案高温热管热风炉采用分置式布置,其平面布置见图1。烟气、空气行程示意见图2。
在整个系统中采用自动上煤、自动除渣,配备了具有电力驱动、控制、监测等功能的电控设备,保证系统正常工作。
4用高温热管热风炉的优点
热效率高:热管换热器中热管具有(1)高导热性:热管利用真空相变原理进行工作,传递汽化潜热,具有超导性能;(2)低温差的传热能力;(3)换热两流体均走管外,可以翅片化,强化换热;(4)热源分汇等特点[5],(5)热效率大于70%。使用寿命长:采用烟气再循环技术,降低了炉膛的工作温度,减少了炉顶挂渣现象,有效地提高了燃烧炉的寿命。功耗低、阻力小:合理的烟、空气行程,既可有效控制换热器的积灰,又可强化换热,降低系统阻力,减少风机功耗。环境保护效果好,对大气无污染,排放烟气的含尘量在100mg/m3以下。热风洁净,温度高,空气进出口及空气箱全部采用不锈钢材质。设备运行和维修费用低。生产成本低,产量高,产品白度高,与以前的比较,生产成本下降200元/t,产量增加20%/班,白度提高1%～2%。
5结束语
高温热管热风炉采用分置式布置,将高温喷流、中温插件、低温热管和烟气再循环技术有机结合,使其高效、可靠、环保、长寿命地运行,为企业节能降耗创造了条件。实践证明,高温热管热风炉适合纳米碳酸钙产品的烘干。目前,高温热管热风炉已在广东、湖南等纳米碳酸钙企业中得到广泛的应用,深受市场青睐。
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