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正文內(nèi)容

180噸天電鍍污泥干化及熔煉處理工藝設(shè)計(jì)最終版(編輯修改稿)

2025-07-04 06:17 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 熔體過(guò)熱,同時(shí)形成一定的還原氣氛,使銅及其它金屬氧化物還原,得到銅、鎳含量大于8 1%的粗銅鎳與銅含量約為40%的冰銅[9]。 燃燒爐燃煤產(chǎn)生的煤渣主要成分是輕質(zhì)的硅酸鹽類無(wú)機(jī)物,不屬于危險(xiǎn)廢物,可以用作建筑輔材使用,直接送水泥廠作為水泥生產(chǎn)的輔助原料使用。烘干機(jī)布袋除塵器收集的粉煤灰及粉塵可能含有重金屬,屬于危險(xiǎn)廢物,送相關(guān)資質(zhì)公司處理。 烘干機(jī)出口煙氣與熔煉爐尾氣集中處理,煙氣中含有大量的粉塵和少量的二氧化硫、氮氧化物、重金屬,經(jīng)重力沉降室、U形管冷卻、布袋除塵、雙堿法脫硫、瀝青活性碳吸附催化還原脫氮等處理,最后經(jīng)高煙囪排入大氣,煙氣中污染物排放濃度能夠達(dá)到《大氣污染物排放限值》(DB44/272001)第二時(shí)段二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB90781996)的要求。 重力沉降室和布袋除塵器收集的集塵灰屬于危險(xiǎn)廢物,送相關(guān)資質(zhì)公司處理。: 煙塵、SO氮氧化物煙囪瀝青活性炭吸附催化還原雙堿法脫硫布袋除塵器危險(xiǎn)廢物送相關(guān)資質(zhì)公司處理集塵灰U形冷卻器集塵灰重力沉降室電鍍污泥焦炭、鐵礦石、石灰石噪音干化污泥烘干機(jī)熔煉爐制磚機(jī) 粗銅、鎳爐渣噪音用作建材煤渣燃燒爐煤 送水泥廠綜合利用 電鍍污泥熔煉工藝流程及產(chǎn)污分析圖 干化工藝的選擇和設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮降低污泥噸水蒸發(fā)熱耗和噸水蒸發(fā)電耗,綜合選擇干化產(chǎn)品含固率、干化熱源和介質(zhì)、循環(huán)氣體量和溫度,根據(jù)實(shí)際情況配置循環(huán)氣體凈化和余熱回收。 干化意味著在單位時(shí)間里將一定數(shù)量的熱能傳給物料所含的濕分,這些濕分受熱后汽化,與物料分離,失去濕分的物料與汽化的濕分被分別收集起來(lái),這就是干化的工藝過(guò)程。 從設(shè)備角度來(lái)描述這一過(guò)程,包括上料、干化、氣固分離、粉塵捕集、濕分冷凝、固體輸送和儲(chǔ)存等。如果因物料的性質(zhì)(粘度、含水率等)可能造成干化工藝的不穩(wěn)定性的(如黏著、結(jié)塊等),則有必要采用部分干化后產(chǎn)品與濕物料混合的工藝(返料、干泥返混)。此時(shí),在上料之前和固體輸送之后應(yīng)相應(yīng)增加輸送、儲(chǔ)存、分離、粉碎、篩分、提升、混合、上料等設(shè)備[10]。 污泥干化的加熱方式:直接干化和間接干化。 干化是依靠熱量來(lái)完成的,熱量一般都是能源燃燒產(chǎn)生的。燃燒產(chǎn)生的熱量存在于煙道氣中,這部分熱量的利用形式有兩類: (1)直接利用:將高溫?zé)煹罋庵苯右敫稍锲?,通過(guò)氣體與濕物料的接觸、對(duì)流進(jìn)行換熱。這種做法的特點(diǎn)是熱量利用的效率高,但是如果被干化的物料具有污染物性質(zhì),也將帶來(lái)排放問(wèn)題,因高溫?zé)煹罋獾倪M(jìn)入是持續(xù)的,因此也造成同等流量的、與物料有過(guò)直接接觸的廢氣必須經(jīng)特殊處理后排放。 (2)間接利用:將高溫?zé)煹罋獾臒崃客ㄟ^(guò)熱交換器,傳給某種介質(zhì),這些介質(zhì)可能是導(dǎo)熱油、蒸汽或者空氣。介質(zhì)在一個(gè)封閉的回路中循環(huán),與被干化的物料沒(méi)有接觸。熱量被部分利用后的煙道氣正常排放。間接利用存在一定的熱損失。對(duì)干化工藝來(lái)說(shuō),直接或間接加熱具有不同的熱效率損失,也具有不同的環(huán)境影響,是進(jìn)行項(xiàng)目環(huán)評(píng)和經(jīng)濟(jì)性考察的重要內(nèi)容。直接加熱形式中熱源煙氣直接成為介質(zhì),其熱效率接近燃燒效率本身。其余加熱形式均是通過(guò)換熱設(shè)備將熱傳給某種介質(zhì)的間接加熱。煙氣可以通過(guò)熱交換器將熱量傳給空氣,空氣作為換熱介質(zhì)與濕物料進(jìn)行接觸。煙氣可以提高熱交換器將熱傳遞給導(dǎo)熱油或蒸汽,然后利用導(dǎo)熱油或蒸汽來(lái)加熱金屬或工藝氣體,由金屬熱表面或工藝氣體與濕物料進(jìn)行接觸。這兩類換通過(guò)熱交換器的換熱均形成一定的熱損失,一般來(lái)說(shuō)在815%之間。 根據(jù)電鍍污泥的性質(zhì),綜合考慮設(shè)備成本、人力成本等因素,本設(shè)計(jì)使用直接干化法。 干化的主要成本在于熱能,降低成本的關(guān)鍵在于是否能夠選擇和利用恰當(dāng)?shù)臒嵩础? 干化工藝根據(jù)加熱方式的不同,其可利用的能源來(lái)源有一定區(qū)別,一般來(lái)說(shuō)間接加熱方式可以使用所有的能源,其利用的差別僅在溫度、壓力和效率。直接加熱方式則因能源種類不同,受到一定限制,其中燃煤爐、焚燒爐的煙氣因量大和腐蝕性污染物存在而難以使用,蒸汽因其特性無(wú)法利用。按照能源的成本,從低到高,分列如下: (1)煙氣:來(lái)自大型工業(yè)、環(huán)?;A(chǔ)設(shè)施(固廢焚燒爐、電站、窯爐、化工設(shè)施)的廢熱煙氣是零成本能源,如果能夠加以利用,是熱干化的最佳能源。溫度必須高,地點(diǎn)必須近,否則難以利用。 (2)燃煤:非常廉價(jià)的能源,以煙氣加熱導(dǎo)熱油或蒸汽,可以獲得較高的經(jīng)濟(jì)可行性。尾氣處理方案是可行的。 (3)熱干氣:來(lái)自化工企業(yè)的廢能。 (4)沼氣:可以直接燃燒供熱,價(jià)格低廉,也較清潔,但供應(yīng)不穩(wěn)定。 (5)蒸汽:清潔,較經(jīng)濟(jì),可以直接全部利用,但是將降低系統(tǒng)效率,提高折舊比例??梢钥紤]部分利用的方案。 (6)燃油:較為經(jīng)濟(jì),以煙氣加熱導(dǎo)熱油或蒸汽,或直接加熱利用。 (7)天然氣:清潔能源,但是價(jià)格最高,以煙氣加熱導(dǎo)熱油或蒸汽,或直接加熱利用。 考慮燃料的成本、易得性等因素,本設(shè)計(jì)選用燃煤作為烘干燃料。 市場(chǎng)上的污泥干燥設(shè)備主要有:回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)(即轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī))、間接加熱式回轉(zhuǎn)圓通干燥機(jī)、帶粉碎裝置的回轉(zhuǎn)圓通干燥機(jī)、流化床干燥機(jī)、蝶式干燥機(jī)、漿葉式干燥機(jī)、盤式干燥機(jī)、帶式干燥機(jī)、太陽(yáng)能污泥干燥房等。 本設(shè)計(jì)選用回轉(zhuǎn)式烘干機(jī),相對(duì)于其他干燥設(shè)備,回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)有以下特點(diǎn):回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)熱效率高,節(jié)能效果明顯。  烘干機(jī)理科學(xué)公道、高效節(jié)能。物料在內(nèi)筒與熱氣流以輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)形式進(jìn)行熱交換,在外筒熱交換以傳導(dǎo)、對(duì)流形式并用。  該機(jī)長(zhǎng)度縮短,有利于工藝布置。整機(jī)長(zhǎng)度比單筒烘干機(jī)縮短約40%左右,從而減少?gòu)S房的建筑面積,節(jié)約工程投資,也更適合于老廠改造的工藝布置?! ≡摍C(jī)采用物料與熱氣流順流烘干工藝,合用范圍廣。它能適應(yīng)粘土、煤、礦渣、鐵粉等各種原材料的烘干,也合用于冶金、化工等部分的各種散狀物料的烘干。  該機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊。整機(jī)水平布置,采用托輪支承,取消了大小齒輪傳動(dòng),代之以托輪傳動(dòng),使設(shè)備安裝更利便、操縱更簡(jiǎn)樸、運(yùn)行更可靠、運(yùn)轉(zhuǎn)率更高?! 《喾N揚(yáng)料板設(shè)計(jì),角形揚(yáng)料板與萬(wàn)字揚(yáng)料板有機(jī)結(jié)合,使物料與熱煙氣交換更充分,減少了烘干機(jī)筒體內(nèi)“風(fēng)洞”產(chǎn)生的機(jī)理?! 〔捎米冾l調(diào)速,調(diào)整烘干機(jī)設(shè)備筒體轉(zhuǎn)速,根據(jù)入機(jī)水分,產(chǎn)量要求,采用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速,確保下道工序的需求[9]。 本項(xiàng)目要求濕污泥在干燥機(jī)中干燥至水分含量為20%,干燥機(jī)的選型按上述干燥率進(jìn)行選擇,選用燃煤煙氣作為熱介質(zhì),選擇回轉(zhuǎn)式干燥機(jī),干化后輸送至制磚機(jī)。并有燃燒系統(tǒng)一套,以提供干燥煙氣。 回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的生產(chǎn)流程如圖所示,其主要附屬設(shè)備有烘干機(jī)燃燒室,輸送帶與煙氣處理裝備等。污泥由皮帶機(jī)2送至喂料端鍛,經(jīng)下料溜子進(jìn)入烘干機(jī)5。回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)筒體轉(zhuǎn)速一般為2r/min~5r/min,傾斜度一般為3%~6%.物料在筒體回轉(zhuǎn)時(shí),由高端向低端運(yùn)動(dòng),從低端落入出料罩,經(jīng)翻板閥卸出,與物料進(jìn)行熱交換,使物料強(qiáng)烈脫水,。. 回轉(zhuǎn)烘干機(jī)流程示意圖1料倉(cāng) 2皮帶輸送機(jī) 3燃燒室 4鼓風(fēng)機(jī) 5烘干機(jī) 6除塵器 7脫硫除氮 8煙囪 回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的規(guī)格是以筒體的直徑和長(zhǎng)度表示,、: 幾種規(guī)格的烘干機(jī)設(shè)備參數(shù) 回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的操作控制參數(shù)干燥物料的種類石灰石礦渣粘土煙煤無(wú)煙煤進(jìn)烘干機(jī)熱氣溫度(℃)8001000700800600800400—70500700出烘干機(jī)廢氣溫度(℃)100150100150801109012090120出烘干機(jī)物料溫度(℃)100120801008010060906090烘干機(jī)出口氣體流速(m/s)注:河南宏科重工機(jī)械設(shè)備有限公司數(shù)據(jù)選型計(jì)算:處理量180/天,經(jīng)計(jì)算出成品料60噸,待處理水分120噸即:每小時(shí)處理水分為 120247。24=5(噸)。設(shè)計(jì)污泥在烘干機(jī)內(nèi)蒸發(fā)強(qiáng)度約70 kg/m3。h故處理5噸/h水分所需要的有效烘干容積為 5000247。70= m3設(shè)安全系數(shù)為167。= 則:烘干機(jī)有效容積為 = m3經(jīng)計(jì)算,19米烘干機(jī)有效烘干機(jī)容積為: m3,19米回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)。進(jìn)出氣量計(jì)算: /kg,每小時(shí)處理水分為: 120247。24=5 噸每小時(shí)消耗熱量: 5000=107kJ標(biāo)準(zhǔn)煤熱值為:所以,每小時(shí)需消耗標(biāo)準(zhǔn)煤:107247。= 燃煤中各種元素的質(zhì)量含量,: 燃煤煤質(zhì)分析表項(xiàng)目符號(hào)單位設(shè)計(jì)煤種工 業(yè) 分 析收到基全水分Mt%分析基水分Mad%收到基灰分Aar%可燃基揮發(fā)分Vdaf%應(yīng)用基低位發(fā)熱量Qnet,arkj/kg22700元 素 分 析碳Car%氫Har%氧Oar%氮Nar%全硫Sar,ar%注:東莞某電鍍污泥處理廠數(shù)據(jù)(1)進(jìn)氣量:1kg燃煤完全燃燒時(shí)所需要的理論需氧量:g煤CO2 =C247。1222. 4 = g煤H2O = H247。822. 4 = g煤SO2 = S247。3222. 4= g煤O2= O247。3222. 4= g煤N2 =N247。2822. 4 = 理論需氧量O2= g煤CO2 +g煤H2O247。2 +g煤SO2g煤O2= m3空氣中氧氣含量為21%,則:V空氣=247。21%= m3設(shè)空氣過(guò)量系數(shù)α = 1. 3,則實(shí)際空氣量:V= V空氣 = m3/h(2)煙氣量:設(shè)計(jì)出口煙氣溫度為100~120℃,所以出口水蒸氣為氣態(tài)。蒸汽量:5106247。18= m3/h出口煙氣量: m3/h+ m3/h+(+)= m3/h記為 10000 m3/h。 高爐冶煉時(shí),料柱要能夠透氣,否則就會(huì)懸料。料柱的透氣性和爐料的空隙度有關(guān),所以要求爐料要有一定的粒度和強(qiáng)度。如果礦粉入爐,則高爐的透氣性變差,會(huì)使高爐的冶煉無(wú)法正常進(jìn)行。為了解決此問(wèn)題,需將干化后污泥制磚后再進(jìn)行熔煉。 根據(jù)廠家提供數(shù)據(jù),選擇QT615型制磚機(jī)可滿足設(shè)計(jì)要求。、: QT615型全自動(dòng)砌塊成型機(jī)技術(shù)參數(shù)成型周期托板尺寸裝機(jī)容量(kw)裝機(jī)重量(t)成型機(jī)外形尺寸(mm)最高振動(dòng)頻率(轉(zhuǎn)/分)15~20850*680*2538127250*2950*34804500 QT615型全自動(dòng)砌塊成型機(jī)產(chǎn)量表:產(chǎn)品規(guī)格(mm)塊/托板塊/小時(shí)標(biāo)磚240*115*53307200多排孔磚240*115*90153600空心砌塊磚390*190*19061440注:河南森達(dá)重工數(shù)據(jù) 傳統(tǒng)的銅锍熔
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