轻质碳酸钙生产装置中干燥技术的运用研究

荣权 农红萍

摘  要：轻质碳酸钙作为无机化工原料，价格较为低廉，一般通过化学方法制得。轻质碳酸钙不仅价格低廉，而且白度高，无毒性，通常作为添加剂或者填料，在橡胶、医药、塑料、食品、油漆、建材、造纸、电缆以及电线等行业中得到了广泛的应用。本文浅析了轻质碳酸钙生产装置中干燥技术的运用，以期为相关研究提供借鉴。

关键词：轻质碳酸钙;生产装置;干燥技术

前言：

在轻质碳酸钙中，常用的干燥技术主要分为两类，一类是一级干燥技术，一类是两级组合干燥技术。一级干燥技术应用于工业化生产的难度较大。在工业化生产中，轻质碳酸钙生产装置主要应用两级干燥技术。

一、某企业轻质碳酸钙生产装置中干燥技术的应用

某企业轻质碳酸钙生产装置采用桨叶—滚筒组合的干燥系统。静态干燥与半动态干燥复合，第二级干燥放置滚筒干燥，与设备应用的具体条件相符合，具有较为理想的理论效果。

1、生产现状

（1）流程描述

轻质碳酸钙滤饼具有30%到40%的湿含量，通过滤饼输送机向双轴式桨叶干燥机输送，经过滤饼破碎机，完成对桨叶干燥机的进入，与轴头方向对搅拌轴进入，并与侧方进入夹套的相应蒸汽和桨叶蒸汽形成间接接触，将物料有效干燥至小于30%的湿含量，进入下一级干燥滚筒干燥机实施进一步干燥，使物流湿含量小于0.5%，完成对下一工序的进入，实施破碎包装[1]。

（2）装置异常情况

A.隔膜压滤机滤饼具有较高的水分

依据压滤机生产单位提供的操作说明实施相关操作，压滤滤饼水分大约保持在44%到46%的范围内。

B.桨叶干燥机实际运行缺乏稳定性

桨叶干燥机在实际运行中，存在进料不稳的现象，机体有时会出现震动，桨叶出口相应的物料水分逐渐上升，对之进行停机检查，可见粘结物存在于桨叶、轴以及干燥机换热夹套底部[2]。

（3）影响与危害

桨叶和夹套等换热面上粘结有物料，导致设备降低其热交换能力，设备产能出现下降，难以保障物流中间产品合格，装置负荷出现后移，对后续系统运行造成不良影响。热交换能力出现降低，导致桨叶干燥机相应的内携湿气体实际温度也出现降低，减少携湿量，湿气富集于干燥机内，产生恶性循环[3]。

2、装置干燥系统优化

（1）桨叶干燥性能的各类影响因素

桨叶干燥性能的影响因素主要包括以下几类：一，主轴转数：适当对转数进行提高，使搅拌效果增强，并增强传热，同时，对桨叶具备的自洁效果进行加大，增强传热传质的实际速率，但是加大搅拌功率，降低转速，将延长物料停留的实际时间，传质传热的实际时间也将延长。二，机体倾角：将倾角加大，加快物料移动的实际速度，减短停留时间。三，填充率：根据不同物流，填充率变动范围为70%到80%，通常，含水量较高的黏附性物流应对较小的填充率进行采用。四，物料特性：物料水分主要有两种，一种是自由水分，一种是表面水分，可对强化干燥工艺进行采用，该工艺又称为高温快速法。与水分结合通常对低温差长时间进行采用，对搅拌强度进行适当提高，加热面对物料进行传热，直接受到物料粘性的影响。受粘性的影响，物流黏附性出现增强，在加热壁面上粘附，产生污垢，导致传质传热的实际速率出现降低。五，给风温度以及给风量：通过携湿气体，对干燥室内响应的蒸汽分压进行降低，防止沿途管道相关设备或者干燥室内形成湿气结露。一般情况下，进入热风实际温度相对于排气温度较大，或者与之相等，能实现对结露风险的降低。同时，具有较大风量和较小的排气湿度，且具有较低的露点温度和较小的结露风险。

（2）桨叶干燥机粘料因素及应对措施

桨叶干燥机粘料因素主要有以下方面：一，在较低负荷运行状态下，桨叶干燥机设备主轴具有较低的转速，未能实现对桨叶具备的自洁功能的良好发挥。二，设备堰板缺乏合理设置，无法保證良好的填充率，对桨叶传热以及自洁功能造成不良影响。三，物料特性产生的影响：湿物流具有较强的粘性，受粘性影响，物流具有较强的粘附性，加热壁面上粘附物料，形成污垢，加热面对物料进行传热受到其直接影响。四，桨叶干燥机设备进料原来设计桨叶进料最大湿含量为40%，出料为30%，在生产过程中，桨叶进料的实际湿含量达到45%，对装置干燥热量进行初步估算，将大约增加50%。五，无给风作为相应的携湿气体，导致气体桨叶干燥机无法顺畅排出湿气体，出现结露。

主要采用如下应对措施：一，按照供应商给出的指导，对干燥前一工序相应的隔膜压滤机压滤实施必要改造，对滤饼含湿量进行降低。二，对桨叶干燥机增设堰板，对堰板相应的高度角度进行调整，确保桨叶干燥机填充率较为适宜。三，对桨叶主轴的实际转速进行适当提高，确保桨叶充分发挥其自洁功能。四，对桨叶干燥机排除湿气的相关装置进行改造，确保顺畅的抽风排湿，具体操作分为两步，首先，组织工作人员，清理输风管路以及相关设备，清理完成后，若未实现改善，即实施第二步操作，对排湿温度进行实际测定，实施衡算，对排湿工艺进行重新设计，实现对排湿工艺的优化。五，在不对产品应用造成影响的基础上，对润滑剂进行适当添加，实现对物料粘结的有效减轻。

3、结果与验证

（1）对压滤机进行改造，采用中心进料，并采用双对角吹气，结合桨液暗流，压滤机对滤饼进行压榨后，其含水保持在33%到34%的范围内。（2）对桨叶干燥机增设堰板后，其出后相应的物料水分上升为30%，需要7天，具有一定的改进效果。（3）对干燥机转速进行调整后，其出口湿含量未出现明显的速度上升。（4）清理排风管路及相关设备，能在一定程度上影响物料含湿量。（5）使用润滑剂，能在一定程度上改善物料对干燥机的粘结，但会严重影响轻质碳酸钙相应的沉降体积。通过上述改造，该装置能实现为期一个月的正常运行。

结语

综上所述，对上述设备运行时间进行为期一个月的延长，能实现对一般要求的满足，但还不能良好满足工业化运行的具体要求，无法将设备存在的物料粘结彻底解决。另外，现场工作人员存在较大的劳动强度，需加以改善。

参考文献

[1]  杨登萍. 干燥技术在轻质碳酸钙生产装置中的应用[J]. 化工中间体，2018，000（004）：126-127.

[2]  张新星，沈兴楠. 基于多层多列烘干系统的碳酸钙生产节能技术[J]. 时代农机，2016.

[3]  何从林. 轻质碳酸钙干燥设备选型[J]. 中国材料科技与设备，2009，006（006）：P.6-7，15.