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金7乐彩票走势图:輕質碳酸鈣工程設計要點

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-06-19  瀏覽次數:214
核心提示:碳酸鈣行業發展迅速,隨著國家環保、安全要求的提高,新、舊企業面臨全面改革,廠區的設計、工藝過程的設計尤為重要。全面考慮國家政策、行業要求,工藝設計關鍵在三個反應過程工序。
輕質碳酸鈣工程設計要點 
 
 

摘 要:碳酸鈣行業發展迅速,隨著國家環保、安全要求的提高,新、舊企業面臨全面改革,廠區的設計、工藝過程的設計尤為重要。全面考慮國家政策、行業要求,工藝設計關鍵在三個反應過程工序。

關鍵詞:輕質碳酸鈣;工程設計;國家政策;工藝要點;

概述

    一個項目、一個工廠的建設,必須經過可行性論證,整體規劃,經過環境、節能、安全評價,經過工藝設計及土地設計方能實施。其中設計是項目建設的靈魂,對項目起著決定性的作用,決定著工廠的現代化水平,決定企業的運行成本。

    中國碳酸鈣工業自上世紀80年代改革開放以來,發展較快,生產企業由幾十家發展到幾百家,特別是2000年后,形成了河北井陘、山東淄博、浙江衢州、安徽池州等碳酸鈣產業集群地區。生產規模(基本規模)也由1萬噸/年發展到5萬噸/年,工業裝備亦更新了三代。但由于碳酸鈣行業沒有專業的設計院,而企業大多以民營投資為主,造成大多數企業沒有規范的規劃和設計,一個地區企業之間相互參照建設,重設備選擇,輕工藝設計,造成工藝布局嚴重不合理,生產工藝環節能力不匹配,環保、安全、消防功能不全。隨著國家環保、安全整治力度的加大,很多企業在環保、安全方面很難達標,造成前期節省投資、后天改造浪費的局面,有些企業綜合下來根本沒有盈利。因此,投資建設一個新企業,做到科學的規劃,規范的工藝設計在當前淘汰落后企業,企業轉型升級的特殊時期尤為重要。

    結合三十多年碳酸鈣裝備的研究制造、多家碳酸鈣企業的規劃設計經驗,淺談輕質碳酸鈣生產工藝的幾個設計要點。

1 企業規模及產品方案的規劃原則要點

投資建設一個新廠,要充分考慮以下幾點要求:

1)充分考慮國家及項目所在地的產業政策及行業發展的符合性;

2)充分考慮項目產品品種的市場適應性及競爭性(真正的做好市場調研,如銷售的成、制造成本、銷售量及持續性),以確定品種及規模;

3)充分考慮原材料的可得性,以及數量、品質的穩定性,以保證持續發展;

4)充分考慮產品環境的相容性,三廢的綜合利用,以滿足環境與持續發展的要求;

5)充分考慮本身的資金籌措能力,項目投產后的管理,實事求是對項目的功能性、盈利性、社會性全面考慮,以確保企業持續發展。

2 輕質碳酸鈣生產工藝設計的主要內容

一個化工廠的設計,包括工藝設計,土建設計,上、下水管道設計、通風、采暖設計,安全、環保、消防設計,電力及儀器儀表設計等等。

2.1化工工藝設計

輕質碳酸鈣建廠化工工藝設計包括:

1) 原料路線及技術路線選擇;

2) 工藝流程設計;

3) 物料衡算;

4) 能量衡算;

5) 工藝設備選型與設計;

6) 工藝布置總體布置設計;

7) 管路、電路、儀器、儀表布置設計;

2.2土建設計

輕質碳酸鈣建廠土建設計包括:

1) 廠房及附屬廠房的設計;

2) 設備基礎、道路、綠化帶的設計;

3) 公用工程(供電、給排水、采暖、通風等)設計;

4) 消防、安全設計。

3 輕質碳酸鈣生產工藝設計要點

輕質碳酸鈣的生產工藝設計要點,關鍵在于三個反應過程。

3.1石灰煅燒質量與石灰窯選型

    在原料石灰石滿足工藝要求的基礎上,煅燒出質量優等的石灰,是碳酸鈣生產的關鍵之一,輕質碳酸鈣生產要求的石灰,除了其化學、物理指標達到要求外,應白度好、活性高、體積收率小、易消化。節能、環保的石灰窯的選型要點如下:

1)依據企業生產能力選擇窯型及規格,生產能力一般按石灰窯最大產能的85%選擇規格型號;

2)依據企業所在地能源選擇窯型;

3)依據投資能力選擇窯型,輕質碳酸鈣是基礎化學品,利潤空間較窄,石灰窯是項目投資最多的設備,有些先進的窯型投資過大,不適宜輕質碳酸鈣,在滿足窯氣、石灰質量、節能、配套環保設施達標的前提下,應選擇投資小的石灰窯;

4)石灰窯的工藝指標要滿足:窯氣中二氧化碳含量不小于32%,生、過燒率不大于5%,配料、進料、出灰全部自動化,燃料消耗達到行業規定指標;

5)煅燒工序達到清潔生產,粉塵、噪音等達標;

6)目前國內單窯輕質碳酸鈣生產能力在5萬噸/年~10萬噸/年,考慮到輕質碳酸鈣生產線各工序設備能力匹配及生產產品品種調整,以及設備的維護保養,宜選用5萬噸/年配一座機械化石灰窯;

7)石灰煅燒窯型按能力選擇原則: 產灰<300噸/天,選用機械化石灰窯;產灰300~600噸/天,可選用雙膛窯、梁式窯、套筒窯;產灰>500噸/天,選用回轉窯;

3.2石灰消化、精制與陳化

    石灰消化是氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣的過程,在工業生產石灰消化是不完全的,需要經過精制和陳化。有些企業只是將石灰消化,去除雜質后即去碳化,這樣的處理工藝在后續干燥后得到的碳酸鈣堿度一般較高,即出現“返堿”現象。并且不經過精制與陳化,也會直接影響碳酸鈣的白度、細度、堿度及沉降體積。

1)化灰:熱水化灰,消化時間短,有利于形成顆粒精細灰乳。操作時,要依據工藝要求、掌握好灰水比,石灰入料要均勻,采用自動化控制。

2)精制:采用三級精制+一級洗渣,即二級旋液分離器與一級濾

         漿篩組合成??槭焦ひ?,洗渣可回收氫氧化鈣,也解決了排渣的環境問題;

3)陳化:精制后的灰乳需進行陳化,使氫氧化鈣懸浮液粒徑均勻一致,微小的粒子全部轉化為氫氧化鈣,這樣的漿液入碳化塔后,生成的碳酸鈣粒徑          相對均勻,不會產生返堿現象。陳化槽采用大容積加攪拌結構,一是可以加快陳化速度,二是減少漿液的熱損失,三是能有效防止氫氧化鈣          包裹氧化鈣,使得進入碳化塔的精漿穩定,有利于規?;?。

3.3氫氧化鈣碳化

    碳化反應是整個輕質碳酸鈣生產工藝的核心,要求碳化反應越快越好,這就要求二氧化碳的濃度和壓力、漿液的濃度和溫度,二者在一個合適的范圍下反應,即可得到品質較好的碳酸鈣,同時運行成本較低,其工藝設計控制要點為:

1)窯氣需經多級凈化、去除灰塵等雜質及二氧化硫、煤焦油等,二氧化碳的純度直接影響產品的白度。選用窯氣凈化裝置還要與壓縮機(或其他氣體輸送設備)的規格相匹配,同時要有一定的操作彈性,以適應石灰窯產生窯氣的不穩定性;

2)控制石灰窯的操作,以使二氧化碳的濃度保持相對穩定;

3)控制進入碳化塔的精漿濃度、溫度的穩定性;

4)合理選擇碳化塔的高徑比;

5)選擇與碳化塔相匹配的窯氣輸送設備;

6)碳化塔選擇合理的氣體分布器,并增加攪拌功能。在不增加動力的情況下,塔內設置氣動攪拌噴嘴,可增大氣液接觸面積,有效降低碳化過程碳酸鈣對氫氧化鈣的包覆,同時有利于增大二氧化碳的吸收率;

7)加裝在線PH值檢測儀;

8)碳化塔排放的尾氣不得直接排空,進行回收。

4 其他工藝設計要點

除了三個反應工序之外,輕質碳酸鈣生產過程還有脫水工序、干燥工序、粉體輸送、包裝工序等,其設計要點如下:

1)脫水工序注重熟漿濃度及溫度,濃度低時,應增加增濃裝置,有傳統增濃池、斜板增濃器、陶瓷膜增濃等。采用斜板增濃器,動力消耗小,不堵塞;

2)窯氣洗滌水、脫水工序后的母液、干燥尾氣洗滌水,要綜合循環利用;

3)各工藝管線設計要盡量平直,路線短,減少彎頭,閥門選擇合理,以減少阻力,降低長期運轉的各泵及風機的運轉費用;

4)干燥后粉體輸送選用密閉輸送設備,大規模生產企業可選用氣體輸送,減少車間粉塵漂??;

5)各粉塵產生點,如石灰窯原料輸送、石灰消化、干燥篩分及包裝,要依據生產能力,合理布局,除增加主設備的密封性外,要設計選擇合適的除塵設備;

6)所有運轉設備,電機配置均要求符合國家最新節能電機;

7)所有原料、燃料分區堆放,不得露天堆放,應加輕鋼棚,防止產生粉塵;

8)工藝過程產生的廢渣,集中設置廢渣池堆放,并增加防雨、防風、防滲漏措施;

9)物流與人行安全通道符合規范要求,廠區內道路設置符合工廠內運輸需要;安全設施及操作人員規程位置醒目;

10)生產廠房內各種管線安裝要整齊,盡量減少交叉;配電室設置在用電負荷大的設備附近,減少線損;各操作點、照明設計符合安全規范要求;

11) 設計要留出一定的發展空間。

5 綜述

    我們國家對安全、環保越來越重視,隨著新的政策的不斷實施,碳酸鈣產業亦將面臨全面改型升級,同時將發生三個變化,一是碳酸鈣工業將由沿海地區向有資源優勢的中西部轉移發展,二是關閉落后的、小的、散的碳酸鈣企業,規?;?、管理規范化企業得到發展,三是現有一定規模企業要改造升級。因此,原廠區技術改造及新建企業一定要進行科學規劃,規范設計,才能使企業環保達標,各項要求達標,且管理運行成本降低,可持續發展。



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