楊剛：高濕廢渣和污泥的烘干處理及工藝設(shè)備特點(diǎn)分析

高濕廢渣和污泥的烘干處理及工藝特點(diǎn)分析

作者：楊剛合肥水泥研究設(shè)計(jì)院二○一一年十一月一、前言污染環(huán)境占用土地浪費(fèi)能源增加成本工業(yè)廢渣污泥電力化工冶金造紙印染污水處理產(chǎn)生危害循環(huán)利用變廢為寶改善環(huán)境增加企業(yè)效益節(jié)約土地、能源電石渣脫硫石膏磷石膏城市污泥工業(yè)廢渣造紙污泥赤泥二、常見高濕廢渣和污泥種類及特性含水量（%）干容重（kg/m3）比表面積(m2/kg)45μm方孔篩余(%)主要成分活性年排量及存量來源電石渣60-9068394012-18CaO一般1500萬(wàn)噸/年1億噸化工赤泥45-80650-900450-8002.5-10SiO2、CaO一般1000萬(wàn)噸/年鋁業(yè)磷石膏25-60733-88015010CaSO4·2H2O較好5000萬(wàn)噸/年4億噸磷化工脫硫石膏20-50750-8504501CaSO4·2H2O較好4000萬(wàn)噸/年電力造紙污泥60-70///CaCO3、高嶺土較好2000萬(wàn)噸/年造紙城市污泥85-95///有機(jī)物900萬(wàn)噸/年污水處理三、高濕廢渣和污泥烘干處理的難點(diǎn)1.儲(chǔ)存、輸送及喂料困難：呈“泥漿”或“牙膏”狀態(tài)，易粘堵，流動(dòng)性差2.蒸發(fā)速率低，熱耗高：熱風(fēng)溫度迅速下降，其濕含量不斷增加，降低了

系統(tǒng)傳熱、傳質(zhì)動(dòng)力3.供熱溫度，系統(tǒng)風(fēng)速、風(fēng)壓要求高4.收塵器濾料要求透氣、防水，防腐性能好（1）廢氣含塵濃度高，40%-80%成品進(jìn)入收塵器（2）廢氣濕度大（3）部分物料廢氣含有腐蝕性氣體四、主要采取的技術(shù)措施預(yù)先分離，降低含水量（將水分控制在30%-40%）

（1）貯儲(chǔ)：自然沉淀（2）機(jī)械方法：

★壓濾

★離心脫水2.大直徑耐高溫下料管+柔性撥料器高濕廢渣大直徑耐高溫下料管烘干機(jī)進(jìn)入皮帶機(jī)進(jìn)入柔性撥料器高溫作用800℃-900℃物料結(jié)殼減少粘堵水分迅速蒸發(fā)破殼脫衣熱交換及破碎

動(dòng)態(tài)鏈條烘干成品烘干機(jī)內(nèi)安裝強(qiáng)化熱交換裝置，提高蒸發(fā)強(qiáng)度喂入烘干機(jī)內(nèi)的高濕物料先粘掛在多層鏈條上，使熱風(fēng)掃過每根掛料鏈條，并迅速蒸發(fā)水分形成結(jié)殼，而鏈條為軟體物，隨著自重的抖動(dòng)和相互間的碰撞而自動(dòng)脫落并加以破碎。解決高濕物料在周圍環(huán)境濕含量環(huán)境下蒸發(fā)速度的問題

采取的順流式烘干工藝，物料的運(yùn)動(dòng)環(huán)境溫度在降低，熱風(fēng)濕含量在增加，因此會(huì)造成蒸發(fā)水分動(dòng)力不足，直接結(jié)果是物料烘不干，產(chǎn)量偏低。如圖所示。因此運(yùn)行中應(yīng)使物料的行進(jìn)速度、停留時(shí)間、熱風(fēng)溫度的變化及風(fēng)速、風(fēng)壓等環(huán)境因素

統(tǒng)一協(xié)調(diào)，通過烘干機(jī)內(nèi)熱交換裝置的設(shè)計(jì)，

可以適當(dāng)降低行進(jìn)速度，提高熱風(fēng)溫度及風(fēng)

壓的合理選擇。通常情況下入機(jī)溫度控制在

800℃～900℃，出機(jī)溫度為100℃～150℃，

出料溫度50℃～70℃，出機(jī)水分≤2～3%。提出“先收水，后收塵”的原則，合理選擇收塵器形式和配套濾袋（1）高濃度粉塵→負(fù)荷增加，清灰困難→能處理高濃度粉塵含量的氣箱脈沖袋式收塵器；濾袋透氣性好（2）廢氣濕度大→在適宜的溫度條件下，保持汽化水分，避免結(jié)露→濾袋防水性好，耐高溫（3）含腐蝕性氣體→濾袋防腐性好（4）濾袋成本及使用壽命

★純紡亞克力+PTFE浸漬

★純紡亞克力+PTFE覆膜

★PPS+覆膜

★PPS+PTFE使用溫度（℃）抗水解性能含氧量（%）透氣及清灰效果使用壽命性價(jià)比純紡亞克力+PTFE浸漬120-150較好較好（＜10）較好12好純紡亞克力+PTFE覆膜140-160好好（＜18）好18好PPS+覆膜190-200好較差（＜18）好24一般PPS+PTFE200-250極好好（＜30）好36一般各種材質(zhì)濾料性能比較：PPS濾料適用溫度與含氧量的關(guān)系曲線：1.電石渣在化工行業(yè)，電石渣大部分采用壓濾加烘干處理的方法，再配料生產(chǎn)水泥，該類生產(chǎn)線已在全國(guó)新建了十余條。經(jīng)過壓濾后的電石渣含水量仍有35%～45%，粘性很強(qiáng)，易粘易堵。由于入機(jī)物料含水量過大，烘干機(jī)效率有限，只能將其規(guī)格放大。四平昊華化工集團(tuán)水泥2500T/D新型干法水泥生產(chǎn)線烘干電石渣的Ф4.0×40m烘干機(jī)（全球最大規(guī)格）2臺(tái)已試車投運(yùn)；貴州水晶化工集團(tuán)的2臺(tái)Ф3.2×30m烘干機(jī)也已投產(chǎn)，運(yùn)行效果良好。與石嘴山惠磊建材有限公司簽訂的2臺(tái)Ф3.6×25m電石渣烘干系統(tǒng)設(shè)備預(yù)計(jì)6月底投產(chǎn)。五、應(yīng)用實(shí)例及特殊情況的處理2.脫硫石膏脫硫石膏真空過濾機(jī)高效烘干機(jī)含水50-60%泥漿（水）含水20-30%含水8-10%靜態(tài)懸浮式煅燒爐恒溫600-700℃β半水石膏擠壓成型

石膏板3.造紙污泥造紙污泥處理流程：1、排放的造紙污泥：含水40-60%，易發(fā)臭、流動(dòng)性差；2、加入一定量石灰石粉進(jìn)行除臭處理；3、帶自燃排水系統(tǒng)的堆場(chǎng)中堆放，水分降至25-30%；4、通過專用喂料裝置進(jìn)入高效烘干機(jī)烘干；5、得到的灰白色小顆粒及粉狀物料，具有一定活性和強(qiáng)度，

可作為水泥混合材。海南藍(lán)島造紙污泥烘干現(xiàn)場(chǎng)海南藍(lán)島造紙污泥烘干現(xiàn)場(chǎng)海南藍(lán)島造紙污泥烘干現(xiàn)場(chǎng)4.褐煤烘干提質(zhì)新工藝褐煤特點(diǎn)：含水分高（30%-50%）、孔隙度大、揮發(fā)分高、熱值低（2000-3000Kcal/kg），其氧含量高達(dá)15%-30%，化學(xué)反應(yīng)性強(qiáng)，熱穩(wěn)定性差，易自燃。2000-3000Kcal/kg開采原煤風(fēng)選除石烘干提質(zhì)擠壓成型動(dòng)力煤3400-3600Kcal/kg4200-4800Kcal/kg防燃、防碎4300-5000Kcal/kg含水35-40%含水25-30%褐煤烘干提質(zhì)后，水分顯著降低，發(fā)熱量大幅度提高（4300-5000Kcal/kg），可直接作為優(yōu)質(zhì)燃料，并可長(zhǎng)距離運(yùn)輸，另一方面，提質(zhì)褐煤還可以作為化工原料進(jìn)行液化、干餾和氣化?？梢姡ㄟ^對(duì)褐煤進(jìn)行烘干提質(zhì)，極大地拓展了褐煤的利用途徑和利用空間。5.燒失量超標(biāo)的粉煤灰的處理在規(guī)模較小，設(shè)備陳舊的老電廠或原有濕排灰中，存在著大量燒失量超標(biāo)的粉煤灰，該類廢渣不適合在水泥廠或混凝土中直接使用。在目前能源緊張，急需降低成本，滿足需求的情況下，可按右圖所示，在烘干處理的過程中，物料流經(jīng)爐中燃燒室，經(jīng)高溫速燒使殘留的未燃盡碳迅速燃燒，從而消除燒失量超標(biāo)的問題。灰渣處理工藝流程用戶物料設(shè)備規(guī)格入機(jī)水分（%）/出機(jī)水分（%）產(chǎn)量（t/h）煤耗（kg標(biāo)煤/t料）遼陽(yáng)恒威水泥集團(tuán)濕排粉煤灰Ф3.0×25≤25-30≤2-350-5523-26大唐電力唐山陡河電廠濕排粉煤灰Ф3.0×25≤20-28≤1.555-6020-24四川容縣自力水泥有限公司濕排粉煤灰Ф3.0×25≤25-30≤1.5-250-5521-23貴州凱里拉法基瑞安濕排粉煤灰Ф3.0×25≤20-25≤255-6520-22四川廣安鑫源節(jié)能環(huán)保建材有限公司濕排粉煤灰Ф3.6×26≤25-30≤270-9022-24浙江湖州藍(lán)云礦粉有限公司濕排粉煤灰Ф2.2×20≤25-35≤220-2526-28特殊物料烘干使用單位情況：用戶物料設(shè)備規(guī)格入機(jī)水分（%）/出機(jī)水分（%）產(chǎn)量（t/h）煤耗（kg標(biāo)煤/t料）內(nèi)蒙古浩特環(huán)保工業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司濕排粉煤灰Ф3.6×25≤20-25≤2-380-9020-24臺(tái)灣水泥公司重慶分公司濕排粉煤灰Ф3.6×25≤25-30≤2-370-8523-26大唐電力信陽(yáng)電廠濕排粉煤灰Ф3.2×25≤25-30≤1.5-260-7024-28浙江舟山新海新墻體材料公司濕排粉煤灰Ф2.6×20≤20-28≤235-4526-30四平昊華化工集團(tuán)電石渣Ф4.0×40（2臺(tái)）≤35-45≤5-1060-8028-35石嘴山惠磊建材有限公司電石渣Ф3.6×25（2臺(tái)）≤30-40≤550-6028-32用戶物料設(shè)備規(guī)格入機(jī)水分（%）/出機(jī)水分（%）產(chǎn)量（t/h）煤耗（kg標(biāo)煤/t料）貴州水晶化工集團(tuán)電石渣Ф3.2×30≤35-40≤835-4528-35內(nèi)蒙赤峰新鑫煤炭有限公司褐煤Ф3.2×25≤35-40≤540-5032-36大唐電力錫林浩特神工集團(tuán)褐煤Ф3.6×25≤35-40≤3-560-7028-32海南藍(lán)島建材環(huán)保有限公司造紙污泥Ф3.0×25≤45-60≤5-835-4030-38四川廣安鑫源節(jié)能環(huán)保建材有限公司脫硫石膏Ф3.6×26≤30-40≤3-550-6030-35平泉冀東水泥有限責(zé)任公司脫硫石膏Ф3.0×25≤20-25≤3-545-5025-28六、現(xiàn)有烘干設(shè)備選用的誤解與再認(rèn)識(shí)1、三筒烘干機(jī)目前國(guó)內(nèi)一些小型建材設(shè)備制造企業(yè)，為了降低成本，省去了他們由于部具備大型滾齒機(jī)和立車而無法加工的大齒圈和輪帶等部件，而用四個(gè)小托輪，完全靠其自身的摩擦力帶動(dòng)筒體運(yùn)轉(zhuǎn)，但筒體載荷過大時(shí)，會(huì)造成筒體啟動(dòng)困難。另外由于內(nèi)部構(gòu)造間隙過小，一旦出現(xiàn)磨損或堵塞，則無法清理和維修。同時(shí)烘干機(jī)內(nèi)也會(huì)出現(xiàn)熱風(fēng)和物料爭(zhēng)通道而造成相互影響的現(xiàn)象。2、立式烘干機(jī)前些年一直有一些生產(chǎn)廠家推廣立式干燥筒，表面看是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靠自有落體運(yùn)動(dòng)方式、無動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，但實(shí)踐證明其無法滿足烘干物料的目的。由于其停留時(shí)間過短，特別是對(duì)大塊、高濕、量大等現(xiàn)象時(shí)，更是無法正常使用。七、新型烘干設(shè)備及其工藝的研發(fā)對(duì)于高濕輕質(zhì)物料的烘干處理，應(yīng)從節(jié)能、高效、便于操作管理方面著手，特別是針對(duì)此類物料輕質(zhì)的特性，我們正在研究開發(fā)一種新型高效烘干、破碎及分選系統(tǒng)新工藝。如圖所示：該系統(tǒng)相比回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)，熱效率提高30%以上，設(shè)備重量下降50%左右，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量增加50%～80%，煤耗下降：30%～80%。八、結(jié)論與展望通過對(duì)高濕廢渣和污泥烘干的研究及相關(guān)設(shè)備工藝的開發(fā)，使這些廢渣和污泥更加經(jīng)濟(jì)，更大規(guī)模地烘干利用成為可能，為我國(guó)建材、化工、造紙、市政等行業(yè)的節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境和資源綜合利用開創(chuàng)了廣闊的前景，對(duì)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有巨大的推動(dòng)作用。謝謝大家！內(nèi)容總結(jié)高濕廢渣和污泥的烘干處理及工藝特點(diǎn)分析。赤泥。1.儲(chǔ)存、輸送及喂料困難：呈“泥漿”或“牙膏”狀態(tài)，易粘堵，流動(dòng)性差。2.蒸發(fā)速率低，熱耗高：熱風(fēng)溫度迅速下降，其濕含量不斷增加，降低了。2.大直徑耐高溫下料管+柔性撥料器。800℃-900℃。喂入烘干機(jī)內(nèi)的高濕物料