1. Flujo del proceso del sistema de secado de película delgada
Proceso medio de lodos: tolva receptora de lodos húmedos + bomba de entrega de lodos + secador de película delgada + equipo de salida de lodos semisecos + secador lineal + enfriador de producto.
Proceso del medio de gases de escape: vapor de evaporación (vapor mezclado) + caja de gases residuales + condensador + eliminador de niebla + ventilador de tiro inducido + dispositivo de desodorización.
El lodo en el recipiente receptor de lodo se envía directamente al secador de película delgada mediante la bomba de tornillo de lodo para su tratamiento de secado. La entrada de lodos del secador de película delgada está equipada con una válvula de guillotina neumática, que está interconectada con los parámetros de control lógico de la bomba de alimentación, el tornillo de alimentación, la protección de seguridad del secador de película delgada y otros equipos e instrumentos de detección.
El modelo de cuerpo del secador de película delgada, el peso neto de una sola máquina es 33 000 kg, el tamaño neto del equipo es Φ1 800 × 15 180, diseño e instalación horizontales, el lodo que ingresa al secador de película delgada se distribuye uniformemente en la zona caliente. superficie de la pared del secador por el rotor durante el proceso de rotación, mientras que la paleta en el rotor vuelve a mezclar repetidamente el lodo en la superficie de la pared caliente, y avanza hacia la salida del lodo, el agua en el lodo se evapora en el proceso . Las partículas de lodo semiseco después del secado de la capa delgada se transportan al secador lineal a través del transportador de lodo (activado según la demanda del contenido de humedad del producto de lodo) y luego ingresan al enfriador de lodo. El producto de lodo se enfría mediante el aire que fluye en el enfriador y el agua de refrigeración que fluye en la carcasa y el eje giratorio. El contenido de humedad se reduce del 80 % al 35 % (el contenido de humedad del lodo del 35 % es el límite superior de control del proceso de un solo equipo del secador de película delgada).
El gas portador descargado del secador de película fina contiene mucho vapor de agua, polvo y una cierta cantidad de gas volátil (principalmente H2S y NH3). Si se descarga directamente, provocará un cierto grado de contaminación al medio ambiente. Por lo tanto, este proyecto considera el sistema de recolección de gas portador y el condensador y eliminador de neblina para eliminar el polvo y el vapor de agua en el gas de escape, que es opuesto a la dirección del movimiento de lodos en el cilindro giratorio. La salida del tubo de gases de escape sobre el lodo ingresa al condensador y el agua se enfría a partir de los gases de escape de evaporación. Mediante el intercambio de calor indirecto, el agua rociada se elimina mediante el intercambiador de calor de placas y la torre de enfriamiento, para ahorrar agua y reducir la descarga de aguas residuales. El gas no condensable (una pequeña cantidad de vapor, N2, aire y lodos volátiles) pasa a través del desempañador. Finalmente, el ventilador de tiro inducido por escape se descarga desde el sistema de secado al dispositivo de desodorización.
La demanda de fuente de calor se determina como vapor, el cual se toma de la red de tuberías de cobertura térmica construida cerca del sitio de implementación del proyecto. Las condiciones de suministro de vapor son una presión de vapor de 1,0 MPa, una temperatura de vapor de 180 ℃ y un suministro de vapor de 2,5 t/h.
2. Parámetros técnicos del equipo principal para el proceso de secado de película delgada.
De acuerdo con la demanda de este proyecto, se determina que la capacidad de tratamiento de lodos de un solo conjunto de sistema de secado de lodos es de 2,5 t/h (según el contenido de humedad del 80%) y el contenido de humedad del lodo es del 35%. La capacidad diaria de tratamiento de lodos de un solo secador de película delgada es de 60 t/d (según el contenido de humedad del 80%), la capacidad nominal de evaporación de un solo secador de película delgada es de 1.731 t/h, el área de intercambio de calor de un solo El secador de película delgada es de 50 m2 y el contenido de humedad de la entrada de lodos es del 80% y el contenido de humedad de la salida de lodos es del 35%. La fuente de calor del secador de película delgada es vapor saturado y la calidad del suministro de vapor son parámetros importados: la temperatura del vapor es de 180 ℃, la presión del vapor es de 1,0 MPa, el consumo de vapor de un solo secador de película delgada es de 2,33 t/h y el El número de secadores de película delgada es 2, uno para un uso.
El vapor saturado de 180 ℃ se transporta al secador lineal a través de la tubería de presión y se utiliza como fuente de calor para calentar indirectamente el lodo semiseco. El agua del lodo semiseco se evapora aún más en el secador lineal. Según la demanda real del producto de lodo (inicio y parada), el lodo final puede alcanzar un contenido de humedad del 10% y pasar al enfriador del producto.
La capacidad de procesamiento del secador lineal es de 0,769 t/h (contenido de humedad del 35%), la evaporación nominal es de 0,214 t/h, el área de intercambio de calor es de 50 m2, el contenido de humedad de la entrada de lodos del secador lineal es del 35%, la humedad El contenido de la salida de lodo es del 10%, los parámetros de calidad del vapor de entrada del secador lineal: la temperatura del vapor es 180 ℃, la presión del vapor es 1,0 MPa, el consumo de vapor de un secador lineal único es 0,253 t/h y la cantidad está equipada. con 1 juego.
El tipo de equipo del condensador de gas portador es un condensador híbrido de inyección directa, con una entrada de aire de 3 500 Nm3/h, una temperatura del gas de entrada de 95~110 ℃, una temperatura del gas de salida de 90~180 Nm3/h y una temperatura del gas de salida de 90~180 Nm3/h. temperatura de 55 ℃.
El tipo de equipo del ventilador de tiro inducido por gas portador es un ventilador centrífugo de alta presión, el volumen máximo de succión de aire es 400 Nm3/h, la presión del aire es 4,8 kPa, los parámetros físicos del medio de gas portador: la temperatura es 45 ℃, la humedad es 80%~100% de mezcla de gases con olor a aire húmedo, un solo conjunto de sistema de secado está equipado con 1 conjunto.
La capacidad de procesamiento del enfriador de producto es de 1,8 t/h, la temperatura de entrada de lodos es de 110 °C, la temperatura de salida de lodos es ≤45 °C, el área de intercambio de calor es de 20 m2 y la cantidad es de 1 unidad.
3. Análisis del consumo económico de energía durante la puesta en marcha del secador de película delgada.
Después de casi medio mes de puesta en marcha única y carga de lodo del sistema de proceso de secado de película delgada, los resultados son los siguientes.
La capacidad de procesamiento de la configuración de diseño de un secador de película delgada único en este proyecto es de 60 t/d. En la actualidad, el tratamiento promedio de lodos húmedos durante el período de puesta en servicio es de 50 t/d (el contenido de humedad es del 79%), lo que ha alcanzado el 83% de la escala de tratamiento de lodos de base húmeda diseñada y el 87,5% de la escala de tratamiento de lodos de base seca diseñada.
El contenido de humedad promedio del lodo semiseco producido por el secador de película delgada es del 36%, y el contenido de humedad del lodo semiseco exportado por el secador lineal es del 36%, lo que está básicamente en línea con el valor objetivo del producto de diseño (35%).
Medido por el medidor de vapor saturado externo en el taller de secado de lodos, el consumo de vapor saturado es de 25 t/d, y el consumo de calor diario total teórico del calor latente de vaporización del vapor es de 25 t×1 000×2 014,8 kJ/kg÷4,184 kJ = 1,203 871 9×107 kcal/día. El agua de evaporación total diaria promedio del sistema de secado es (50 t ×0,79)-[50 t ×(1-0,79)]÷(1-0,36)×1 000 = 23 875 kg/d. Entonces, el consumo unitario de calor de sistema de secado de lodos es 1.203 871 9×107÷23 875=504 kcal/kg de agua evaporada; Debido a que el sistema de secado de lodos está sujeto al cambio del contenido de humedad del lodo húmedo, la calidad del vapor externo y las características del equipo de transporte de productos de lodo semiseco para los requisitos de granularidad y otros factores, es necesario optimizar el valor de varias variables. en la futura operación de prueba a largo plazo, para resumir las mejores condiciones de operación y el índice de consumo de energía económico del sistema.