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如何选择石英砂烘干设备?

烘干设备 2019-06-12 阅读:

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近日,不断有客户前来咨询石英砂烘干该用什么干燥设备,在此,小编特意整理出了关于石英砂干燥设备选型攻略,与大家共享交流。
目前,石英砂的选矿提纯主要是采用擦洗、磁选和浮选等工艺,石英砂所含水分主要是表面水,比较容易脱除,所以石英砂的烘干工艺主要是从产量大小、成品物料特性、操作方便与否、一次性投资以及操作成本方面考虑。
石英砂的干燥方式主要有回转窑干燥、热风对流干燥、流化床干燥、红外干燥和微波干燥等。
1、热风对流干燥
热风对流干燥通常采用燃油和燃气产生的热能,利用石英砂与热空气相接触时,热空气将热能传至石英砂表面,由表面传递至物料的内部。石英砂中的水分由物料表面通过气膜扩散到热空气中。
优点:石英砂颗粒在高速热气流的搅拌下具有良好的分散性,热风与物料接触面积大,传热、传质过程剧烈,干燥速率较快;石英砂流经气流干燥管的时间为0.5-5s,干燥时间短。
缺点:热风气体流速大,气流干燥管磨损严重;热风温度过高、热效率低,且多采用重油为燃料,燃烧产生的碳氧化合物、硫化物和多环芳烃等污染物,易造成环境污染;干燥室出来的热湿空气全部直接排入大气,然排放的热湿空气含有大量的显热及潜热,导致干燥设备的能量利用效率很低。
2、流化床干燥
流化床干燥多采用卧式多室单层流化床干燥器,将待干燥的石英砂堆放在布风板上,热空气通过布风板均布后进入流化段,利用气流在被干燥物料颗粒群的临界速度与带出速度之间作用时,使颗粒形成流化状运动,从而加强两者的传热与传质。利用流态化技术,依靠热介质的作用使待干物料处于剧烈的沸腾状态,实现了粉状、粒状物料的脱水干燥。
优点:颗粒表面与热风接触面积较大,传热传质效果较好,干燥速率快,处理量大等。
缺点:设备占地面积大,制造成本高,操作可控性差等。
针对普通流化床干燥存在的弊端,一些企业在流化床上床体的扩大段设置了袋式除尘器,将流化床与袋式除尘器结合在一起,在一个设备内实现烘干与除尘的双重作用。
与传统的流化床干燥机相比,在具有同等干燥能力的情况下,减少了配套设备的制作与运行费用,降低了一次性投资;而且设备占用空间也减小。但系统的热利用率依然较低,并且可控性差。
3、回转圆筒干燥
回转圆筒干燥采用略带倾斜并能回转的圆筒体,物料借助于圆筒的缓慢转动,在重力作用下从较高端向较低端移动,从而通过筒内的热风或加热壁面进行有效接触干燥。
优点:该机械化程度较高,生产能力较大;干燥介质通过转筒的阻力较小;对物料的适应性较强,操作稳定方便,运行费用较低,是目前主流的干燥设备。
缺点:回转圆筒干燥系统热风与石英砂的接触面积小,热利用率较低,能源浪费较严重。
4、红外干燥
红外干燥是借灯泡或其他电热器等发射出的红外线使物料加热以达到干燥目的,红外线被物料吸收后就变为热,使物料中的水分蒸发出来。红外线又有一定的穿透力(具有0.4-40微米的波长),能到达被照射的物料的内部,可加快干燥速度,缩短干燥时间。
红外干燥特别适于表面积大而又薄的物料以及形状复杂的物品。对于石英砂来说干燥效果欠佳,且运行成本高。
5、微波干燥
微波干燥是一种内加热的方法,具有干燥速率大、清洁生产和易于自动化控制等优点。但微波消耗的是高级能源,电磁转换的效率不高,以及一次性的设备投资和运行的费用都比普通常规干燥方式高。随着科技的发展,如果微波干燥成本降低到企业可以接受的程度,将会有非常广阔的应用市场。
6、太阳能干燥
利用太阳能干燥目的在于节省常规能源的基础上获得高品质的干燥产品,但是太阳能干燥受天气条件的影响很大,单独使用太阳能,只能使空气的温度升高40-70℃。具有间断性和不确定性,典型的靠天吃饭,干燥效率低,劳动强度大,干燥过程及物料品质无法控制等因素而限制了大批量物料的干燥。
近年来新的太阳能干燥技术的开发和与其他干燥技术的联合使用为有效利用太阳能进行干燥作业提供了可能性。
7、联合干燥
不同的干燥方式和设备具有各自的特点,单一的干燥方式可能效果欠佳,故可以将两种或三种干燥方式结合起来,以达到快速、高效、低成本和清洁干燥的目的。
采用微波和热泵热风干燥相结合的工艺,其能效比最高可达0.822kg/kW·h(常规石英砂干燥的能效比均在0.6kglkW·h以下),干燥后高纯石英砂的含水率均在1%以下,满足高纯石英砂的干燥要求。
8、结论与展望
在非金属矿选矿提纯和粉体加工过程中,不只是石英砂,高岭土、碳酸钙和膨润土等都需要进行干燥。由于干燥过程中湿物料的种类很多,干燥特性又差别很大,所以需要不同类型的干燥方法和设备。
(1)物料的形态
非金属矿产品有块状、片状、纤维状、颗粒状、细粉状、膏糊状和液体物料等,故选择干燥机应首先依据物料的形态。
(2)物料的各种物理特性
包括密度、堆密度、粒径分布、热容以及物料的粘附性能等。如粘附性能的高低,对进出料和干燥机的工作状态都有很大影响,粘附严重时甚至造成干燥无法进行。
(3)热源
对于非金属矿干燥来说,干燥的热源选择非常关键,在环保重压下,以煤、燃油和燃气等常规能源为热源已无法达到环保要求,以电为热源则干燥成本过高,因此,用户应根据厂区实际情况,选择环保、低成本的热源。
(4)干燥试验
对物料采用不同的干燥方式进行干燥试验,明确干燥产品的要求和使用特点,为后续设备选型和实际生产工艺参数优化打好基础。
(5)其他
在选择非金属矿干燥设备时,还应考虑投资大小、干燥运行成本、设备占地大小与厂房是否匹配等问题,根据实际情况选择最佳的干燥设备。
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