最新利用螺旋干燥機(jī)處理脫硫石膏的可行性分析報(bào)告

1、利用螺旋干燥機(jī)處理脫硫石膏的可行性分析報(bào)告摘 要螺旋式干燥機(jī)是根據(jù)我國脫硫石膏處理的目的和目標(biāo)，結(jié)合目前電廠脫硫處理所排出的脫硫石膏，在原干燥機(jī)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出的一種新型干燥裝置，配套熱能回收技術(shù)，多效蒸發(fā)節(jié)能技術(shù)，通過多層結(jié)構(gòu)將多種技術(shù)結(jié)合在一起，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了螺旋式干燥機(jī)的大型化制造，是一種可以大量處理物料的干燥裝置。螺旋式干燥機(jī)廣泛應(yīng)用，在產(chǎn)業(yè)政策角度，使電廠脫硫石膏得到妥善的處理和有效的綜合利用，能促進(jìn)脫硫環(huán)保工業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)健康、快速發(fā)展，并能節(jié)約天然石膏資源，脫硫石膏還可以循環(huán)重復(fù)使用，綜合利用率達(dá)到100%，加快了電廠環(huán)保實(shí)施進(jìn)度，解除了電廠脫硫的后顧之憂。關(guān)鍵詞： 脫硫石

2、膏 綜合利用 干燥 螺旋干燥機(jī) 可行性分析引 言隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，大氣污染防治成為一個(gè)突出問題。我國二氧化硫的排放中，火電廠煙氣排放約占一半。自2000年始，國家制訂了兩控區(qū)酸雨和二氧化硫污染防治“十五”計(jì)劃，在酸雨控制區(qū)和二氧化硫控制區(qū)（兩控區(qū)）內(nèi)，將削減二氧化硫排放總量控制的重點(diǎn)放在火電廠污染上，采取了一系列措施?！皟煽貐^(qū)”包括4個(gè)直轄市、4個(gè)經(jīng)濟(jì)特區(qū)和21個(gè)省會(huì)城市，其生產(chǎn)總值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的67%。計(jì)劃明確提出，2005年“兩控區(qū)”二氧化硫排放量要比2000年減少20%；80%城市空氣二氧化硫濃度年均值達(dá)到國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。國家在高硫煤地區(qū)、超標(biāo)排放地區(qū)和城市附近的大

3、電廠重點(diǎn)建設(shè)一批脫硫項(xiàng)目。截至2005年底，建成投產(chǎn)的煙氣脫硫機(jī)組容量達(dá)到5300萬千瓦。在這些電廠中，采用濕法脫硫工藝脫硫的占90以上，10萬千瓦及以上脫硫機(jī)組達(dá)到4400萬千瓦，機(jī)組用煤平均含硫量為1.23，平均脫硫效率達(dá)到92.5，年可削減二氧化硫230萬噸，亟待處理的脫硫石膏達(dá)1000萬噸以上，如不予處理，則排放堆積、污染環(huán)境；如能綜合利用，可變廢為寶。只需在傳統(tǒng)的石膏板制造工藝中加一套烘干、煅燒系統(tǒng)，其他的技術(shù)和設(shè)備工藝無需更改，即可采用脫硫石膏作為生產(chǎn)原料生產(chǎn)制造紙面石膏板，將脫硫石膏烘干造粒后，也可用于水泥行業(yè)做為緩凝劑。與使用天然石膏相比，使用脫硫石膏省去了破碎工藝。脫硫石膏出

4、廠價(jià)一般低于天然石膏，對(duì)于缺乏天然石膏的地區(qū)，購置天然石膏的費(fèi)用中，運(yùn)費(fèi)是無法削減的成本，如果企業(yè)采用本地電廠的脫硫石膏，將使生產(chǎn)的原料成本大大降低。鑒于脫硫石膏良好的品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益以及利用的可行性，可以預(yù)見，脫硫石膏的應(yīng)用蘊(yùn)藏著巨大的市場(chǎng)機(jī)遇，在不久的將來生產(chǎn)建材制品時(shí)，會(huì)有大量的脫硫石膏替代天然石膏，那些天然石膏匱乏而脫硫石膏資源豐富的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)更會(huì)如此。 因此，把脫硫石膏烘干后，將會(huì)有很大的價(jià)值提升，而烘干脫硫石膏現(xiàn)在國內(nèi)比較成熟的辦法就是，利用螺旋干燥機(jī)烘干煅燒二步法制備建筑石膏，該工藝具有能耗低、工藝簡單、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、易控制等顯著優(yōu)點(diǎn)。一、 脫硫石膏資源豐富1.1 脫硫石膏基本性

5、質(zhì)脫硫石膏又稱排煙脫硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分和天然石膏一樣，為二水硫酸鈣。煙氣脫硫石膏呈較細(xì)顆粒狀，平均粒徑約4060m，顆粒呈短柱狀，徑長比在1.52.5之間，顏色呈灰、黃，二水硫酸鈣含量較高一般都在90%以上，含游離水一般在1015%，其中還含飛灰、有機(jī)碳、碳酸鈣、亞硫酸鈣及由鈉、鉀、鎂的硫酸鹽或氯化物組成的可溶性鹽等雜質(zhì)。1.2 煙氣脫硫石膏與天然石膏比較天然石膏與煙氣脫硫石膏的化學(xué)成分及細(xì)度見表1、表2。表1天然、脫硫石膏化學(xué)成分及細(xì)度項(xiàng)目CaOSiO2Al2O3SO3Fe2O3MgOLoss篩余(45 m)/%天然石膏31.54.31.7341.11.151.3017.2

6、8.8脫硫石膏31.62.70.742.40.51.019.21.0表2顆粒粒徑分布粒度/m806050403020105天然石膏篩余/%10.94.79.54.914.415.520.012.7脫篩石膏篩余/%5.015.58.321.931.015.71.70.4注： 天然石膏中未計(jì)入8.8%大于80m的顆粒。1.2.1天然與脫硫石膏的相同點(diǎn) 1.2.1.1水化動(dòng)力學(xué)、凝結(jié)特征、產(chǎn)出過程與天然石膏相同，只是速度快； 1.2.1.2轉(zhuǎn)化后的五種形態(tài)、七種變體物化性能一致，可以代替天然石膏作建材； 1.2.1.3無放射性，不污染和危害健康。 1.2.2天然與脫硫石膏的不同點(diǎn) 1.2.2.1原始

7、狀態(tài)：天然石膏粘合在一起，脫硫石膏以單獨(dú)的結(jié)晶顆粒存在。脫硫石膏主要礦物相為二水硫酸鈣，主要雜質(zhì)為碳酸鈣、氧化鋁和氧化硅，其他成分有方解石或石英、氧化鋁、氧化鐵和長石、方美石等。煙氣脫硫石膏部分晶體內(nèi)部有壓力存在，而天然石膏主要以韻態(tài)存在。脫硫石膏雜質(zhì)與石膏之間的易磨性相差較大，天然石膏經(jīng)過粉磨后的粗顆粒多為雜質(zhì)，而脫硫石膏其顆粒多的卻為石膏，細(xì)顆粒為雜質(zhì)，其特征與天然石膏正好相反。顆粒大小與級(jí)配：煙氣脫硫石膏的顆粒大小較為平均其分布帶很窄，顆粒主要集中在30-60m之間，級(jí)配遠(yuǎn)遠(yuǎn)差于天然石膏磨細(xì)后的石膏粉。 1.2.2.2煅燒機(jī)械性能：煙氣脫硫石膏的脫水溫度在120-160左右，脫硫石膏脫水

8、時(shí)為脫游離水，其物料溫升速率較慢，排潮量大；后過程為脫結(jié)晶水，其物料溫度上升速率較快，排潮量小。我們通過試驗(yàn)所確定的熟石膏炒制最佳溫度為160-180，經(jīng)過陳化后，在此溫度內(nèi)得到的建筑石膏強(qiáng)度最高、性能最優(yōu)。脫硫熟石膏粉的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出GB9776-88優(yōu)等品建筑石膏強(qiáng)度要求，但其加水后的流變性不好，顆粒離析、分層現(xiàn)象嚴(yán)重，制品容重較大。用這種石膏作紙面石膏板，一方面難以控制其干粉的流動(dòng)、運(yùn)輸、喂料性能，另一方面由于離析分層，會(huì)導(dǎo)致板面強(qiáng)度和容重不勻，板芯和護(hù)面紙粘接出現(xiàn)問題；用作粉刷石膏時(shí)，其施工性能也較差。因此，煙氣脫硫石膏應(yīng)考慮粉磨問題。由于石膏結(jié)晶體呈柱狀，顆粒結(jié)構(gòu)緊密，使水化硬化體有較

9、高的強(qiáng)度。表面強(qiáng)度比天然石膏高10-20%，也證明了兩種石膏結(jié)構(gòu)致密程度的差異。煙氣脫硫石膏硬化體表面強(qiáng)度比天然石膏高。 1.2.2.3化學(xué)成分:特別是雜質(zhì)成分上的差異，導(dǎo)致其脫水特性、易磨性及煅燒后的熟石膏粉在力學(xué)性能、流變性能等宏觀特征上的不同。脫硫石膏與天然石膏化學(xué)組成相差不大，品質(zhì)相當(dāng)；但天然石膏的雜質(zhì)以粘土礦物為主，磨細(xì)后顆粒較大，在水化時(shí)一般不能參加反應(yīng)，因而性能在一定程度上不及脫硫石膏。1.3 脫硫石膏的資源豐富石灰石/石膏濕法工藝是目前應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的煙氣脫硫技術(shù)，約占已安裝FGD機(jī)組容量的70%。每噸SO2能副產(chǎn)脫硫石膏2.7噸，一個(gè)30萬KW的燃煤電廠，如果燃煤含硫

10、1%，每年就要排出脫硫石膏3萬噸。 煤炭占我國一次能源消耗量的75%，其中火電燃煤又占了1/3，1997年全國工業(yè)SO2排放為1852萬噸，國內(nèi)6MW以上的火電排放的SO2為600多萬噸。2000年全國火電廠裝機(jī)約為22000萬KW，同年在建脫硫機(jī)組總?cè)萘繛?000萬KW?；痣姀S大規(guī)模脫硫的技術(shù)條件已經(jīng)成熟，今后幾年，我國將加快推進(jìn)這一工程。目前已經(jīng)建成投產(chǎn)脫硫裝機(jī)容量530萬KW，在建脫硫機(jī)組總?cè)萘繛?800萬KW。到2010年末，全國火電廠煙氣脫硫機(jī)組總?cè)萘考s為45005000萬KW，以80%采用濕法脫硫，含硫量2%的煤，平均應(yīng)用基Qdw=20.93Mj/kg（5000Kcal/kg），年

11、運(yùn)行5000h（210天），年平均發(fā)電煤耗350g/kwh，平均脫硫率90%，則年產(chǎn)生FGD為760950萬噸。因此副產(chǎn)脫硫石膏的量十分巨大。二、脫硫石膏國內(nèi)外利用現(xiàn)狀工業(yè)發(fā)達(dá)國家比較好的解決了脫硫石膏運(yùn)輸、干燥、改性、應(yīng)用等技術(shù)性難題，石膏工業(yè)都存在大規(guī)模采用脫硫石膏，應(yīng)用技術(shù)也比較成熟。日本是世界上最早大規(guī)模應(yīng)用脫硫裝置的國家，每年排放脫硫石膏近200萬噸。FGD品質(zhì)高，利用最好，平均達(dá)到97.5%以上，1977年利用量達(dá)到214.5萬噸，幾乎全部用于生產(chǎn)石膏板，近年還采用粉煤灰和FGD并添加少量石灰作成具有火山灰反應(yīng)強(qiáng)度的“波造特”濕潤性粉狀材料，作為沙土替代料。德國FGD技術(shù)最先進(jìn)且數(shù)

12、量最大，并全部利用，主要在產(chǎn)地建廠生產(chǎn)石膏板，另外用作替代高齡土和方解石生產(chǎn)紙的填料和涂膠料。英國和荷蘭應(yīng)用脫硫石膏，用于自流平地面和砌塊。美國70年代后發(fā)展迅猛，2000年的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到900萬噸。目前主要和天然石膏一起用于生產(chǎn)石膏板。按照目前的趨勢(shì)，預(yù)計(jì)2010年，全世界的脫硫石膏排放將達(dá)到5000多萬噸。 脫硫石膏是資源，要珍惜利用。我國現(xiàn)在每年排放的脫硫石膏在50萬噸以上，大多露天棄置或用來鋪路、填溝。堆存等占據(jù)大量的土地，對(duì)環(huán)境造成了二次污染，也浪費(fèi)了大量優(yōu)質(zhì)資源。國內(nèi)脫硫石膏產(chǎn)生的歷史很短，綜合利用也是剛剛起步，對(duì)其應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)競爭力普遍認(rèn)識(shí)不夠。天然石膏的處理工藝和設(shè)備也并不完

13、全適合脫硫石膏，更增加了應(yīng)用上的難度。導(dǎo)致國內(nèi)現(xiàn)在還沒有很好的展開應(yīng)用。脫硫石膏品位高、適合作為建材生產(chǎn)的原料。但需要突破大量應(yīng)用在工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)的若干技術(shù)性難題：開發(fā)先進(jìn)適用的技術(shù)進(jìn)行脫硫石膏烘干處理、磨細(xì)改性、連續(xù)煅燒，有針對(duì)性的攻克應(yīng)用時(shí)的過程控制等專有技術(shù)。綜合利用也要選準(zhǔn)方向和產(chǎn)業(yè)，附加值高、先進(jìn)生產(chǎn)方式的產(chǎn)業(yè)才能適合。三、脫硫石膏應(yīng)用前景以上海地區(qū)為例來分析脫硫石膏的應(yīng)用前景。上海地處工業(yè)基礎(chǔ)雄厚的長江三角洲地區(qū)，能源需求量大，環(huán)保要求高，天然石膏資源匱乏，是推廣脫硫技術(shù)和應(yīng)用脫硫石膏的主要地區(qū)。 根據(jù)上海新一輪環(huán)保三年行動(dòng)計(jì)劃，20062008年約6508MW燃煤機(jī)組脫硫工程全部上

14、馬后，按照1%煤含硫量計(jì)算，上海每年將產(chǎn)生約6070萬t的脫硫石膏。積極利用好這些脫硫石膏，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求和科學(xué)發(fā)展觀理念。 31 應(yīng)用于紙面石膏板 目前上海具有年產(chǎn)2000萬m2能力的紙面石膏板生產(chǎn)線2條，已經(jīng)開始使用電廠煙氣脫硫石膏進(jìn)行紙面石膏板的生產(chǎn)，其脫硫石膏主要來自江浙一帶的電廠。由于DSG優(yōu)良的性價(jià)比，擁有2條生產(chǎn)線之一的某公司已著手建立第3條生產(chǎn)線，該條新的生產(chǎn)線建成后，未來上海紙面石膏板的生產(chǎn)能力將由目前近5000萬m2增加到7000萬m2以上。若100%使用脫硫石膏，按8kg（脫硫石膏）/m2（石膏板）經(jīng)驗(yàn)用量，上海紙面石膏板行業(yè)將來能消納約56萬t左右的脫硫石膏。32 應(yīng)

15、用于粉刷石膏砂漿按上海每年新增2000萬m2住宅面積、每10000m2建筑使用1400m3(合2700t)水泥砂漿、內(nèi)墻墻面和天花板面占整個(gè)建筑需粉刷表面及砌筑所用砂漿量的近70%計(jì)算，上海每年建筑內(nèi)墻需要378萬t抹面砂漿，按石膏與料1：3比例計(jì)算，每年可消耗脫硫石膏94.5萬噸。石膏粉刷砂漿的保溫性能對(duì)我國推廣節(jié)能住宅，特別是高層節(jié)能住宅，意義重大。隨著上海建筑砂漿商品化和建筑節(jié)能工作的全面推進(jìn)，粉刷石膏砂漿系列產(chǎn)品作為高品質(zhì)的新型建材已顯示出廣闊的應(yīng)用前景。 例如上海寶鋼集團(tuán)某公司，根據(jù)上海市場(chǎng)特點(diǎn)先期建成了年產(chǎn)4萬t的粉刷石膏生產(chǎn)線，以天然石膏和脫硫石膏為主原料生產(chǎn)粉刷石膏系列產(chǎn)品，廣

16、泛應(yīng)用于室內(nèi)粉刷工程。 33 應(yīng)用于水泥行業(yè) 水泥生產(chǎn)是利用脫硫石膏的良好途徑，可以成為煙氣脫硫石膏的較大用戶。上海市現(xiàn)有水泥企業(yè)近19家，2005年水泥年產(chǎn)量近1000萬t。水泥生產(chǎn)過程中需摻加產(chǎn)品質(zhì)量3%5%的二水石膏作緩凝劑，按平均4%計(jì)算，則上海每年可消耗脫硫二水石膏40萬t左右。四、脫硫石膏副產(chǎn)品資源綜合利用的方向如何才能使脫硫石膏實(shí)現(xiàn)大量處理應(yīng)用、獲得較高的增加值？以利用脫硫石膏制紙面石膏板為例，看脫硫石膏副產(chǎn)品資源綜合利用的方向。借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，從目前大工業(yè)化生產(chǎn)、可實(shí)施性和操作性、經(jīng)濟(jì)性等方面綜合分析：紙面石膏板是蓬勃發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，可以100%的利用脫硫石膏，并適合大工業(yè)高標(biāo)準(zhǔn)

17、的自動(dòng)化流水線生產(chǎn)，運(yùn)輸半徑可以達(dá)到幾千公里，能耗低，技術(shù)含量、產(chǎn)值、附加值高。這才是最終解決污染，變廢為寶的切實(shí)有效途徑，才是脫硫石膏綜合利用的方向，開發(fā)應(yīng)用和過程控制技術(shù)尤顯重要。一條年產(chǎn)2000萬m2紙面石膏板生產(chǎn)線，其制成的石膏板可滿足約600萬m2建筑物的吊頂、隔墻需要。開發(fā)技術(shù)推廣應(yīng)用脫硫石膏，能變廢為寶，減少環(huán)境污染，節(jié)約天然石膏資源。利用脫硫石膏為原料生產(chǎn)紙面石膏板，前景廣闊。是國家倡導(dǎo)的利廢環(huán)保技術(shù)，使廢渣資源得以健康轉(zhuǎn)化，也為脫硫石膏大量利用開辟了一條有效的途徑。其大量使用符合國家倡導(dǎo)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、清潔生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的政策。 而且生產(chǎn)紙面石膏板還具有很大優(yōu)勢(shì)。生產(chǎn)能耗低：紙面

18、石膏板的總標(biāo)準(zhǔn)煤耗（包括用電）不超過1.2kgce/m2，而單粘土磚墻的生產(chǎn)能耗是412 kgce/m2，雙面單層石膏板隔墻，其生產(chǎn)能耗也不超過3 kgce/m2，只是粘土磚生產(chǎn)能耗的1/41/10左右，相比水泥也僅僅是其能耗的1/3。勞動(dòng)生產(chǎn)率高：現(xiàn)代化上規(guī)模的工廠，人均年產(chǎn)3050萬m2紙面石膏板（相當(dāng)于1000萬1650萬塊粘土磚）。 安全文明：紙面石膏板在高度機(jī)械化、自動(dòng)化的流水線上生產(chǎn)，質(zhì)量有保證，無毒害和危險(xiǎn)性的操作，集約化高效生產(chǎn)對(duì)克服生態(tài)環(huán)境污染積極而有效。尤其能夠用100%的脫硫石膏來生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、綠色環(huán)保、健康的紙面石膏板。 紙面石膏板是建材行業(yè)的綠色環(huán)保產(chǎn)品，是適合中國

19、國情和未來發(fā)展戰(zhàn)略的產(chǎn)業(yè)。利用脫硫石膏組織生產(chǎn)，從產(chǎn)業(yè)政策角度，使電廠脫硫石膏得到妥善的處理和有效的綜合利用，能促進(jìn)脫硫環(huán)保工業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)健康、快速發(fā)展。并能節(jié)約天然石膏資源，脫硫石膏還可以循環(huán)重復(fù)使用，綜合利用率達(dá)到100%。一條2000萬m2/a的紙面石膏板生產(chǎn)線，每年能使用25萬噸脫硫石膏，相當(dāng)于吃掉總裝機(jī)200萬KW的若干大型發(fā)電廠全部實(shí)施脫硫后的副產(chǎn)石膏總量。項(xiàng)目的實(shí)施將有利的促進(jìn)各大電廠環(huán)保實(shí)施進(jìn)度，解除了電廠脫硫的后顧之憂。此外，以脫硫石膏為主原料生產(chǎn)粉刷石膏系列產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于室內(nèi)粉刷工程，以及在水泥生產(chǎn)是利用脫硫石膏作緩凝劑，作為修筑道路的回填材料，都需要大量用到脫硫石膏，

20、可見，脫硫石膏及副產(chǎn)品利用方向較為廣泛。 五、螺旋式干燥機(jī)是處理脫硫石膏的理想設(shè)備脫硫石膏（FGD）的處理在我國剛剛起步，在處理方式上也是各式各樣，目前存在的脫硫石膏煅燒方式中主要存在如下三種：5.1 使用重油為原料的高溫氣流閃燒法，該方法站地面積小、工藝先進(jìn)、自動(dòng)化程度高，但根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)表現(xiàn)出能耗高、成本較高、產(chǎn)量低等缺點(diǎn)，且受目前國內(nèi)燃油熱工技術(shù)水平和資金方面的限制，在產(chǎn)品系列化形成方面存在較大的困難；5.2 使用燃煤為原料的高溫氣流閃燒法，該工藝具有能耗低、占地小等顯著優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)存在污染石膏、質(zhì)量難以控制、成品相成分不穩(wěn)定的先天缺點(diǎn)，目前國內(nèi)還沒有成功案例;5.3 利用國內(nèi)較成熟的烘干

21、煅燒二步法制備建筑石膏，該工藝具有能耗低、工藝簡單、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、易控制等顯著優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)在烘干煅燒二步法處理脫硫石膏所用較為先進(jìn)的設(shè)備是螺旋干燥機(jī)。因?yàn)闊煔饷摿蚴嗟拿撍疁囟?20-160左右，脫硫石膏脫水時(shí)為脫游離水，其物料溫升速率較慢，排潮量大。由濰坊天潔環(huán)?？萍加邢薰舅a(chǎn)螺旋干燥機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度可調(diào)，可以達(dá)到300以上，因而完全能夠滿足脫硫石膏脫水時(shí)所需溫度。并且脫硫熟石膏粉的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出GB9776-88優(yōu)等品建筑石膏強(qiáng)度要求。六、螺旋式干燥機(jī)處理脫硫石膏工藝介紹：6.1基本工藝要求：6.1.1脫硫石膏含水率：12%6.1.2脫硫石膏品位：92%6.1.3生產(chǎn)能力：9噸/小時(shí)型半水石

22、膏粉。6.1.4產(chǎn)品質(zhì)量：按建筑石膏國標(biāo)執(zhí)行。6.1.5.環(huán)保要求：達(dá)到國家環(huán)保要求。6.2工藝方案介紹：6.2.1工藝方案：螺旋式干燥機(jī)+沸騰爐6.2.2工藝簡述6.2.2.1烘干+煅燒    因?yàn)闈穹摿蛏傻拿摿蚴嘟?jīng)真空皮帶脫水機(jī)脫水后含有10%左右的游離水，結(jié)合國內(nèi)脫硫石膏制備建筑石膏粉的成功經(jīng)驗(yàn)，采用二水石膏預(yù)烘干、沸騰爐煅燒的二步法工藝煅燒建筑石膏粉。具體為：用裝載機(jī)將原料從原料堆場(chǎng)送至進(jìn)料斗，經(jīng)計(jì)量后由皮帶輸送機(jī)送入螺旋干燥機(jī)干燥機(jī)烘干去除游離水，經(jīng)提升輸送設(shè)備送入煅燒沸騰爐煅燒，煅燒完畢后因脫硫石膏晶粒粗、比表面積小等因素，熟粉進(jìn)入磨機(jī)研磨改性并

23、冷卻，最后送入熟粉料倉備用。    6.2.2.2環(huán)保    主要噪音為羅茨風(fēng)機(jī)：羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)出風(fēng)口分別加裝消音器，噪音低于60分貝；主要粉塵點(diǎn)是：烘干系統(tǒng)的濕蒸汽和煅燒系統(tǒng)的濕蒸汽，采用脈沖袋式除塵器，熟粉倉上部設(shè)置庫頂除塵器。    6.3主要設(shè)備介紹：6.3.1螺旋干燥機(jī)主要由帶有夾套的W形殼體和兩根空心軸及傳動(dòng)裝置組成。軸上排列著數(shù)個(gè)攪拌葉片，軸端裝有熱介質(zhì)導(dǎo)入的旋轉(zhuǎn)接頭。干燥水分所需的熱量由帶有夾套的W形槽的內(nèi)壁和攪拌葉片壁傳導(dǎo)給物料。物料在干燥過程中，帶有攪拌葉片的空心軸在給物料加熱的同時(shí)又對(duì)物

24、料進(jìn)行攪拌，從而進(jìn)行加熱面的更新。是一種連續(xù)傳導(dǎo)加熱干燥機(jī)。    加熱介質(zhì)為蒸汽，熱水或?qū)嵊汀＜訜峤橘|(zhì)通入殼體夾套內(nèi)和兩根空心軸中，以傳導(dǎo)加熱的方式對(duì)物料進(jìn)行加熱干燥，不同的物料空心軸結(jié)構(gòu)有所不同。 螺旋干燥機(jī)的設(shè)備特點(diǎn)：6.3.1.1設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，裝置占地面積小。由設(shè)備結(jié)構(gòu)可知，干燥所需熱量主要是由密集地排列于空心軸上的許多攪拌葉片壁面提供，而夾套壁面的傳熱量只占少部分。所以單位體積設(shè)備的傳熱面大，可節(jié)省設(shè)備占地面積，減少基建投資。 6.3.1.2熱量利用率高。干燥所需熱量不是靠熱氣體提供，減少了熱氣體帶走的熱損失。由于設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，且輔助裝置少，散熱損失也

25、減少。熱量利用率可達(dá)8090。 6.3.1.3攪拌葉片具有自凈能力，可提高攪拌葉片傳熱作用。旋轉(zhuǎn)葉片的傾斜面和顆?；蚍勰拥穆?lián)合運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的分散力，使附著于加熱斜面上的物料易于自動(dòng)地清除，使攪拌葉片保持著高效的傳熱功能。另外，由于兩軸攪拌葉片反向旋轉(zhuǎn)，交替地分段壓縮（在兩軸葉斜面相距最近時(shí)）和膨脹（在兩軸面相距離最遠(yuǎn)時(shí)）斜面上的物料，使傳熱面附近的物料被激烈攪動(dòng)，提高了傳熱效果。螺旋干燥機(jī)傳熱系數(shù)較高，為85350W/（M2·K)。6.3.1.4氣體用量少，可相應(yīng)的減少或省去部分輔助設(shè)備。由于不需用氣體來加熱，因此極大地減少了干燥過程中氣體用量。采用螺旋式干燥器只需少量氣體用于攜帶蒸

26、發(fā)出濕分。氣體用量很少，只須滿足在干燥操作溫度條件下，干燥系統(tǒng)不凝結(jié)露水。 由于氣體用量少，干燥器內(nèi)氣體流速低，被氣體挾帶出的粉塵少，干燥后系統(tǒng)的氣體粉塵回收方便，可以縮小旋風(fēng)分離器尺寸，省去或縮小布袋除塵器。氣體加熱器，鼓風(fēng)機(jī)等規(guī)模都可縮小，節(jié)省設(shè)備投資。 6.3.1.5物料適應(yīng)性廣，產(chǎn)品干燥均勻。干燥器內(nèi)設(shè)溢流堰，可根據(jù)物料性質(zhì)和干燥條件，調(diào)節(jié)干燥器內(nèi)物料滯留量?？墒垢稍锲鲀?nèi)物料滯留量達(dá)筒體容積的70%80%，增加物料的停留時(shí)間，以適應(yīng)難干燥物料和高水分物料的干燥要求。此外，還可調(diào)節(jié)加料速度、軸的轉(zhuǎn)速和熱載體溫度等，在幾分鐘與幾小時(shí)之間任意選定物料停留時(shí)間。因此對(duì)于易干燥和不易干燥物料均適

27、用。6.3.1.6適用于多種干燥操作。前已述及螺旋式干燥可通過多種方法來調(diào)節(jié)干燥工藝條件，而且它的操作要比流化床干燥、氣流干燥的操作容易控制，所以適用于多種操作。6.3.2炒制沸騰爐    石膏沸騰煅燒爐的床層狀態(tài)屬于鼓泡床，因此將這種爐子形象地稱作“沸騰爐”。沸騰爐煅燒部分為一個(gè)立式箱式容器在其底部裝有一個(gè)氣體分布板。目的是在停止工作時(shí)支撐固體粉料不致漏粉，在工作時(shí)使氣流從底部均勻地進(jìn)入床層。在床層的上界面以上裝有連續(xù)進(jìn)料的投料機(jī)。在床層上界面處的爐壁上有溢流孔，用于出料。在床層內(nèi)裝有大量的加熱管，管內(nèi)的加熱介質(zhì)為飽和蒸氣或載熱油，熱量通過管壁傳遞給管外處于流態(tài)

28、化的石膏粉，使石膏粉脫水分解。在煅燒部分上部，裝有一個(gè)靜電除塵器，氣體離開流化床時(shí)帶出來的少量粉塵，由靜電除塵器收集后自動(dòng)返回流化床，已除塵的尾氣由排風(fēng)機(jī)抽出，排入大氣。正常工作時(shí)，從沸騰爐底部鼓入空氣，通過氣體分布板進(jìn)入流化床。鼓入的空氣不需要很多，稍稍超過臨界氣速，使床層實(shí)現(xiàn)流態(tài)化即可。此時(shí)淹沒在流化床中的加熱管向物料傳遞大量的熱量，使二水石膏粉達(dá)到脫水分解的溫度，二水石膏就在流化床中脫去結(jié)晶水并變?yōu)檎魵?，這些蒸氣與爐底鼓入的空氣混合在一起，通過床層向上運(yùn)動(dòng)。由于蒸氣量比鼓入的空氣量多得多，所以整個(gè)鼓泡床的流態(tài)化主要是靠石膏脫水形成的蒸氣來實(shí)現(xiàn)的。由于在流化床中粉料激烈的翻滾、混合，所以在

29、整個(gè)流化床中各處的物料溫度和成分幾乎是一致的。連續(xù)投入的生石膏粉，一進(jìn)入床層，幾乎瞬間就與床層中大量熱粉料混合均勻，在熱粉料中迅速脫水分解。為了避免剛加入的生料未完成脫水過程就過早短路排出，設(shè)計(jì)時(shí)在爐子中加了一塊隔板，將流化床分成大小兩部分，兩部分底部是連通的。生石膏粉先進(jìn)入大的部分，在此脫掉大部分結(jié)晶水，然后通過下部的通道進(jìn)入小的部分，在這里完成最終的脫水過程，再由床層上部自動(dòng)溢流出爐。沸騰爐煅燒的特點(diǎn)：1. 設(shè)備小巧，生產(chǎn)能力大2. 結(jié)構(gòu)簡單，不易損壞3. 設(shè)備緊湊，占地少4. 能耗較低5. 操作方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制6. 生成產(chǎn)品質(zhì)量好，熟石膏相組成比較理想，物理性能穩(wěn)定7. 基建投資省

30、，運(yùn)行費(fèi)用低綜上所述，為保證生產(chǎn)工藝的成熟、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，推薦利用螺旋式干燥機(jī)+沸騰爐烘干煅燒二步法制備建筑石膏工藝方案。七、利用螺旋干燥機(jī)處理脫硫石膏效益顯著國外對(duì)脫硫石膏的利用已有成熟的技術(shù)，大量應(yīng)用于建材和建筑。隨著我國對(duì)環(huán)保的重視，脫硫石膏的大量產(chǎn)生，國外的一些跨國大型石膏板廠家看好我國新型建材的商業(yè)機(jī)會(huì)，加快在全國各地布局設(shè)點(diǎn)。國內(nèi)一些大型建材企業(yè)也不甘落后，在沿海和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)展開新一輪的石膏板廠投資熱潮，紛紛在大型電廠周邊布點(diǎn)擴(kuò)能，為沿海電廠、大型電廠的脫硫石膏利用創(chuàng)造了有利條件。由于電廠脫硫剛剛起步，目前的可供數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于石膏板廠的需求量。再者，通過利用螺旋式干燥機(jī)

31、+沸騰爐處理脫硫石膏制水泥緩凝劑，也有著明顯的投資成本，如果年產(chǎn)10 萬噸的水泥凝劑，大約在200萬元。運(yùn)行成本約需40元/噸，脫硫石膏售價(jià)3550元/噸，合計(jì)成本7590元/噸，以山東省為例，天然石膏的到岸價(jià)100元/噸，差價(jià)10-25元/噸之間，與直接出售相比，還是有較大的增值空間。技術(shù)指標(biāo)和運(yùn)行成本：7.1 指標(biāo)：在原料符合建筑石膏（GB/T9776-88）標(biāo)準(zhǔn)，即CaSO4，2H2O含量大于75%，應(yīng)符合JC16中A型三級(jí)及三級(jí)以上石膏要求的條件下，產(chǎn)品達(dá)到優(yōu)質(zhì)品的各項(xiàng)指標(biāo)。7.2 產(chǎn)品特點(diǎn)：煅燒后經(jīng)改性磨加工的脫硫石膏： 1. 可直接制造石膏板，不須添加天然熟石膏。 2. 保證粘紙不

32、須添加粘接劑。 3. 產(chǎn)品強(qiáng)度遠(yuǎn)高于其他工藝。7.3 運(yùn)行成本：以年產(chǎn)520萬噸脫硫石膏生產(chǎn)線為例，當(dāng)脫硫石膏附著水W1=10%，化合水W，1=18%，煅燒后結(jié)晶水W2=4%，經(jīng)粉磨改性后的成本為電耗7.5kw.h/噸熟料石膏，標(biāo)煤耗，46kg/噸熟石膏。八、結(jié)束語： 隨著對(duì)脫硫石膏資源再利用技術(shù)的成熟，國內(nèi)已經(jīng)開始大量對(duì)脫硫石膏煅燒后作為輕質(zhì)砌塊、石膏板、水泥緩凝劑等建筑材料加以利用，并且已經(jīng)取得了很好的效益。而且，從國際國內(nèi)供求狀況看，其價(jià)值也在不斷上漲，因其本身就是工業(yè)廢棄物，其利潤空間非常有限，處理過程中的主要環(huán)節(jié)干燥和煅燒，是節(jié)能降耗最有潛力的環(huán)節(jié)，而利用濰坊天潔環(huán)保科技有限公司所研制的可調(diào)控式螺旋干燥機(jī)，通過烘干煅燒法處理脫硫石膏無論從技術(shù)上還是從節(jié)能降耗、環(huán)保要求上，都是較為理想的方案，是完全可行的。附：技術(shù)支持單位介紹：濰坊天潔環(huán)?？萍加邢薰臼且患乙I(lǐng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)裝備的專業(yè)設(shè)計(jì)與制造企業(yè)，致力于物料干燥、物料輸送、大氣凈化除塵等領(lǐng)域環(huán)保裝備的研究開發(fā)工作。公司擁有杰出的干燥、除塵專家隊(duì)伍，人員均來自省級(jí)