專利名稱：化學副產石膏生產建筑石膏粉的方法及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種石膏生產設備，具體涉及一種化學副產石膏生產建筑石膏粉的方法及設備。
背景技術：
目前，化學副產石膏的主要特點是含有一定比例的物理附著水。經濟有效烘干附著水是化學副產石膏生產建筑石膏粉的技術關鍵。現行主要生產工藝方法有以下3種方法I :使用高溫熱煙直接加熱生產建筑石膏粉，如采用高溫熱煙加熱的旋轉轉子的錘式快速烘干機直接生產，俗稱“一步法”。方法2 :使用高溫熱煙發生裝置為烘干裝置供熱先烘干化學副產石膏原料，再使用另一個供熱裝置為炒粉裝置供熱完成石膏粉炒制，俗稱“二步法”。方法3 :使用熱煙發生裝置為烘干裝置和炒粉裝置同時供熱生產建筑石膏粉。現行工藝技術存在以下主要缺點A、3種工藝方法分別存在的缺點是方法I生產的建筑石膏粉質量不穩定，產品性能指標調節范圍窄；方法2需要設置中間緩沖儲存調節系統才能保證產品質量，系統復雜龐大；方法3炒粉部分高溫煙氣管路容易燒損。B、3種工藝方法共同最大缺點是煙氣排放量大，能耗高。其主要原因在于使用熱煙加熱的生產設備，受限于經濟型生產設備安全使用溫度(通常為700°C左右)，因此，應將熱煙氣溫度控制在700°C左右。為了控制熱煙氣的溫度，現有的方法均是向加熱爐中提供足夠多的過量風，過量風系數一般需要大于4，導致在進行烘干與炒粉生產后，實際尾煙氣排放量相對于理論燃燒煙氣排放量高I. 5-2. 5倍，導致熱損失高達20-25%;過量煙氣部分，不僅使生產系統電耗增加20%以上，還導致烘干、炒粉后，對煙氣進行除塵時，除塵環保設備投入增加30 %以上。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種可提高熱利用效率的化學副產石膏生產建筑石膏粉的方法及設備。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是化學副產石膏生產建筑石膏粉的方法，采用同一加熱設備同時提供熱煙氣和導熱油，熱煙氣通入除濕烘干裝置中對含濕化學副產石膏原料進行除濕烘干，除濕烘干后的粉料經除濕烘干裝置的出口進入炒粉裝置內， 導熱油通入炒粉裝置的炒粉換熱管內對除濕烘干后的粉料進行脫水炒制而生成建筑石膏粉熟料。進一步的是，所述化學副產石膏原料的重量為T，該化學副產石膏原料的物理附著水含量為8 20% T ;加熱設備內產生的熱煙與熱油的總熱量為Q，所述熱煙的熱量為30 50% Q，熱油的熱量為50 70% Q0作為優選的方案，所述化學副產石膏原料的重量為T，該化學副產石膏原料的物理附著水含量為10 15% T ;加熱設備內產生的熱煙與熱油的總熱量為Q，所述熱煙的熱量為35 45% Q，熱油的熱量為55 65% Q0化學副產石膏生產建筑石膏粉的設備，包括加熱設備、除濕烘干裝置、炒粉裝置以及除塵裝置，加熱設備上設置有助燃鼓風入口與熱煙出口，除濕烘干裝置的入口與加熱設備的熱煙出口相通，除濕烘干裝置的出口與炒粉裝置的內腔以及除塵裝置的內腔相通，所述加熱設備上還設置有導熱油進口與導熱油出口，在加熱設備內腔中設置有連通導熱油進口與導熱油出口的加熱設備換熱管，在炒粉裝置上設置有熱油進口與熱油出口，在炒粉裝置內腔設置有連通熱油進口與熱油出口的炒粉換熱管，所述導熱油出口與熱油進口相通。進一步的是，在加熱設備上設置有非助燃二次配風口。作為優選的方案，所述除塵裝置設置在炒粉裝置頂部，炒粉裝置的內腔與除塵裝置的內腔相通；在除塵裝置上設置有煙氣入口與煙氣出口，所述除濕烘干裝置的出口通過管道與煙氣入口相通。進一步的是，在炒粉裝置下部設置有與炒粉裝置內腔相通的壓力空氣入口。作為優選的方案，所述除濕烘干裝置采用旋轉轉子的錘式除濕烘干機。本發明的有益效果是由于采用同一加熱設備同時提供熱煙氣和導熱油，使得熱煙氣分配一定比例熱量，導熱油分配一定比例熱量，與現有技術中的三種工藝方法相比，加熱設備內只需要通入I. 5至2. 5倍的過量風系數，可減少熱煙尾氣排放量1-2倍；同時還能降低尾煙氣的排放溫度，從而提高熱利用率10-15%，降低生產系統電耗20-30%;另外在對尾煙氣進行除塵時，還能減少除塵環保設備的投入，尤其適合在化學石膏生產建筑石膏的設備上推廣應用。


圖I為本發明的結構示意圖；圖2為本發明的另一種實施方式中結構示意圖。圖中標記為加熱設備I、除濕烘干裝置2、炒粉裝置3、助燃鼓風入口 4、熱煙出口
5、導熱油進口 6、導熱油出口 7、加熱設備換熱管8、熱油進口 9、熱油出口 10、炒粉換熱管
11、非助燃二次配風口 12、除塵裝置13、壓力空氣入口 14、煙氣入口 15、煙氣出口 16、管道 17。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。如圖I與圖2所示，本發明的化學副產石膏生產建筑石膏粉的方法，采用同一加熱設備I同時提供熱煙氣和導熱油，熱煙氣通入除濕烘干裝置2中對含濕化學副產石膏原料進行除濕烘干，除濕烘干后的粉料經除濕烘干裝置2的出口進入炒粉裝置3內，導熱油通入炒粉裝置3的炒粉換熱管11內對除濕烘干后的粉料進行脫水炒制而生成建筑石膏粉熟料。 由于采用同一加熱設備I同時提供熱煙氣與導熱油，則在加熱設備I的加熱過程中，煙氣分配一定比例熱量，導熱油分配一定比例熱量，這樣，通過合理分配熱煙氣與導熱油的供熱比例，與現有技術中的三種工藝方法相比，加熱設備I內只需要通入I. 5至2. 5倍的過量風系數，可減少熱煙尾氣排放量1-2倍；同時還能降低尾煙氣的排放溫度，從而提高熱利用率10-15%，降低生產系統電耗20-30% ;另外在對尾煙氣進行除塵時，還能減少除塵環保設備的投入。為了提高對化學副產石膏原料的處理效果，更好地提高熱效率與降低能耗，所述化學副產石膏原料的重量為T，該化學副產石膏原料的物理附著水含量為8 20% T ;加熱設備I內產生的熱煙與熱油的總熱量為Q，所述熱煙的熱量為30 50% Q，熱油的熱量為 50 70% Q0化學副產石膏原料的物理附著水含量越少，需要通入的熱煙的熱量比例也相應減少。作為優選的方案，所述化學副產石膏原料的重量為T，該化學副產石膏原料的物理附著水含量為10 15% T ;加熱設備I內產生的熱煙與熱油的總熱量為Q，所述熱煙的熱量為35 45% Q，熱油的熱量為55 65% Q0本發明的化學副產石膏生產建筑石膏粉的設備，包括加熱設備I、除濕烘干裝置
2、炒粉裝置3以及除塵裝置13，加熱設備I上設置有助燃鼓風入口 4與熱煙出口 5，除濕烘干裝置2的入口與加熱設備I的熱煙出口 5相通，除濕烘干裝置2的出口與炒粉裝置3的內腔以及除塵裝置13的內腔相通，所述加熱設備I上還設置有導熱油進口 6與導熱油出口 7，在加熱設備I內腔中設置有連通導熱油進口 6與導熱油出口 7的加熱設備換熱管8，在炒粉裝置3上設置有熱油進口 9與熱油出口 10，在炒粉裝置3內腔設置有連通熱油進口 9 與熱油出口 10的炒粉換熱管11，所述導熱油出口 7與熱油進口 9相通。工作時，加熱設備 I從助燃鼓風入口 4鼓風，從導熱油進口 6通入導熱油，利用燃煤、燃油或燃氣等方式對加熱設備I進行加熱，使加熱后的熱煙從熱煙出口 5排出并進入除濕烘干裝置2，熱油經導熱油出口 7排出并從熱油進口 9進入炒粉裝置3的炒粉換熱管11內；同時，往除濕烘干裝置 2內加入化學副產石膏原料。熱煙在除濕烘干裝置2內對含濕化學副產石膏原料進行除濕烘干，烘干后的粉料經除濕烘干裝置2的出口后進入炒粉裝置3內與炒粉換熱管11內的熱油進行換熱，使粉料進行脫水炒制而生成建筑石膏粉熟料后從炒粉裝置3排出，熱煙經除塵裝置13進行除塵操作后排出；熱油在炒粉換熱管11內換熱后從熱油出口 10排出，排出后的熱油可先儲存起來，或再次從加熱設備I的導熱油進口 6進入進行再次加熱為炒粉裝置3供熱。在該過程中，由于加熱設備I內同時提供熱煙氣與導熱油，則在加熱設備I的加熱過程中，熱煙氣分配一定比例熱量，導熱油分配一定比例熱量，這樣，通過合理分配熱煙氣與導熱油的供熱比例，與現有技術中的三種工藝方法相比，加熱設備I內只需要通入I. 5 至2. 5倍的過量風系數，可減少熱煙尾氣排放量1-2倍；同時還能降低尾煙氣的排放溫度， 從而提高熱利用率10-15%，降低生產系統電耗20-30%;另外在對尾煙氣進行除塵時，還能減少除塵環保設備的投入。在上述實施方式的正常工況下，通過助燃鼓風入口 4往加熱設備I內鼓風；當熱煙供熱大于熱油供熱時，即石膏原料在除濕烘干裝置2內烘干時處于過烘干態(部分脫掉結晶水)，只需要簡單提高或降低加熱設備I的總供熱，不需要二次配風調節，其原因是適度的過烘干態不影響產品質量，二次配風調節會增加煙氣的熱量。但當熱煙供熱小于熱油供熱，即石膏原料在除濕烘干裝置2內烘干時處于不完全烘干態，需提高煙氣供熱比例，在這種工況下，簡單通過助燃鼓風入口 4改變一次助燃鼓風會增加熱煙以及熱油的供熱總量， 因此，作為優選的方式，在加熱設備I上設置有非助燃二次配風口 12。使得石膏原料處于不完全烘干態時，通過非助燃二次配風口 12往加熱設備I內通入過量風，可提高煙氣的供熱量(實際上調節了熱煙與熱油的供熱比例)，使石膏原料在除濕烘干裝置2內烘干時達到需要的烘干狀態。在以上的實施方式中，所述除塵裝置13與炒粉裝置3可分體設置，此時，從除濕烘干裝置2出來后的氣粉混合物需經氣粉分離器進行分離，分離后的熱煙氣通入到除塵裝置 13內進行過濾除塵，粉料則通入炒粉裝置3內進行炒粉操作，但該方式使得系統較為復雜， 需要設置輸送、提升和鎖風給料等系統；另外，當系統遇突然斷電等情況時，容易造成除塵裝置13結露。因此，作為優選的方式，所述除塵裝置13設置在炒粉裝置3頂部，炒粉裝置 3的內腔與除塵裝置13的內腔相通；在除塵裝置13上設置有煙氣入口 15與煙氣出口 16， 所述除濕烘干裝置2的出口通過管道17與煙氣入口 15相通。這樣，炒粉裝置3與除塵裝置13形成一體結構，從除濕烘干裝置2出來的氣粉混合物可全部通過煙氣入口 15而進入到除塵裝置13內進行除塵過濾，過濾后的煙氣從煙氣出口 16排出，粉料則直接落入炒粉裝置3進行炒粉操作。由于除塵裝置13連接在炒粉裝置3的頂部形成一體結構，這樣，當除塵裝置13突然斷電時，可利用炒粉裝置3內的熱量對除塵裝置13進行保熱，從而避免除塵裝置13內的熱濕氣體快速降至結露點溫度以下，也就避免了粉料粘結在除塵裝置13內的過濾元件上堵塞過濾元件，保證了除塵裝置13的除塵可靠性；同時，由于除濕烘干裝置2的出口通過管道17與煙氣入口 15相通，使得粉料可以從除濕烘干裝置2直接進入到炒粉裝置 3內進行炒粉操作，不再需要中間緩沖儲存調節系統，產品質量高，產品性能指標穩定、調節范圍大。在上述實施方式的基礎上，在炒粉裝置3下部設置有與炒粉裝置3內腔相通的壓力空氣入口 14。這樣，可通過壓力空氣入口 14往炒粉裝置3內通入壓力氣體，該壓力氣體可使炒粉裝置3內的石膏粉料處于流化狀態，完成石膏粉炒制和提高換熱效率。在以上的實施方式中，如圖2所示，所述除濕烘干裝置2可采用內腔中具有揚料板的回轉式烘干機，其優點是回轉烘干機比旋轉轉子錘式除濕烘干機簡單、投資小，主要缺點是體積龐大和存在漏風而引起熱損失問題。因此，作為優選的方案，所述除濕烘干裝置2采用旋轉轉子的錘式除濕烘干機。旋轉轉子的錘式除濕烘干機具有體積小、產量大、無漏風和高效烘干等優點。實施例I :化學副產石膏原料的重量為T，物理附著水含量為10% T ;加熱設備I內產生的總熱量為Q，此時，熱煙的供熱量為35% Q，熱油的供熱量為65% Q，加熱設備I內通入的過量風系數為I. 5至I. 6倍，相對于現行工藝裝備可降低尾煙氣排放量I. 8至2倍，提高熱利用率16 20%。實施例2 化學副產石膏原料的重量為T，物理附著水含量為15% T ;加熱設備I內產生的總熱量為Q，此時，熱煙的供熱量為45% Q，熱油的供熱量為55% Q，加熱設備I內通入的過量風系數為I. 8至2. 2倍，相對于現行工藝裝備可降低尾煙氣排放量I. 2至I. 6倍，提高熱利用率12 15%。實施例3 化學副產石膏原料的重量為T，物理附著水含量為20% T ;加熱設備I內產生的總熱量為Q，此時，熱煙的供熱量為50% Q，熱油的供熱量為50% Q，加熱設備I內通入的過量風系數為2. 5至3倍，相對于現行工藝裝備可降低尾煙氣排放量I. I至I. 2倍，提高熱利用率10 11%。
權利要求
1.化學副產石膏生產建筑石膏粉的方法，其特征是采用同一加熱設備(I)同時提供熱煙氣和導熱油，熱煙氣通入除濕烘干裝置(2)中對含濕化學副產石膏原料進行除濕烘干，除濕烘干后的粉料經除濕烘干裝置(2)的出口進入炒粉裝置(3)內，導熱油通入炒粉裝置(3)的炒粉換熱管(11)內對除濕烘干后的粉料進行脫水炒制而生成建筑石膏粉熟料。
2.如權利要求I所述的化學副產石膏生產建筑石膏粉的方法，其特征是所述化學副產石膏原料的重量為T，該化學副產石膏原料的物理附著水含量為8 20% T ;加熱設備 (I)內產生的熱煙與熱油的總熱量為Q，所述熱煙的熱量為30 50% Q，熱油的熱量為50 70% Q0
3.如權利要求2所述的化學副產石膏生產建筑石膏粉的方法，其特征是所述化學副產石膏原料的重量為T，該化學副產石膏原料的物理附著水含量為10 15% T ;加熱設備(I)內產生的熱煙與熱油的總熱量為Q，所述熱煙的熱量為35 45%Q，熱油的熱量為55 65% Q0
4.化學副產石膏生產建筑石膏粉的設備，包括加熱設備(I)、除濕烘干裝置(2)、炒粉裝置(3)以及除塵裝置(13)，加熱設備(I)上設置有助燃鼓風入口(4)與熱煙出口(5)，除濕烘干裝置(2)的入口與加熱設備(I)的熱煙出口(5)相通，除濕烘干裝置(2)的出口與炒粉裝置(3)的內腔以及除塵裝置(13)的內腔相通，其特征是所述加熱設備(I)上還設置有導熱油進口(6)與導熱油出口(7)，在加熱設備(I)內腔中設置有連通導熱油進口(6) 與導熱油出口(7)的加熱設備換熱管(8)，在炒粉裝置(3)上設置有熱油進口(9)與熱油出口(10)，在炒粉裝置(3)內腔設置有連通熱油進口(9)與熱油出口(10)的炒粉換熱管(II)，所述導熱油出口⑵與熱油進口(9)相通。
5.如權利要求4所述的化學副產石膏生產建筑石膏粉的設備，其特征是在加熱設備 (I)上設置有非助燃二次配風口(12)。
6.如權利要求4或5所述的化學副產石膏生產建筑石膏粉的設備，其特征是所述除塵裝置(13)設置在炒粉裝置(3)頂部，炒粉裝置(3)的內腔與除塵裝置(13)的內腔相通； 在除塵裝置(13)上設置有煙氣入口(15)與煙氣出口(16)，所述除濕烘干裝置⑵的出口通過管道(17)與煙氣入口(15)相通。
7.如權利要求6所述的化學副產石膏生產建筑石膏粉的設備，其特征是在炒粉裝置 (3)下部設置有與炒粉裝置(3)內腔相通的壓力空氣入口(14)。
8.如權利要求7所述的化學副產石膏生產建筑石膏粉的設備，其特征是所述除濕烘干裝置(2)采用旋轉轉子的錘式除濕烘干機。
全文摘要
本發明公開了一種化學副產石膏生產建筑石膏粉的方法及設備，具有可提高熱利用率的特點。生產方法為采用同一加熱設備同時提供熱煙氣和導熱油；生產設備包括加熱設備，在加熱設備上還設置有導熱油進口與導熱油出口，在加熱設備內腔中設置有連通導熱油進口與導熱油出口的加熱設備換熱管，在炒粉裝置上設置有熱油進口與熱油出口，在炒粉裝置內腔設置有連通熱油進口與熱油出口的炒粉換熱管，所述導熱油出口與熱油進口相通。由于同一加熱設備具有同時提供熱煙氣與導熱油的功能，可大大提高熱利用率；且熱煙與熱油供熱比例的控制，可保證產品的質量。
文檔編號C04B11/26GK102584050SQ20121000838
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者劉開義, 方炎章 申請人:四川方大新型建材科技開發有限責任公司