邵瑩珠 王 濤 魏忠峰 周華偉

(汶瑞機(jī)械(山東)有限公司,山東安丘,262100)

·石灰消化提渣機(jī)·

石灰質(zhì)量對石灰消化提渣機(jī)運(yùn)行的影響及解決措施

邵瑩珠 王 濤 魏忠峰 周華偉

(汶瑞機(jī)械(山東)有限公司,山東安丘,262100)

介紹了石灰消化提渣機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理,根據(jù)實(shí)際使用案例,闡述了石灰質(zhì)量對石灰消化提渣機(jī)運(yùn)行的影響及相應(yīng)的解決措施。

石灰消化提渣機(jī);廢渣;石灰質(zhì)量

(＊E-mail:info@wenrui.com.cn)

Abstract:Lime slaking stage elevator is one of the necessary equipments in causticization process,it plays the key role in upgrading the causticization degree although the equipment has s imple structure and working principle.If the equipment is not operated properly the causticization degree will notmeet the requirement,even all equipments in causticization plant or whole paper making plantwill not be running normally.The screw shaftwillwear down seriously and even break downwhen the slaking stage elevator is used in themillswhere low quality lime is used,the Ca(OH)2content in the stage ismuch higher than the requirement and the stage becomesmilk state.

Key words:lime slaking stage elevator;stage;lime;lime quality

石灰消化提渣機(jī)是苛化工段(見圖1)不可缺少的設(shè)備,該設(shè)備將綠液(主要成分Na2CO3)和生石灰(主要成分CaO)攪拌混合并進(jìn)行消化反應(yīng),形成消化乳液(CaCO3和NaOH),并用石灰提渣機(jī)將乳液中不能消化的廢渣提出。

1 石灰消化提渣機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1 石灰消化提渣機(jī)類型與結(jié)構(gòu)

石灰消化提渣機(jī)有耙式和螺旋式兩種。耙式石灰消化提渣機(jī)產(chǎn)量低且維修率高。螺旋式石灰消化提渣機(jī)逐漸取代了耙式石灰消化提渣機(jī),將耙齒的往復(fù)式運(yùn)動改為螺旋的連續(xù)式運(yùn)動,不僅大大提高工作效率、簡化結(jié)構(gòu)、降低成本,而且延長了使用壽命,使維修更加方便。

石灰消化提渣機(jī)的結(jié)構(gòu)總體分為消化器和提渣機(jī)。螺旋式石灰消化提渣機(jī)的消化器由傳動裝置、筒體、攪拌裝置組成,筒體中間有隔板,把攪拌裝置分為上下2層;提渣機(jī)由槽體、螺旋軸、傳動裝置3部分組成,螺旋軸傾斜角度小于30°,槽體底部為U 形,上部擴(kuò)大為錐槽形(見圖2)。

1.2 工作原理

生石灰與綠液從消化器頂部加入后,首先在消化器上層筒體進(jìn)行消化反應(yīng),然后經(jīng)中間隔板的開孔進(jìn)入下層筒體,在兩層攪拌裝置的混合攪拌中使CaO充分被消化,消化時間15～20 min,形成消化乳液,消化好的消化乳液從提渣機(jī)中部溢流口進(jìn)入苛化器,生石灰中未被消化的雜質(zhì)由螺旋葉片輸送到螺旋出渣口,使之與消化乳液分離。

2 使用案例

2.1 案例1

東北某紙廠、山東某紙廠石灰消化提渣機(jī)提出的廢渣中Ca(OH)2含量約25%(以CaO計(jì),下同),加入石灰消化提渣機(jī)中的生石灰有效CaO含量在80%1300℃)。燒制時間要把握好,燒制時間短,燒制不完全時,中心仍是石灰石;但燒制過度,則出現(xiàn)硬化現(xiàn)象(過燒),導(dǎo)致消化時間長(如室溫冷水和燒制好的生石灰反應(yīng)的時間長達(dá)12 h)。

圖1 石灰消化提渣機(jī)流程圖

圖2 石灰消化提渣機(jī)(螺旋出渣)的結(jié)構(gòu)

2.1.3 運(yùn)輸要求

生石灰出爐后要對其進(jìn)行密封,防止吸潮,從出窯到使用不能超過24 h,否則生石灰會與空氣中的水蒸氣和CO2反應(yīng),表面生成CaCO3,消化速度減慢。

2.2 案例2

東北某廠選用鐵青色石灰石燒制生石灰,由于此石灰石難燒透,因此燒制時間需長達(dá)48 h,外表面過燒,此時,在生石灰中加水后長達(dá)6 h也不發(fā)生消化。用石灰消化提渣機(jī)把未被消化的生石灰全部提出去,經(jīng)1～2天后渣堆中的生石灰才與從提渣機(jī)中帶出的部分液體反應(yīng)。

現(xiàn)東北白青色石灰石比較緊缺,大多是鐵青色石灰石。因此在石灰石質(zhì)量無法保證的情況下,要消化完全,可采取如下措施:

(1)延長消化時間(標(biāo)準(zhǔn)消化時間15 min,設(shè)計(jì)時間一般為20～25 min)及換大型石灰消化提渣機(jī)。石灰消化提渣機(jī)中反應(yīng)50 min可使排出渣中的Ca(OH)2含量在10%以下。將TZ50(50 m3的石灰消化提渣機(jī))改換為TZ100或再增加1臺TZ50。

(2)改造現(xiàn)有的石灰消化提渣機(jī)。如在綠液量不變的情況下,針對現(xiàn)有的石灰消化提渣機(jī)和生石灰,可通過改造設(shè)備來實(shí)現(xiàn)排出渣中Ca(OH)2含量在10%以下。根據(jù)現(xiàn)場情況,提高200 mm液位(生產(chǎn)廠家一般在提渣機(jī)溢流口留有沸騰余量)可增加TZ50的容積,在綠液量不變的情況下,相當(dāng)于延長了反應(yīng)時間。綠液進(jìn)口正對生石灰進(jìn)口,改變綠液進(jìn)口方向使之與攪拌裝置相反,從而形成了反向攪拌,這樣既可延長生石灰的消化時間,又對稍大顆粒的生石灰起到反向攪拌碎解作用。目前,在綠液量80 m3/h時,石灰消化提渣機(jī)排出渣中Ca(OH)2含量在10%以下;120 m3/h時,排出渣中Ca(OH)2含量約17%。將螺旋葉片開孔形式進(jìn)行改進(jìn):開口長度200 mm、高度20 mm,螺旋葉片開口處不能在葉片最底端,因?yàn)樽畹锥擞泻芏辔聪纳曳勰?還可以消化,必須在位于螺旋軸底部上垂直高度1200 mm以上,符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但消化速度非常慢,為了找出根源問題,去當(dāng)?shù)厥腋G廠去咨詢,得出以下結(jié)論。

2.1.1 燒制生石灰的材料

燒制生石灰的材料是石灰石(主要成分為CaCO3),由于石灰石中雜質(zhì)成分不同,根據(jù)顏色分為3種:白青色、鐵青色、黑青色石灰石。

白青色石灰石具有脆硬、易斷裂以及不耐燒(CaCO3轉(zhuǎn)化成CaO的速度快)等特性,燒制成功后,加水易爆,消化速度快,黏度小,一般用于化工行業(yè)進(jìn)行置換堿液(NaOH),如果用于建筑工業(yè),則建筑物會出現(xiàn)細(xì)小裂紋。

鐵青色石灰石的硬度非常高,不易斷裂、耐燒,燒制成功后,加水不易爆,消化時間長達(dá)12 h,黏度中等。

黑青色石灰石的脆硬性、斷裂性、耐燒性在白青色和鐵青色石灰石之間,消化速度快、黏度大,一般用于建筑工業(yè)。

2.1.2 生石灰燒制與消化速度

選定石灰石后的下一工序是燒制,這一環(huán)節(jié)非常關(guān)鍵。不同石灰石的燒制溫度不同(1100～左右進(jìn)行開口,開口螺旋葉片數(shù)量大約為11片,開口長度(螺旋軸方向的長度)約5.5 m。把未消化的生石灰顆粒從螺旋葉片開口處落下,然后又經(jīng)過螺旋葉片旋起,形成循環(huán)攪拌且促進(jìn)消化,延長了難消化生石灰的消化時間,而大的石灰石、石灰渣被輸送到出渣口排出。

需要注意的是,改進(jìn)螺旋葉片時,需準(zhǔn)確測量消化時間,先開6片螺旋葉片進(jìn)行試車運(yùn)行,再根據(jù)廢渣中Ca(OH)2含量及螺旋上廢渣的聚集情況,增加螺旋葉片開口的數(shù)量。停機(jī)改造時,需注意消化器底部泥的淤積情況,淤積高度不能超過200 mm,否則就有淤消化器的可能。在淤積高度不超過200 mm下改造,直到渣中Ca(OH)2含量在10%以下。

2.3 案例3

廣西某紙廠為了以后擴(kuò)產(chǎn),選擇了TZ24(24 m3石灰消化提渣機(jī)),實(shí)際綠液量20 m3/h,在消化器內(nèi)消化約80 min,提渣機(jī)轉(zhuǎn)速11.5 r/min,白泥隨渣子沉淀到底部,螺旋把白泥、沙子、石灰石全部提走,渣滓中Ca(OH)2含量約30%。

處理方式:攪拌裝置上面有上下兩層大耙,把上面第一層大耙割下,綠液(或白液)和生石灰直接進(jìn)入到第二層大耙;降低提渣機(jī)的溢流口高度使之與第一層大耙底端高度相同,這樣可以減少1/2的消化時間,然后螺旋葉片在溢流口附近開口,形成攪拌,部分Ca(OH)2被擴(kuò)散到溢流口中被帶走,這樣可以減少部分渣滓中Ca(OH)2含量。改造后,渣滓中Ca(OH)2含量在15%左右,基本符合廠家要求?；蛘咧苯痈鼡Q符合產(chǎn)量的石灰消化提渣機(jī)。

3 結(jié) 語

針對不同綠液處理量選擇石灰消化提渣機(jī)的規(guī)格非常關(guān)鍵。規(guī)格太大會造成消化時間過長,乳液中Ca(OH)2形成沉淀而被螺旋帶走,不僅造成浪費(fèi),而且造成環(huán)境污染;規(guī)格太小達(dá)不到產(chǎn)量,大量地加生石灰,但消化時間達(dá)不到15 min時,許多生石灰未充分被消化,出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象而被螺旋排出機(jī)外,不僅浪費(fèi)而且造成環(huán)境污染;其次就是選擇生石灰,不但要保證CaO的百分比,而且還要注意消化時間,消化時間是非常重要的技術(shù)參數(shù)。

(責(zé)任編輯:陳麗卿)

I mpact of the L ime Quality on theRunn ing of Slaking Stage Elevator and Its Solution

SHAO Ying-zhu＊WANG Tao WEI Zhong-feng ZHOU Hua-wei

(W enruiM achinery(Shandong)Co.,Ltd.,Anqiu,Shandong Province,262100)

邵瑩珠先生,工程師;主要從事苛化工段設(shè)備的設(shè)計(jì)開發(fā)工作。

TS733+.9

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0254-508X(2010)03-0076-03

2009-11-09(修改稿)