年产万吨光卤石脱水系统的设计

年产万吨光卤石脱水系统的设计李建国,赵丽娟,潘永康(天津科技大学机械工程学院,天津300222)摘要:光卤石是提取镁、氯化钾、氯化镁及制造肥料和盐酸的重要矿物原料。制取金属镁的过程中,光卤石的脱水是一个非常重要的过程,而光卤石脱水装置的设计过程中并无实验数据可供参考。依据前人应用其他设备对光卤石脱水的一些工程数据,采用类比及经验计算的方法设计了年产万t的光卤石脱水系统。选用1台VFB7×0.7、2台VFB6×0.7型振动流化床串联作为脱水设备,由一台热风炉提供450℃热风,与不同量的冷空气混合后送入3台振动流化床中,3区的进气温度分别为300,400,450℃。通过物料衡算与热量衡算,得出了不同温度空气的需要量及每台振动流化床的排气量,为风机的选择提供了依据。这个设计方法可为工业上其他类似的干燥中图分类号:TQ028.6文献标识码:A文章编号:1005-9954(2013)05-0074-05DOI:10.3969/j.issn.1005-9954.2013.05.016Designofcarnallitedehydrationsystemwithannualoutputof10000tLIJian-guo,ZHAOLi-juan,PANYong-kang(CollegeofMechanicalEngineering,TianjinUniversityofScience&Technology,Tianjin300222,China)Abstract:Carnalliteisakindofmineralmaterialforextractingmagnesium,potassiumchlorideandmagnesiumchlorideandproducingfertilizerandhydrochloricacid.Thedehydrationofcarnalliteisveryimportantformakingmagnesium.Acarnallitedehydrationsystemwithannualoutputof10000twasdesignedbyusingthesimilarandexperiencedcalculationmethods.Someengineeringdatainotherdehydrationequipmentwerereferencedbecauseoflackingexperimentaldataofcarnallitedehydration.AvibratedfluidizedbedVFB7×0.7andtwoVFB6×0.7workedinseriesasdehydratedequipment.Ahotblaststovesuppliedthehotairof450℃,whichwassentintothevibratedfluidizedbedmixedwithcoldair.Theinletairtemperatureswere300℃,400℃,450℃respectively.Accordingtothemassandheatbalance,thevolumeflowsofinletandoutletairforeveryvibratedfluidizedbedwereobtained,andthedatawerethebasistochoosefans.Thisdesignmethodcanbeusedasreferenceforthedesignofothersimilarindustrialdryers.运输成本[1-2]。据现有的资料来看,光卤石脱水主要光卤石(又称人造钾光卤石)是氯化镁与氯化钾的含水复盐,其分子式为KCl·MgCl2·6H2O,是由天然钾光卤石经再结晶处理除去其中的氯化钠等杂质后所得到的产品。天然钾光卤石形成于石膏、硬石膏、石盐(岩盐)和钾石盐连续沉积的蒸发岩地层中。青海察尔汗盐湖是我国目前最大的天然钾光卤石产地。光卤石是提取镁、氯化钾、氯化镁及制造肥料和盐酸的重要矿物原料。在制取金属镁的过程中,人造钾光卤石的脱水是一个非常重要的过程;另[3-4]采用的设备是普通流化床(又称沸腾床)。普通流化床是依靠气体的流动使物料呈现流态化,同时气体将热量传递给湿物料,使湿物料中的湿分蒸发,被气体带走。气体在此过程中起到了使物料流化和传热传质的双重作用,因此普通流化床的气体消耗量比较大,脱水后尾气排出又携带了大量的余热,故而热效率也比较低。在本次设计,采用一种改型流化床———振动流化床对光卤石进行脱水。振动流化床,是支承在一组弹簧上的流化床,由激振电机收稿日期:2012-11-05作者简介:李建国(1974—),男,副教授,研究方向为干燥技术与设备,E-mai:jgl2003@126.com。·75·李建国等年产万吨光卤石脱水系统的设计激振力。投入振动流化床的物料在多孔板上受激振力的作用由进料口向出料口“活塞式”运动。热气体由多孔板下鼓入,从物料层中穿过,将热量传递给物料,并携带物料中汽化的湿分由排气口排出,从而使物料脱水。由于物料在振动流化床中受机械振动的作用而流化,气体的主要作用是传热传质使物料脱水,因此气体用量相对于普通流化床大大减少;另外可以通过调节堰板的高度来调节物料的脱水时间,因此可获得非常理想的产品含水率。相比较于普通流化床,振动流化床脱水系统的热效率也有较大提高[5-6]。KCl·Mg...

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