苏州电镀污泥专用空心桨叶干燥机设计方案.docx

苏州电镀污泥专用空心桨叶干燥机设计方案.docx

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苏州电镀污泥专用空心桨叶干燥机设计方案

项目概述：

　　以往很多化工企业将带式压滤后的污泥拉到厂外倾倒，污染周边环境，现在国家明令禁止污泥外倒，因此，企业需自己将污泥干化后焚烧或给建材厂制砖用。

因此污泥干化将成为今后具有很大潜力的工程项目。

由于污泥高含水率、高粘度的特性,造成处理难度大等一系列问题,我公司研发的空心特别适用于印染污泥，纺织污泥，漂染污泥，生化污泥，石化污泥，电镀污泥，造纸污泥，生活污泥。

污泥干燥的作用

  污泥没干化前含水量很高，剩余污泥含水量达99.2%～99.5%，经过浓缩池后的污泥含水量为95～97%，压滤后的含水量在80%左右，之所以要降低含水率以及污泥干化，一是污水厂污泥产量都比较大，必须降低污泥体积，以便后续运输、处理方便，二是国内污泥处理很多都是以填埋的方式运往垃圾填埋厂，减少体积可以也可以为填埋厂节约空间，三是污泥要经过一些处理后，干化才可以作为肥料、建筑材料使用。

污泥干燥工艺流程：

  第一阶段为污泥浓缩，主要目的是使污泥初步减容，缩小后续处理构筑物的容积或设备容量；第二阶段为污泥消化，使污泥中的有机物分解；第三阶段为污泥脱水，使污泥进一步减容；第四阶段为污泥处置，采用某种途径将^终的污泥予以消纳。

污泥干燥工艺技术设计：

  1、污泥来源：

市政污泥工厂污泥

  2、全干化：

来泥含水率80-85%（湿基）干化后含水率10%（湿基）

  3、半干化：

来泥含水率80-85%（湿基）干化后含水率40%（湿基）

“电镀污泥”专用空心桨叶干燥机技术方案

型号KJG-90m2

艺条件：

1、物料：

       “电镀污泥”

2、初水份：

      ～80%（湿基）

3、终水份：

      ～30%（湿基）

4、干品产量：

    ～5吨/16h

5、干品堆密度：

  ～1.2g/cm3

6、干燥温度：

    ～150℃

7、进料温度：

    ≤20℃

8、加热方式：

    饱和蒸汽（～0.6Mpa）

9、机器材质：

    物料接触部分316不锈钢，外封304，其余为A3钢

10、安装：

       室内

11、电源：

       380V    50HZ     三相四线

12、环境：

       20℃    760mmHg  相对湿度:

φ=80%

二、工艺计算：

1、每低时30%时的干品产量：

 G干≈5000kg/16h≈313kg/h

2、每低时水分蒸发量：

 W水≈313×（80-30）/（100-80）≈783kg/h

3、 每低时80%的湿处理量：

 G湿≈313+783≈1096kg/h

4、蒸发水份一定要的热量：

         Q1≈783×595≈465885kcal/h

5、物料升温一定要的热量：

                Q2≈313×0.4×（100-20）≈10016kcal/h

6、物料中水分升温所一定要的热量：

           Q3≈1096×0.8×（100-20）≈70144kcal/h

7、干燥器面积计算：

                Q有效≈546045kcal/h

                 /m2•℃

                 实际放10%余量，实取90m2

     8、蒸汽耗量：

（1）546045÷550≈992kg/h

（2）按每吨蒸汽300元，需求≈298元/h

       （3）处理每吨污泥需求生产成本：

298元/h÷1.096吨/h≈272元/吨     

三．机器选型：

 根据物料干燥要求及计算拟选用：

KJG-90m2型传导型专用干燥设备 1台

（一） 工作原理：

空心轴上密集排列着楔型中空桨叶，热介质蒸汽由空心轴流由桨叶，单位有效容积内传热面积很高。

传热介质通过旋转接头，流由壳体夹套及空心搅拌轴，空心搅拌轴依据热介质的类型而具备区别的内部结构，以保证^佳的传热效果。

在桨叶及夹套通入热介质加热的同时，出料口上部同时进行抽湿，这样高高增加了机器的干燥强度。

蒸发出来的水份经抽湿风机带出干燥设备。

（二） 机器特性：

1． 干燥设备能耗小：

经于间接加热，没有高量携带空气带走热量，干燥器外壁又设置保温层，故热损失很低。

2． 干燥设备系统造价小：

单位有效容积内拥有巨高的传热面，就缩短了处理时间。

机器尺寸变低，减少了占地面积。

3． 处理物料范围广：

采用区别热介质，既可处理热敏性物料，又可处理需大温处理的物料。

4． 环境污染低：

携带空气量很少，烟尘物料夹带很少。

5． 操作费用小。

6． 操作稳定：

经于楔型桨叶特殊的压缩－膨胀搅拌作用，使物料颗粒充分与传热面积接触，在轴向区间内，物料的温度、湿度、混合温度及梯度都很低，从而保证了工艺的稳定性。

我企业根据长期从事传导型干燥行业的由验作了很多技术改进:

1， 经于物料中含有其它粒子,长期摩擦容易把焊缝磨穿,故使用双层焊接.耐压耐磨性能良很好。

2， 进料端增加了返料装置,防止物料跑进填料密封,延长了采用寿命。

3， 主机上盖增加了热风补充,加速了干燥速度。

4， 为了减少传动端的热胀冷缩,使用单头进出。

（三） 主要技术参数：

3.1进料无轴螺旋输送机：

（1）型号：

LS-300W-5.5kw   1台    

（2）速比：

87-功率：

5.5kw  1台

  （3）叶片:

φ260×200×φ80×18（叶片316不锈钢）

  （4）输送量：

1.5-2吨/h

   （5）输送角度：

30°

  3.2干燥主机：

1、型号：

           KJG-90m2

2、总传热面积：

     ～90m2  

（1）叶片总面积：

～67%，即60.3m2

（2）轴面积：

    ～11%，即9.9m2

  （3）腔体面积：

  ～22%，即19.8m2

   3、有效容积：

       ～7.5m3       

4、主机转速：

       5～15rpm  

      停留时间：

       ～60-90min

   5、传动电机功率：

   75kw 6级（变频调速）

6、主机上箱体:

     δ4mm 316不锈钢，外部强化

                   外部保温δ50mm硅酸铝外封δ1.5mm 304

7、下箱体主机内壁：

δ12mm 316不锈钢   1件

8、下箱体主机夹套：

δ4mm  Q235-B（冲压件） 1件

9、下箱体保温厚：

  δ80mm硅酸铝  外封δ2mm 304不锈钢

10、上下及端部法兰：

δ40mm  A3钢 外贴3mm316不锈钢 2件

11、端盖板：

       δ30mm  A3钢 内贴3mm316不锈钢 2件

12、填料座：

 4件  A3  （填料:

20×20四氟盘根）

13、填料压盖：

4件  A3钢

14、空心浆叶主轴：

  2件   （A3钢+316不锈钢）

15、回水管:

         2件   φ76X6mm  A3钢 

16、浆叶片：

 1套  δ12mm 316不锈钢（拉钉强化）

17、下料口：

 1件  δ12mm 316不锈钢 400X1500mm

18、溢流板：

 1件  δ12mm 316不锈钢 

19、齿轮减速机：

1件  ZSY400-90硬齿面齿轮减速机（常州国茂减速机）  

   21、主轴啮合齿轮：

2件 45钢齿面大频淬火 M=18  Z=46

22、旋转接头：

2件 （单头进出）  5寸

23、轴承座：

 4件  A3焊接件   24068

24、主机支架：

1件（H型钢  A3焊接件]喷防锈漆）

25、主机箱内尺寸:

 ～6800×2038（mm）

26、主机外形尺寸：

～12000×3000×3500（mm）

27、排风管：

φ400 δ1.5mm 316不锈钢

28、旋风除尘器：

CLT/A-φ1000  1台 316不锈钢

   配套：

（蝶阀φ150 1只，料筒1只）

   29、蒸汽补充散热器 150m2  A3管轧制Al带

 3.3出料、粉碎、筛分系统：

（1）螺旋输送出料机：

φ219-4kw 1台（物料接触处316）

（2）皮带输送机  1.5kw     1台

 （3）粉碎机      4kw       1台

 （4）皮带输送机  1.5kw     1台

 （5）方形振动筛  1.1kw*2   1台

  3.4控制系统 

   控制柜：

    1件 A3  δ1.5mm折弯焊接

   电器元件：

  1套   浙江正泰 

   引风机：

    手动按钮控制

   传动电机:

   变频调速 

   干燥腔内温度显示

3.5尾气处理系统：

1、尾气形成：

有机废气和酸雾气废气。

酸雾废气物为：

酸性废气NOx、SOx、HCl等。

2、废气温度约80℃，属危废处置工艺废气，成分复杂，较难处理。

3、废气源位置主要来自：

电镀污泥干化尾气系统。

4、干化系统废气量约8000m3/h，设计风量按额定风量8000m3/h计算。

5、污染源分析：

（1）酸性废气 

   物化性质：

本案中酸性废气主要为NOx、SOx、HCl等。

有较强腐蚀性，针对此部分废气处理结合第一步碱洗塔，建议采用5-10%NaOH溶液碱洗去除。

   技术处理可行性：

1、酸性废气各成分性质活泼，^适合的去除原理为酸碱中和去除，本案中在二级喷淋塔处理中实施；2、如酸性气体浓度大时，建议采用氢氧化钠溶液洗涤，针对性较强，去除较为彻底，能达到95%的去除效率。

原理为喷淋洗涤塔内在填料上充分接触酸碱中和为化学方法，流程无可逆反应，^终成分仅为水、二氧化碳、各酸性废气稳定的钠化合物等无害物质，由济技术效益与能耗比大；3、采用喷淋塔时，整个流程自动运行，无任何易损易坏耗材，除电费药剂费外无任何运行成本。

整个处理流程稳定大效，能满足各种严格的场地要求，由济技术效益与能耗比大。

（2）其他污染物 

参照其他环评可能含有异味特色明显的废气成分。

技术处理可行性：

①此部分废气多为臭味明显的气体，化学性质往往，较为容易处理；

②使用活性炭吸附时，活性炭吸附容量较大，吸附效果更很好地，为物理吸附方法，一次投资极小且处理效果稳定，由济技术效益与能耗比大；

③采用小温等离子机器处理时，针对性较强，去除较为彻底，能达到85%的去除效率。

原理为深层次破解断裂氧化废气分子，为化学方法，流程无可逆反应，^终成分仅为水、二氧化碳等无害物质，由济技术效益与能耗对比大。

但由于其技术原理限制，采用时应备注其工作环境；

④采用光催化机器时，能充分净化氧化废气分子达到非常很好的去除效率，保证去除效果。

由济技术效益与能耗对比大。

本案中采用光催化氧化工艺时，能达到对比很好的去除效果，工艺成熟处理稳定，能适应各种处理环境，但一次投入大，且能耗较高。

⑤使用生物法，能达到90-95%的去除效率，但机器占地高，总的投资高。

本案建议工艺：

二级喷淋洗涤塔+活性炭吸附机器深度处理三级主体工艺。

6、净化工艺选择

本案中所涉及的废气主要污染物为酸碱性气体、挥发性有机污染物等。

有机废气主体表现为碳、氢、氧分子组成，根据成分分析，及技术处理可行性。

本案介绍二级喷淋塔+活性炭吸附二级处理工艺过程。

本案中提供的处理工艺：

工艺由济合理，去除效果更很好地。

（1）喷淋洗涤塔介绍

 喷淋塔的工作原理是将气体中的污染物吸附吸收从而分散出来，以达到净化气体的目的。

 塔体外部的气体进入塔体后，气体进入填料层，填料层上有来自于顶部的喷淋液体及前面的喷淋液体，并在填料上产生一层液膜，气体流由填料空隙时，与填料液膜接触，气体中的烟尘流质融合进水中，上升气流中流质的浓度越来越小，到塔顶时达到排放要求。

液膜上的液体在重力作用下流入贮液箱，并经循环泵抽出循环。

填料层能提供足够高的表面积，对气体流动又不致造成过高的阻力，由过除尘的废气由除雾器隔除水雾外，由出风口流出塔外。

喷淋吸塔主要经主体罐、填料、喷淋系统、除雾装置、循环泵、循环水池、自动加药系统等组成。

（1）填料:

填料主要布放在吸收塔喷淋区下部的托盘内，废气通过托盘后，被均匀分布到整个吸收塔截面。

使主喷淋区废气分布均匀外，填料还使得废气与托盘上的液膜得出充分接触。

（2）喷淋装置:

吸收塔内部喷淋系统是经分配母管和喷嘴组成的网状系统。

喷淋层上安装空心锥喷嘴，其作用是将喷淋液雾化。

喷淋液经吸收塔再循环泵输送到喷嘴，喷入废气中。

（3）除雾装置:

用于分散废气携带的液滴。

吸收塔除雾器布放在吸收塔顶部^后一个喷淋组件的上部。

废气通过液喷淋层后，再连续流由除雾器时，液滴经于惯性作用，留在挡板上。

（4）循环水泵:

循环泵安装在喷淋塔旁，用于喷淋塔内的水循环。

（5）喷淋塔主体:

塔体使用PP材质制作，喷淋塔体使用热焊接工艺生产制作，强度大、质量可信、耐大温、性能良很好。

（6）循环水池:

循环水池内设三道过滤网，对水体中的浮油及渣类进行过滤，并对过滤后的浮油和渣类进行导流到废渣存储箱中。

（7）自动加药系统可自动根据PH值变化，自动添加药剂，减除经人工定期测试ph值的繁琐工序。

喷淋洗涤塔是一种非常成熟废气处理技术，在处理烟尘或可溶性物质，及酸碱废气时有着良很好的效果。

本案中，喷淋洗涤塔过滤烟尘杂质，吸收部分戊酸等可溶性有机酸，有着不可或缺的作用。

使用二级喷淋洗涤塔有效消除酸性气体，并将气体温度降小。

（2）活性炭去除原理

 活性炭是目前处理有机废气采用^多的方法，通过活性炭吸附作用可以达到非常很好的处理效果。

传统的活性炭吸附法去除效率较大，无化学反应，基本无二次污染，对苯类废气具备良很好的吸附性能。

但同时存在费用大，活性炭吸附后难再生，需定期更换、需对饱和活性炭做相关处理，对烃类废气吸附性较差的特征。

当前活性炭吸附基本^为^简单的处理方案，或作为主体工艺的后续强化处理机器采用。

其存在的活性炭更换费用非常大，吸附饱和后一定要作危废处理处理，活性炭难再生循环采用的特性，制约其发展，已不是主流废气处理技术，常作为后续处理。

功能说明：

1、喷淋洗涤塔为一种成熟大效的碱洗机器，主要使用湿式气液接触进行过滤，由此机器可去除绝高部分酸雾废气。

2、活性炭工艺对废气污染物净化大效成熟，主要对废气中的有机废气进行净化。

活性炭机器一次投入小，净化效果很好流程稳定，性价比大。

（3）主要机器配置：

 ①一级喷淋洗涤塔1台

 规格型号：

φ1200*5500mm

 材料：

PP

 形式：

直立逆流式

 填料：

φ50*50鲍尔环

 喷淋：

螺旋米字式喷淋

 循环水泵：

50FP-22-2.2kw （RPP） 1台

 自动加药装置：

NX-100型（控制PH值

 ②二级喷淋洗涤塔1台（加旋流气流分散器）

 规格型号：

φ1200*5500mm

 材料：

PP

 形式：

直立逆流式

 填料：

φ50*50鲍尔环

 喷淋：

螺旋米字式喷淋

 循环水泵：

50FP-22-2.2kw （RPP） 1台

 ③活性炭吸附塔：

 1台

 规格型号：

φ1500*2000mm

 材料：

PP

 活性炭层：

φ1200*300mm

 ④排湿风机：

9-26-8D-18.5kw   1台 A3钢（配套支架、调风阀、防震垫）

 ⑤尾气管道：

φ400mm 1套

四、主要机器清单:

序号 名称 数量 材质 厚度 注意 

1 无轴螺旋上料机 1 316/A3,尼龙 δ18mm 5.5kw（变频） 

2 浆叶主轴 2 组件 δ25mm  

3 浆叶片 2 316 δ12mm  

4 主机下箱体 1 组件 δ12mm KJG-90m2 

5 主机上箱体 1 组件 δ5mm KJG-90m2 

6 填料座 4 组件  KJG-90m2 

7 填料压盖 4 组件  KJG-90m2 

8 轴承座 4 组件  KJG-90m2 

9 轴承 4 组件   

10 主齿轮 2 45   

11 传动电机 1 组件  75kw（变频） 

12 变频器 1 组件   

13 齿轮减速机 1 组件  ZSY400-90常州国茂减速机 

14 传动齿轮 2 45   

15 旋转接头 2 组件   

16 蒸汽散热器 150m2 A3+Al   

17 螺旋输送出料机 1 组件  4kw 

18 皮带输送机 1 组件  1.5kw 

19 粉碎机 1 组件  4kw 

20 皮带输送机 1 组件  1.5kw 

21 振动筛 1 组件  1.1kw*2 

22 旋风除尘器 1 316L  CLT/A-Φ1000mm 

23 一级喷淋洗涤塔 1 PP  Φ1200*5500 

24 循环水泵 1 RPP  50FP-22-2.2kw 

25 自动加药系统 1 PP  NX-100 

26 二级喷淋洗涤塔 1 PP  Φ1200*5500 

27 循环水泵 1 RPP  50FP-22-2.2kw 

28 自动加药系统 1 PP  NX-100 

29 尾气管道 1 PP  Φ400mm 

30 活性炭吸附塔 1 PP  Φ1500*2000 

31 引风机 1 组件  18.5kw 

32 控制柜 1 组件  含电器元件 

装机容量：

116.6kw/台 （实耗94kw/h）