建筑石膏粉方案.doc

北京现代建筑材料有限公司
50kt/a 建筑石膏粉项目方案
铜陵化工研究设计院
二00六年十月
目录
一:概述 1
二:工艺方案 3
三:物料衡算 9
四:设备选型 9
五:主要原辅材料消耗 9
六:公用工程 10
七:环境保护 11
八:投资估算 12
九:结论 12
一:概述
脱硫石膏的主要成分为二水石膏,要使其成为有实用价值的建筑材料,必须使其脱除部分结晶水制成β-半水石膏,该过程称为石膏的煅烧。
根据脱硫石膏湿含量高的特性,将其加工成合格的建筑石膏粉的关键在于烘干煅烧工序,围绕与此,目前国内外大致形成了以下两种有代表性的流程:
⑴气流烘干煅烧一体化
以德国沙士基打公司技术为代表。核心设备为烘干煅烧一体化的双转子锤磨或卧式旋风煅烧器,具有流程简洁、高效节能等突出优点,但进口设备造价极其高昂,北京国华杰地全套引进的含40万平米石膏砌块的脱硫石膏处理装置投资8400万元,。
国内开发的单转子锤式烘干机原理同其相式,在重庆电厂一期等工程上得到应用。从使用效果看,炒制的石膏粉活性高,用于缓凝剂生产时较理想,若要达到国家GB9776-88《建筑石膏》标准要求,生产工艺需做较大调整,产能下降较多。
此法另一重要局限性为对石膏游离水含量要求严格,无论国内外设备,游离水含量均需<12%-15%,最好在10%内。使其在脱硫石膏处理上尚可应用,在游离水含量较高的磷石膏制建筑石膏粉上已不再适用。
⑵预烘干+煅烧两步法
先全部或部分脱除化学石膏的游离水,干粉再进入适合粉料煅烧的设备进行二次煅烧,制得满足国标要求的建筑石膏粉。具有对原料适用性强、产品质量稳定可靠等特点,当选用合适的工艺组合时,生产能耗接近一次煅烧流程。
太原一电脱硫石膏处理项目采用气流干燥+炒锅煅烧工艺,投产多年,因多种原因效果不佳;原山东泰和集团去年在江苏江阴投资利用脱硫石膏制纸面石膏板项目,经多方论证,决定采用两步法工艺流程,计划2005年内投产;铜陵法拉第石膏板厂规模为1000万平米/年,以磷石膏为原料,2005年3月投产,是铜化集团招商引资项目。石膏粉炒制采用回转烘干+沸腾煅烧两步法工艺。
除此以外,澳大利亚RBS公司近年推出一种宣称可直接处理游离水含量在15%~20%以下化学石膏的流态化煅烧炉,以油、气为燃料,热效率高达80%;10t/h处理装置报价约3000万元,目前国内尚未有建成装置。
另外,脱硫石膏比表面积偏小,颗粒级配分布较窄,资料介绍使用前应当进行研磨处理,但国内已建装置普遍未设。
为便于生产操作,保证产品质量,本项目拟采用预烘干+煅烧两步法的生产工艺。利用铜陵化工集团化工研究设计院有限责任公司的专利烘干装置——单转子锤式烘干机,将脱硫石膏原料预烘干至游离水<1%,预烘干后的物料定量连续加入石膏沸腾煅烧炉进行二次煅烧,形成以β半水石膏相为主的粉料。
二:工艺方案

⑴物料流程
脱硫石膏(含水≤12%)通过皮带机进入脱硫石膏料仓,经过计量后连续加入到单转子锤式烘干机,在此与高温热烟气顺流接触,并经高速回转的锤头打散,迅速脱除大部分游离水,然后随气流(温度约130
℃)进入收尘系统,经布袋收尘器分离出中间产品——含游离水≤1%的脱硫石膏(温度约110℃),中间产品通过斗提机等输送设备输送到中间料仓贮存,然后通过螺旋喂料机定量连续送入石膏沸腾煅烧炉。粉料进入沸腾煅烧炉后,被炉底风机鼓入的空气流态化,吸收炉内加热列管饱和蒸汽的热量,在沸腾状态下煅烧脱水成β-半水石膏并生长发育。煅烧合格的物料溢流到中间仓,进磨粉机进行研磨整形处理;再经螺旋输送机和斗提等设备送入圆筒仓陈化一定时间使产品均匀稳定。
考虑成品运输的方便性,增加包装系统。部分成品直接用罐车装运,另一部分成品进行袋装后入库堆存。
⑵气体流程
①预烘干系统气体流程
冷空气进入燃烧炉和粉煤充分接触燃烧形成高温热气流,热气流经系统风机抽引进入锤式烘干机,同脱硫石膏原料充分接触换热后(温度约130℃)携带脱硫石膏干粉至布袋收尘器分离出脱硫石膏(含游离水≤1%)。由于除尘后的尾气含硫量较高,不能直接排放,返回电厂脱硫装置进风系统。
②煅烧系统气体流程
冷空气经鼓风机送入沸腾煅烧炉内,保证炉内物料成流态化,并与物料一起被蒸汽间接加热,含尘热气流经静电除尘器收尘后达标排放。
工艺流程简图
脱硫石膏供热系统
净化烘干收集煅烧

成品后处理陈化

本项目工艺流程主要由原料输送、预烘干和煅烧三个系统组成,具体内容如下:
⑴输送系统
脱硫石膏颗粒细微、湿度大、粘性强,极易粘结、堵塞贮存设备,造成物料输送不畅,影响后续工段的正常运行。
铜化院根据多年处理化学石膏的经验,形成了独到的