Sistem za sušenje mulja

Prema Tehničkom vodiču za tretman i odlaganje mulja u postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda koje je izdala država, predlažu se četiri metode odlaganja mulja, i to korištenje zemljišta, sanitarne deponije, korištenje građevinskog materijala i suho spaljivanje. Zbog sve izraženijih ograničenja i negativnih faktora mulja u poljoprivredi, deponijama, moru i drugim aspektima, metoda tretmana i odlaganja sušenjem i spaljivanjem mulja široko se koristi i promovira u raznim zemljama, nema sumnje da će sušenje i spaljivanje mulja postati jedna od najvažnijih i idealnih shema tehničkog odlaganja u ovoj fazi.

U skladu s tehničkim karakteristikama opasnog otpada koji generira kompanija, spaljivanjem i odlaganjem proizvoda nakon sušenja, te potrebom za izvorom topline parom, potrebno je sveobuhvatno razmotriti njegovu sigurnost, tehničku prilagodljivost, ekonomsku prilagodljivost, primjenu i promociju, u kombinaciji s vrstom opreme za proces sušenja koja se koristi u sušenju mulja, a koja je puštena u rad. Upoređeno je i odabrano šest tipova opreme za proces sušenja mulja, uključujući tip s fluidiziranim slojem, dvostepeni tip, tip s tankim slojem, tip s lopaticama, tip s diskom i tip s raspršivanjem. U kombinaciji s tehničkom zrelošću, stabilnošću sistema, sigurnošću rada i zaštitom okoliša odlaganja gore navedenih šest tipova opreme za sušenje, konačno je određen tip opreme za proces sušenja tankim slojem.

1. Komponente opreme tankoslojne sušilice

Općenito, sušač tankog filma sastoji se od cilindričnog plašta sa slojem za grijanje, rotirajućeg rotora u plaštu i pogonskog uređaja rotora. Rotor je opremljen mnogo različitih oblika i specifikacija lopatica, lopatica i rotor su pričvršćeni vijcima, način montaže se može fleksibilno podešavati kako bi se prilagodio promjeni karakteristika mulja i kapaciteta tretmana; Cijeli plašt sušača tankog filma je kombinovan u dijelove. Prema različitim zahtjevima za odlaganje, može se podijeliti na više zona grijanja i može ostvariti individualnu kontrolu, podešavanje temperature, fleksibilni prekidač i druge operativne elemente.

Lopatice za raširivanje su raspoređene na ulaznom i izlaznom kraju rotora za mulj. Na svakoj koloni ulaznog kraja cilindra za mulj postavljene su četiri lopatice za struganje raširenog mulja, koje su postavljene pod uglom od 45° u odnosu na liniju kolone. Svrha takve instalacije je da se mulj odmah pričvrsti za površinu vrućeg zida nakon ulaska u cilindar i ima funkciju transporta do kraja za pražnjenje, ukupno 72 komada; Dvije lopatice za struganje raširenog mulja na kraju poklopca postavljene su na svakoj koloni kraja za mulj, a lopatice za struganje raširenog mulja na kraju za dovod su postavljene pod kosim uglom od 45°, tako da je svrha instalacije amortiziranje inercijske sile proizvoda prilikom pražnjenja kako bi se postigla funkcija slobodnog pražnjenja gravitacijom, ukupno 36 komada.

Prijenosne lopatice su raspoređene u srednjem dijelu rotora, a na svakom stupu je instalirano 40 lopatica, što ukupno čini 720 lopatica.

Različite vrste lopatica sveobuhvatno ostvaruju važne funkcije distribucije mulja, rasipanja, struganja, miješanja, povratnog miješanja, samočišćenja i transporta na vrućoj površini zida. Ukratko, kada vlažni mulj uđe s jednog kraja horizontalne sušilice, on se odmah kontinuirano raspoređuje po površini vrućeg zida pomoću rotora koji se okreće, formirajući tanki sloj materijala. Dok lopatice na rotoru kontinuirano kotrljaju tanki sloj vlažnog mulja raspoređenog po površini vrućeg zida, transportne lopatice s funkcijom vođenja kuta postavljenom na rotoru rotiraju s kružnom rotacijom rotora. Polusuhe čestice mulja nastale u procesu stvaranja tankog sloja mulja i sušenja pokazuju horizontalni prijenos s aksijalnim smjerom rotora određenom linearnom brzinom i kreću se naprijed prema izlazu mulja na drugom kraju sušilice tankog filma. Aksijalna dužina sušilice tankog filma nije samo horizontalna linija od kraja za dovod do kraja za odvod, već i dovršava dovod i odvod mulja u cijeloj horizontalnoj cilindričnoj sušilici tankog filma. U ovom procesu, vlažni mulj se ravnomjerno zagrijava vrućim zidom pare, a voda isparava. Vrijeme zadržavanja mokrog mulja u sušači tankog filma je 10~15 minuta, što omogućava brzo pokretanje, zaustavljanje i pražnjenje, a procesni rad i podešavanje opreme su vrlo brzi.

3. Proces sakupljanja ispušnih plinova tankoslojne sušilice

Sadržaj vlage u mulju koji se dovodi u sušač tankih filmova iznosi 75%~85% (izračunato kao 80%), a sadržaj vlage u mulju koji proizvodi sušač tankih filmova iznosi oko 35%. Polusuhi mulj u granuliranom obliku transportuje se do sljedeće jedinice pomoću transportne opreme sljedeće faze. Mješoviti noseći plin, kao što su vodena para, prašina i mirisni plin, koji nastaje u radnom procesu sušača tankih filmova, kreće se obrnuto s muljem u cilindru i ispušta se u kondenzator kroz cjevovod iz rezervoara za ispušne plinove iznad otvora za dovod mulja. U kondenzatoru se voda iz nosećeg plina kondenzira iz pare, a nekondenzirajući plin se odvaja kapljicama i ispušta u sistem sušenja putem ventilatora za ispušne plinove. Količina procesnih ispušnih plinova sušača tankih filmova je relativno mala, obično samo 5%~10% isparavanja sistema. Ventilator za ispušne plinove dovodi cijeli sistem sušenja u stanje mikro negativnog pritiska kako bi se izbjeglo prelijevanje mirisnih plinova i prašine.

2. Tehnički parametri glavne opreme za proces sušenja tankih filmova

Prema zahtjevima ovog projekta, kapacitet tretmana mulja jednog seta sistema za sušenje mulja određen je na 2,5 t/h (prema sadržaju vlage od 80%), a sadržaj vlage mulja je 35%. Dnevni kapacitet tretmana mulja jedne tankoslojne sušilice je 60 t/d (prema sadržaju vlage od 80%), nazivni kapacitet isparavanja jedne tankoslojne sušilice je 1,731 t/h, površina izmjene topline jedne tankoslojne sušilice je 50 m2, sadržaj vlage na ulazu mulja je 80%, a sadržaj vlage na izlazu mulja je 35%. Izvor topline tankoslojne sušilice je zasićena para, a kvalitet dovoda pare se uvozi pomoću sljedećih parametara: temperatura pare je 180 ℃, pritisak pare je 1,0 MPa, potrošnja pare jedne tankoslojne sušilice je 2,33 t/h, a broj tankoslojnih sušilica je 2, jedna za jednu upotrebu.

Zasićena para temperature 180 ℃ se transportuje do linearne sušilice kroz tlačni cjevovod i koristi se kao izvor topline za indirektno zagrijavanje polusuhog mulja. Voda u polusuhom mulju se dalje isparava u linearnoj sušilici. U skladu sa stvarnom potražnjom za proizvodom mulja (pokretanje i zaustavljanje), konačni mulj može dostići 10% sadržaja vlage i otići u hladnjak proizvoda.

Kapacitet obrade linearne sušilice je 0,769 t/h (sadržaj vlage 35%), nazivno isparavanje je 0,214 t/h, površina izmjene topline je 50 m2, sadržaj vlage u mulju na ulazu linearne sušilice je 35%, sadržaj vlage u mulju na izlazu je 10%, parametri kvalitete pare na ulazu linearne sušilice: Temperatura pare je 180 ℃, pritisak pare je 1,0 MPa, potrošnja pare jedne linearne sušilice je 0,253 t/h, a količina je opremljena s 1 setom.

Tip opreme za kondenzator nosećeg gasa je hibridni kondenzator sa direktnim ubrizgavanjem, sa ulazom vazduha od 3 500 Nm3/h, temperaturom ulaznog gasa od 95~110 ℃, temperaturom izlaznog gasa od 90~180 Nm3/h i temperaturom izlaznog gasa od 55 ℃.

Tip opreme za ventilator sa indukcijom nosećeg gasa je centrifugalni ventilator visokog pritiska, maksimalni volumen usisavanja vazduha je 400 Nm3/h, pritisak vazduha je 4,8 kPa, fizički parametri medija nosećeg gasa su: temperatura je 45 ℃, vlažnost je 80%~100% vlažnog vazduha i mirisa, a jedan set sistema za sušenje je opremljen sa 1 setom.

Kapacitet prerade hladnjaka proizvoda je 1,8 t/h, temperatura mulja na ulazu je 110 °C, temperatura mulja na izlazu je ≤45 °C, površina izmjene toplote je 20 m2, a količina je 1 jedinica.

3. Analiza ekonomske potrošnje energije tokom puštanja u rad sušare tankih filmova

Nakon skoro pola mjeseca pojedinačnog puštanja u rad i puštanja u rad sistema za sušenje tankog filma sa isplakom, rezultati su sljedeći.

Projektovani kapacitet obrade jedne tankoslojne sušilice u ovom projektu je 60 t/d. Trenutno, prosječni tretman mokrog mulja tokom perioda puštanja u rad iznosi 50 t/d (sadržaj vlage je 79%), što je dostiglo 83% projektovane skale mokrog osnovnog tretmana mulja i 87,5% projektovane skale suvog osnovnog tretmana mulja.

Prosječan sadržaj vlage u polusuhom mulju koji proizvodi sušač tankog filma iznosi 36%, a sadržaj vlage u polusuhom mulju koji izvozi linearni sušač iznosi 36%, što je u osnovi u skladu s ciljanom vrijednošću projektnog proizvoda (35%).

Mjereno vanjskim mjeračem zasićene pare u radionici za sušenje mulja, potrošnja zasićene pare iznosi 25 t/d, a teorijska ukupna dnevna potrošnja latentne topline isparavanja pare iznosi 25 t × 1 000 × 2 014,8 kJ/kg ÷ 4,184 kJ = 1,203 871 9 × 107 kcal/d. Prosječna dnevna ukupna isparavajuća voda sistema za sušenje iznosi (50 t × 0,79) - [50 t × (1-0,79)] ÷ (1-0,36) × 1 000 = 23 875 kg/d. Tada je jedinična potrošnja topline sistema za sušenje mulja 1,203 871 9 × 107 ÷ 23 875 = 504 kcal/kg isparene vode; Budući da je sistem za sušenje mulja podložan promjenama sadržaja vlage u vlažnom mulju, kvalitetu vanjske pare i karakteristikama opreme za transport polusuhog mulja u pogledu zahtjeva za granulacijom i drugih faktora, potrebno je optimizirati vrijednost različitih varijabli u budućem dugoročnom probnom radu, kako bi se sumirali najbolji radni uslovi i ekonomski indeks potrošnje energije sistema.

1. Mašina za sušenje tankih filmova

Struktura opreme sušača tankog filma sastoji se od cilindričnog kućišta sa slojem za grijanje, rotirajućeg rotora u kućištu i pogonskog uređaja rotora: motora + reduktora.

Rotor je opremljen lopaticama za oblaganje, miješanje i pogon. Razmak između lopatica i unutrašnjeg plašta je 5 do 10 mm. Površina za grijanje se može sama čistiti, a lopatice se mogu pojedinačno podešavati i uklanjati.

Pogonski uređaj: (motor + reduktor) može se odabrati motor s frekvencijskom konverzijom ili motor s konstantnom brzinom, može se odabrati remenski reduktor ili mjenjač, ​​može se koristiti direktna veza ili spojnica, brzina rotora može se kontrolirati na 100 o/min, linearna brzina vanjskog ruba rotora može se kontrolirati na 10 m/S, vrijeme zadržavanja mulja je 10~15 min.

2. Tijelo linearne sušilice

Linearna sušilica koristi pužni transporter u obliku slova U, a prijenosna lopatica je posebno dizajnirana i obrađena kako bi se izbjeglo istiskivanje i rezanje čestica mulja. Kućište i rotirajuća osovina linearne sušilice su grijaći dijelovi, a kućište kućišta se može rastaviti. Osim grijaćih dijelova, dio koji je u kontaktu s muljem izrađen je od nehrđajućeg čelika 316 L ili ekvivalentnog materijala, a ostali dijelovi su izrađeni od ugljičnog čelika, odnosno oprema za linearno sušenje izrađena je od SS304+CS.

3. Kondenzator

Funkcija kondenzatora plina nosača je pranje ispušnih plinova iz sušača mulja tako da se kondenzirajući plin u plinu kondenzira. Tip konstrukcije opreme je kondenzator s direktnim raspršivanjem, a materijal za obradu je SS304.

4. Hladnjaci proizvoda

Funkcija hladnjaka proizvoda je smanjenje polusuhog mulja sa 110°C na oko 45°C, sa površinom za prijenos topline od 21 m2 i snagom od 4 kW. Njegov glavni materijal za preradu i proizvodnju je SS304+CS.

Proces sušenja tankog filma mulja postao je popularan posljednjih godina zbog svojih tehničkih karakteristika, što ga čini efikasnom i djelotvornom metodom tretmana mulja. Proces uključuje korištenje sušača tankog filma za brzo i efikasno uklanjanje vlage iz mulja, ostavljajući suhi granulirani proizvod koji je jednostavan za rukovanje i transport. U kombinaciji s iskustvom u radu opreme procesnih sistema različitih tehnologija u oblasti sušenja i spaljivanja mulja, tehničke karakteristike procesa sušenja tankog filma mulja su sljedeće.

1. Ključne tehničke karakteristike mašine za sušenje tankog filma mulja su njena jednostavnost integracije. Ova metoda zahtijeva najmanje pomoćne opreme i jednostavna je za rukovanje i kontrolu. Proces sušenja ne zahtijeva povratno miješanje, a mulj direktno preskače "plastičnu fazu" (zonu viskoznosti mulja), što proces čini efikasnijim i pojednostavljenijim. Osim toga, količina generiranog otpadnog gasa je relativno mala, a proces obrade otpadnog gasa je jednostavan, što ga čini ekonomičnom, efikasnom i ekološki prihvatljivom opcijom sušenja mulja.

2. Ekonomičnost rada je još jedan važan aspekt mašine za sušenje tankog filma mulja. Poznata je po relativno niskoj potrošnji energije i konstantno visokoj efikasnosti isparavanja. Moguće je i obnavljanje i recikliranje toplotnog medija, što dodatno smanjuje troškove energije. Osim toga, oprema je robusna, ima niske troškove održavanja i zahtijeva minimalno praćenje, što je čini isplativim rješenjem za sušenje mulja.

3. Operativna fleksibilnost je također značajna karakteristika mašine za sušenje tankog filma mulja. Pogodna je za sušenje različitih vrsta pastoznog mulja i može proizvesti ujednačene čestice mulja s bilo kojim sadržajem vlage. Ovaj proces ima nisko opterećenje čvrstim materijama, lako pokretanje i zaustavljanje i kratko vrijeme pražnjenja, što dodatno poboljšava njegovu operativnu fleksibilnost.

4. Proces sušenja tankog filma mulja poznat je po svojoj sigurnosti i zaštiti okoliša. Koristi višestruki inertni dizajn kao što su N2, para i detekcija samogašenja. Proces se odvija u zatvorenom sistemu s negativnim pritiskom, niskim sadržajem kisika, bez mirisa i bez curenja prašine, smanjujući mogućnost eksplozije prašine i osiguravajući sigurnost i zaštitu okoliša procesa sušenja mulja.

Ukratko, tehničke karakteristike procesa sušenja tankog filma mulja čine ga efikasnom, ekonomičnom i ekološki prihvatljivom opcijom tretmana mulja. Ovaj proces ima karakteristike sveobuhvatne jednostavnosti, operativne ekonomičnosti, operativne fleksibilnosti, sigurnosti i zaštite okoliša itd., te predstavlja vrijedno rješenje za opremu za sušenje mulja.