Sustav za sušenje mulja

Prema Tehničkom vodiču za obradu i odlaganje mulja u uređajima za pročišćavanje gradskih otpadnih voda koji je izdala država, predlažu se četiri metode odlaganja mulja, i to korištenje zemljišta, sanitarno odlaganje na odlagališta, korištenje građevinskog materijala i suho spaljivanje. Zbog sve izraženijih ograničenja i nepovoljnih čimbenika mulja u poljoprivredi, odlagalištima, moru i drugim aspektima, metoda obrade i odlaganja sušenjem, spaljivanjem i odlaganjem mulja široko se koristi i promovira u raznim zemljama, nema sumnje da će sušenje i spaljivanje mulja postati jedan od najvažnijih i idealnih tehničkih programa odlaganja u ovoj fazi.

Prema tehničkim karakteristikama opasnog otpada koji generira tvrtka, spaljivanju i odlaganju proizvoda nakon sušenja te potrebi za izvorom topline s 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. Uspoređuju se i odabiru šest vrsta opreme za proces sušenja mulja, uključujući tip s fluidiziranim slojem, dvostupanjski tip, tip s tankim slojem, tip s lopaticama, tip s diskom i tip s raspršivanjem. U kombinaciji s tehničkom zrelošću, stabilnošću sustava, sigurnošću rada i zaštitom okoliša pri odlaganju gore navedenih šest vrsta opreme za sušenje, konačno je određena vrsta opreme za proces sušenja tankim slojem.

1. Komponente opreme tankoslojne sušilice

Općenito, tankoslojna sušilica sastoji se od cilindrične ljuske s grijaćim slojem, rotirajućeg rotora u ljusci i pogonskog uređaja rotora. Rotor je opremljen mnogim različitim oblicima i specifikacijama lopatica, lopatica i rotor su pričvršćeni vijcima, način sastavljanja može se fleksibilno podesiti kako bi se prilagodio promjeni karakteristika mulja i kapaciteta obrade; Cijela ljuska tankoslojne sušilice kombinirana je u dijelove. Prema različitim zahtjevima odlaganja, može se podijeliti na više područja grijanja i ostvariti individualnu kontrolu, podešavanje temperature, fleksibilni prekidač i druge operativne elemente.

Lopatice za raširivanje raspoređene su na ulaznom i izlaznom kraju rotora za mulj. Na svakom stupcu ulaznog kraja cilindra za mulj ugrađene su četiri lopatice za struganje mulja, koje su postavljene pod kutom od 45° u odnosu na liniju stupca. Svrha takve ugradnje je postići da se mulj odmah pričvršćuje na površinu vruće stijenke nakon ulaska u cilindar i ima funkciju transporta do kraja za pražnjenje, ukupno 72 komada; Dva lopatice za struganje na kraju poklopca ugrađene su na svakom stupcu kraja za mulj, a lopatice za struganje na kraju za dovod ugrađene su pod kosim kutom od 45°, tako da je svrha ugradnje ublažavanje sile inercije 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 ugrađeno 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 stijenke. Ukratko, kada mokri mulj uđe s jednog kraja horizontalne sušilice, on se odmah kontinuirano raspoređuje po površini vruće stijenke rotirajućim rotorom kako bi se formirao tanki sloj materijala. Dok lopatice na rotoru kontinuirano kotrljaju tanki sloj mokrog mulja raspoređenog po površini vruće stijenke, transportne lopatice s funkcijom kutnog vođenja ugrađenom na rotor okreću se 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 duljina 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, mokri mulj se ravnomjerno zagrijava vrućom stijenkom pare, a voda isparava. Vrijeme zadržavanja mokrog mulja u tankoslojnoj sušilici je 10~15 minuta, što omogućuje brzo pokretanje, zaustavljanje i pražnjenje, a rad procesa i podešavanje opreme su vrlo brzi.

3. Postupak sakupljanja ispušnih plinova tankoslojne sušilice

Sadržaj vlage u mulju koji se dovodi u sušilicu tankog filma iznosi 75%~85% (izračunato kao 80%), a sadržaj vlage u mulju koji proizvodi sušilica tankog filma iznosi oko 35%. Polusuhi mulj u granuliranom obliku transportira se do sljedeće jedinice putem transportne opreme sljedeće faze. Mješoviti plin nosač, poput vodene pare, prašine i mirisnog plina, koji nastaje u radnom procesu sušilice tankog filma, kreće se obrnuto s muljem u cilindru i ispušta se u kondenzator kroz cjevovod iz spremnika ispušnih plinova iznad otvora za dovod mulja. U kondenzatoru se voda iz plina nosača kondenzira iz pare, a nekondenzirajući plin se odvaja kapljicama i ispušta u sustav sušenja putem ventilatora s induciranim ispuhom ispušnih plinova. Količina ispušnih plinova iz procesa sušilice tankog filma je relativno mala, obično samo 5%~10% isparavanja sustava. Ventilator s induciranim ispuhom dovodi cijeli sustav sušenja u stanje mikro negativnog tlaka kako bi se izbjeglo prelijevanje mirisnog plina i prašine.

2. Tehnički parametri glavne opreme za proces sušenja tankih filmova

Prema zahtjevu ovog projekta, kapacitet obrade mulja jednog seta sustava za sušenje mulja određen je na 2,5 t/h (prema sadržaju vlage od 80%), a sadržaj vlage mulja je 35%. Dnevni kapacitet obrade 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 kvaliteta opskrbe parom je uvezena prema sljedećim parametrima: temperatura pare je 180 ℃, tlak 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 ℃ prenosi se do linearne sušilice kroz tlačni cjevovod i koristi se kao izvor topline za neizravno zagrijavanje polusuhog mulja. Voda u polusuhom mulju dalje se isparava u linearnoj sušilici. Ovisno o stvarnoj potražnji za proizvodom mulja (pokretanje i zaustavljanje), konačni mulj može doseći 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 ℃, tlak pare je 1,0 MPa, potrošnja pare jedne linearne sušilice je 0,253 t/h, a količina je opremljena s 1 setom.

Vrsta opreme kondenzatora plina nosača je hibridni kondenzator s direktnim ubrizgavanjem, s ulazom zraka od 3 500 Nm3/h, ulaznom temperaturom plina od 95~110 ℃, izlaznom temperaturom plina od 90~180 Nm3/h i izlaznom temperaturom plina od 55 ℃.

Tip opreme ventilatora s induciranim propuhom nosećeg plina je visokotlačni centrifugalni ventilator, maksimalni volumen usisavanja zraka je 400 Nm3/h, tlak zraka je 4,8 kPa, fizički parametri medija nosećeg plina: temperatura je 45 ℃, vlažnost je 80%~100% vlažnog zraka i mješavine mirisa plina, jedan set sustava sušenja opremljen je s 1 setom.

Kapacitet obrade hladnjaka proizvoda je 1,8 t/h, ulazna temperatura mulja je 110 °C, izlazna temperatura mulja je ≤45 °C, površina izmjene topline je 20 m2, a količina je 1 jedinica.

3. Analiza ekonomske potrošnje energije tijekom puštanja u rad sušilice tankog filma

Nakon gotovo pola mjeseca pojedinačnog puštanja u rad i puštanja u rad sustava sušenja tankog filma s isplakom, rezultati su sljedeći.

Projektirani kapacitet obrade jedne tankoslojne sušilice u ovom projektu iznosi 60 t/d. Trenutno je prosječna obrada mokrog mulja tijekom razdoblja puštanja u rad 50 t/d (sadržaj vlage je 79%), što je doseglo 83% projektirane skale mokre osnovne obrade mulja i 87,5% projektirane skale suhe osnovne obrade mulja.

Prosječni sadržaj vlage u polusuhom mulju proizvedenom tankoslojnom sušilicom iznosi 36%, a sadržaj vlage u polusuhom mulju koji izvozi linearna sušilica iznosi 36%, što je u osnovi u skladu s ciljanom vrijednošću projektiranog proizvoda (35%).

Izmjereno 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 sustava sušenja iznosi (50 t × 0,79) - [50 t × (1-0,79)] ÷ (1-0,36) × 1 000 = 23 875 kg/d. Tada je jedinična potrošnja topline sustava sušenja mulja 1,203 871 9 × 107 ÷ 23 875 = 504 kcal/kg isparene vode; Budući da je sustav sušenja mulja podložan promjenama sadržaja vlage u mokrom mulju, kvaliteti vanjske pare i karakteristikama opreme za transport polusuhog mulja u pogledu zahtjeva za granulacijom i drugih čimbenika, potrebno je optimizirati vrijednost različitih varijabli u budućem dugoročnom probnom radu kako bi se saželi najbolji radni uvjeti i ekonomski indeks potrošnje energije sustava.

1. Stroj za sušenje tankih filmova

Struktura opreme sušilice tankog filma sastoji se od cilindrične ljuske s grijaćim slojem, rotirajućeg rotora u ljusci i pogonskog uređaja rotora: motora + reduktora.

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

Pogonski uređaj: (motor + reduktor) može se odabrati frekvencijska pretvorba ili motor konstantne brzine, može se odabrati remenski reduktor ili mjenjač, ​​može se koristiti izravna ili spojna veza, 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 izrađeni su od ugljičnog čelika, odnosno oprema za linearno sušenje izrađena je od SS304+CS.

3. Kondenzator

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

4. Hladnjaci proizvoda

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

Postupak sušenja tankog filma mulja postao je popularan posljednjih godina zbog svojih tehničkih karakteristika, što ga čini učinkovitom i djelotvornom metodom obrade mulja. Postupak uključuje korištenje sušilice s tankim filmom za brzo i učinkovito uklanjanje vlage iz mulja, ostavljajući suhi granulirani proizvod koji je jednostavan za rukovanje i transport. U kombinaciji s iskustvom rada opreme procesnih sustava različitih tehnologija u području sušenja i spaljivanja mulja, tehničke karakteristike postupka sušenja tankog filma mulja su sljedeće.

1. Ključne tehničke značajke stroja za sušenje tankog filma mulja su jednostavnost integracije. Ova metoda zahtijeva najmanje pomoćne opreme te je jednostavna za rukovanje i kontrolu. Proces sušenja ne zahtijeva povratno miješanje, a mulj izravno preskače "plastičnu fazu" (zonu viskoznosti mulja), što proces čini učinkovitijim i pojednostavljenijim. Osim toga, količina nastalog otpadnog plina je relativno mala, a proces obrade otpadnog plina je jednostavan, što ga čini ekonomičnom, učinkovitom i ekološki prihvatljivom opcijom sušenja mulja.

2. Radna ekonomija je još jedan važan aspekt stroja za sušenje tankog filma mulja. Poznat je po relativno niskoj potrošnji energije i dosljedno visokoj učinkovitosti isparavanja. Također je moguće oporabiti i reciklirati ogrjevni medij, 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 također je značajna značajka stroja za sušenje tankog filma mulja. Pogodan je za sušenje različitih vrsta pastoznog mulja i može proizvesti ujednačene čestice mulja s bilo kojim udjelom vlage. Ovaj proces ima nisko opterećenje krutim tvarima, jednostavan početak i zaustavljanje te kratko vrijeme pražnjenja, što dodatno poboljšava njegovu operativnu fleksibilnost.

4. Postupak sušenja tankog filma mulja poznat je po svojoj sigurnosti i zaštiti okoliša. Koristi višestruki inertni dizajn poput N2, pare i detekcije samogašenja. Postupak se odvija u zatvorenom sustavu s negativnim tlakom, niskim udjelom kisika, bez mirisa i bez curenja prašine, smanjujući mogućnost eksplozije prašine i osiguravajući sigurnost i zaštitu okoliša postupka sušenja mulja.

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