回转窑是在无机盐类化工厂

）回转窑是在无机盐类化工厂、有色冶金工厂广泛使用的一种热工设备。以足在产过程中各种物料的热加工过程，原料在回转窑内进行还原和挥发，以得到工艺条件所要求的产品。这些过程所用回转窑品种繁多，窑内温度、气体成分、压力、烟气量、燃料种类、燃料消耗量等参数差别很大，但总的来说，其基本结构相似，均是一套传动装臵通过小齿轮带动一个直筒上的大齿轮，使之不停地转动，而筒体是由两组或更体的直径和长度差异极大，筒体内砌筑的耐火材料也是各种各样。以往都是用230mm或是250mm长的砖砌筑，近年来使用大砖，回转窑的寿命有显著的提高。在一些高温回转窑内，由于抵御高温物料的腐蚀、冲刷、磨损，多使用镁铬砖、镁铝砖、高铝砖等，这些砖的热导率大，窑体散热损失大，为了节约能源，延长窑衬寿命，在工作层外要砌隔热砖。这两种砖只能分别砌成两个互不联结的圆环，不可能使窑砌体缩不均，特别是与隔热层的砖体分离，很容易单块掉落，严重时可引起整环脱落，对窑层有机地融为一体，即在一块砖上两端用不同性质的材料：一端为抗高温、抗磨损、抗腐蚀的材料组成；另一端则是轻质隔热材料组成。同一块砖，工作层可适应高温、冲刷、腐蚀等窑内恶劣环境的工作状态，隔热层则因热导率小，减少了热损失。由于是一块砖，砖是完整的，不会因工作时的条件变化而影响砌体本身。因此，窑体使用周期延长、窑壳外表面温度降低（降低约50～100℃），热损失大为减少。铝铬砖是用铝热法炼铬生成的渣做原料，它的成分主要是铝铬尖晶石，具有极好的耐冲刷、耐腐蚀性，耐火度大于1800合剂，高温烧成不同品牌的铝铬砖。其优点是耐高温、耐冲刷、抗酸碱渣性能好。回转焙烧窑内的物料处于动态焙烧，受热均匀，物料捏合好。产品合格率高，能实现连续生产。该企业在钡盐生产过程中已经有了几十年的实际使用经验，本工程选用与该企业相同的回转焙烧窑用于重晶石的还原焙烧。同时设臵废热回收系统用于副产蒸汽。（2）化合反应器：反应器从几何构形分类可分为管式反应器、槽式反应器和塔式反应器。按反应器内反应物的相态分类可以分为均相反应器（包括气相均相反应器、液相均相反应器）、非均相反应器（气固相反应器、固定床反应器、绝热式固定床反应器、多段绝热式反应器、流化床反应器、气液相反应器）。按照操作方式分类可分为：连续式反应器、间歇式反应器、半连续反应器。按反应器内物流的流动状态可分为：理想平推流反应器、理想全混流反应器、非理想流反应器。按照换热方式和温度分布分类可分为：绝热式反应器、换热式反应器、等温式反应器、变温式反应器。本工程中所使用的合成硫酸钡的反应过程属于在液相进行反应的复分解反应，其反应过程均是在液相中完成，同时形成硫酸钡沉淀。该反应过程主要的工艺控制目标参数就是反应过程有效控制所生成的沉淀粒子的直径。在该反应过程中溶液的浓度、溶液混合的速度、搅拌的强度均对颗粒直径有影响。本工程选用和目前该企业所使用的同样形式的带搅拌槽式反应器。（3）液固分离设备：在沉淀硫酸钡完成反应以及在洗涤过程中，均需要进行液固分离，工艺条件要求液固分离设备应该具有处理能力大、滤饼含水量小、滤液含固量低、利于利于连续化操作。过滤设备的主要类型包括：压滤机（间歇式）：板框压滤机（间隙操作）、叶滤机（间歇式）、转简真空式连续过滤机（连续式）、离心过滤机、离心过滤机、过滤式离心机、沉降式离心机、分离式离心机、转鼓式间歇离心机、转鼓式自动卸料连续、碟片式高速离心机、管式超速离心机。分离的目的是使混合液中的固体从液体中分离出来，或者是把二种互不相溶且比重力作用，静臵一段时间后，会出现分层现象，比重最大的固体颗粒会下沉到容器最底部，最上面为轻相液体，在二二者之间是重相液体。当混合液体进入离心机转鼓并随转鼓高速旋转起来后，这个分层过程由于离心力场的作用，会比在重力场作用下的过程大几千倍的速度加快进行（分离因数就是重力加速度的倍数，一般不大于3000G）。速度差把固相推向转鼓锥端，推出液面之后再推向排渣口排出；分离液从转鼓大端排出，实现固液分离。在工程实践中，选择最合理的离心机机型是保证用户理想的使用效果、合理进行设备一次性投资和实现较低运行成本的关键。通常，离心机的转鼓直径、长径比、转速、分离因素能够反映离心机的性能，是体现离心机规格的重要参数，但是，当考虑离心机的处理能力时，认为仅仅考虑以上参数是不够的。针对离心机机型选择的几个重要参数：脱水体积；离心机转鼓内圆柱部分的脱水体积是指进入转鼓部分的液体的总容量，也可以理解为离心机实际的体积。脱水体积的大小直接决定了物料在离心机内的停留时间，进而决定了离心机的处理能力。用户在买离心机时，既不是买它的转鼓直径，也不是买它的长是脱水能力的最重要的参数。它是转鼓直径、长径比等诸多参数的最终结果，是离心机处理能力的核心参数。现以某离心机为例进行说明。计算圆柱部分的脱水体积应考虑：转鼓圆柱体积部分的长度L（m），转鼓内半径re（m）及非液环区半径r

i（m），r

i可按re的60％考虑。某离心机D

max（最大转鼓直径）=470mmr

max（最大转鼓半径）0.235（r

e）r

i=60％0.235=0.141mL

cyl（圆柱部分的长度）=1.23m脱水体积为：（pxr2e×Lcyl）-（πXr2e×LcY1）=（3.14×0.2352×1.23）-（3.14×0.1412×1.23）=137L物料的液相部分在离心机内的停留时间停留时间即液体从进入转鼓直到排出前所保持的时间。停留时间越长，达到的固液分离效果越好，从而絮凝剂的耗量越少。物料的液相部分在离心机内的停留时间Rt的计算公式为：R

t（s）=3600(S)*btdw／Q式中，Q为进料流量，L／h；btdw为转鼓总的脱水体积L。物料的固相部分在离心机的“沙滩”部分的停留时间Rt物料的固相部分在离心机的“沙滩”部分的停留时间Rt越长：越容易获得较高的锥角度、液面高度等离心机结构因素。分离效果与转速差△n的关系总的转鼓容量=146L（装备了直径310mm的可调溢流堰坝）污泥进料点：从液相出口100mm处输入流量：22m3/hA

to

B=转鼓的液相在排出前经过的距离，它将是：①△n=O

100：13×3.14×0.47=11m②△n=10

11+（10×3.14×9.47）=25mn以获得更好的液相参数，即分离效率。山上述物料的固相部分在离心机的“沙滩”部分的停留时间Rt的分析中可以知道，△n的增大会减少固相部分在离心机的“沙滩”部分的停留时间R

t，从而降低泥饼的干度。这是一个矛盾的两方面，片面强调其中任何—个方面都将影响离心机对物料的处理效果。根据沉淀硫酸钡行业目前的使用现状，本工程卧螺离心机作为工艺流程中的液固分离设备。卧螺离心机广泛应用于石油，化工，冶金，医药，轻工等部门。即可用于固体脱水理能力大，操作方便，能连续自动操作，劳动强度底，占地面积少以及维护费用低等优点。卧螺离心机按流动方式可分为逆流式和并流式两种，按分离相数司分为两相分离型和三相分离型，按结构又可分为普通型、防爆型和密闭型三种。卧螺离心机是一个连续分离的过程，所分离的悬浮液（滤液）中固体含量较低（固体回收率可达90％以上）。卧螺离心机具有转速高，功耗大，易堵料，维修技术与带机相比较为复杂等缺点。（4）干燥设备干燥机种类目前我国常见干燥机种类有喷雾干燥机、气流干燥机、流化床干燥机、流化床喷雾造粒干燥机等。气流雾化器主要用于实验室及中间工厂，其动力消耗大。前两种雾化器都不能雾化的料液，采用气流式雾化器可能雾化。高粘度的糊状物、膏状物及滤饼物料，可采用三流体喷嘴来雾化。气流干燥机气流干燥技术成熟，若有操作数据，可以直接设计。目前，有不少干燥设备制造厂能提供这种类型设备。流化床干燥机流化床干燥机仅次于喷雾干燥机。分为加料部位设臵搅拌器的流化床干燥机和具有内换热的流化床干燥机。当用流化床干燥易于团结或结块的粉粒体物料问题，能达到正常流化。后者是传导传热和对流传热的组合，当用于正常流化态的热空种操作方式可以显著的节能。内换热器有多种形式。流化床还经常用于组合干燥的第二级和第三级干燥机。2类为振动电机驱动；另一类为普通电机通过激振箱使弹簧产生振动。振动流化床尺寸大时，后者效果较好。流化床喷雾造粒干燥机该过程是流态化技术、雾化技术和干燥技术三者有机结合。它是