干法生产

干法生产（精选十篇）

干法生产 篇1

厂区总图布置和车间工艺平面布置原则:

(1)工艺流程合理,物料流向顺畅,功能分区明确;

(2)合理利用场地,因地制宜,提高场地利用率;

(3)各期生产线的物料联系顺畅便捷;

(4)充分利用已有工程的生产及辅助设施,节省投资;

(5)做好环境及水土保持工作;

(6)总图布置整齐美观。

2 低品位原、燃材料的利用

通过对矿山的综合开采和搭配使用筛分、均化等技术手段,尽可能利用低品位原、燃料、各种工业和生活废弃料生产水泥,也使新型干法水泥生产原、燃料的许用范围更宽。目前新型干法生产使用的原料中,石灰石的氧化钙、氧化镁含量可分别放宽到45%、4.0%,燃煤的挥发份可低至2.0%,其灰分可高达40%以上,生产的熟料28 d抗压强度可达60~65MPa。最近我们设计的一条5000t/d熟料生产线原料成分见表1。

3 原、燃料辊磨粉磨方案(见表2)

目前,国内的新型干法水泥线5000t/d规模的主要以立磨为主,而2500t/d规模的生产线,立磨方案还较少。以5000t/d熟料生产线生料制备系统为例,磨制每吨生料,立磨系统比管磨系统装机功率要小6.0 k W,折算成粉磨电耗,则每吨熟料的电耗要差约6k Wh/t熟料,仅此一项,就是熟料生产电耗的10%还多,这是一个很可观的数值。一些工厂的实践表明,采用立磨粉磨生料导致的工程建设一次性投资的增加值,只需运行2~3年节约的电费就可收回。

最近我们正在做一个方案设计,一条10000t/d熟料生产线,拟配置一套生料立磨和一套煤粉制备立磨。

4 采用高效节能的烧成系统

现在国内一些大型设计研究院推出的高效预热器和预分解炉,采用了多心渐扩大蜗壳、短柱体、新型导流整流器、布料分散装置等一系列独特的技术结构和装置,确保了技术性能上实现低阻力、高效率、低能耗、原料适应性强、运行稳定,节能效果较好。

篦式冷却机作为烧成系统中的关键主机设备之一,对确保系统生产能力强、能耗低、运转率高及系统操作稳定极其重要。现在国内外各大水泥公司开发研制出各种的新型篦冷机,第一段篦床的高温淬冷区及热回收区采用高效节能的充气梁控制流篦板;篦床纵横向分成不同单元,分别进行合理的配风,并经空气梁供风;各支管上配置有调节阀以满足充气梁篦板的高效及高阻少流量性能要求和更为细化的冷却风量的调节控制要求,可使烧成系统二、三次风温高,熟料和废气温度都较低,有利于节约电能和热能。

此外,烧成系统采用新型燃烧器,煤粉计量采用精度高、调节方便可靠的计量秤,保证系统达到良好状态。

目前我们烧成系统的主要技经指标:(1)先进的预热器和预分解炉,系统阻力可低于5000 Pa,C1废气温度可低于300℃左右;(2)冷却机热回收效率达70%~75%,单位熟料的冷却用风量(标况风量)小于2m3/kg-cl;(3)燃烧器一次风量可小于12%。

5 大宗物料的输送采用机械方式

水泥生产中须对大量的块状、粉状物料进行输送,主要的输送方式由机械输送和气力输送。新型干法水泥生产线具有规模大、物料输送量大、输送距离长等特点,采用机械输送方式可以较大程度地降低电耗。现在的新型干法水泥线,气力输送设备中除电耗很低的空气输送斜槽还被使用及煤粉输送要求输送管出口煤粉具有一定动能、且煤粉输送量也不大情况下而采用泵输送外,其他大量的物料输送均采用各种机械输送,对降低电耗作用明显。

实例:经计算或统计,仓式泵输送物料的电耗约为每输送100m需0.5~1.0 k Wh/t,螺旋泵输送物料的输送距离为50~100m范围,输送电耗约为2.0k Wh/t,输送距离越大电耗越高。

我们设计的两条5000t/d熟料生产线,生料入窑分别用斗式提升机和气力提升泵,参数和满负荷运行情况如下见表3。

由此计算得此一项差值约为1k W/t生料。

6 水泥粉磨采用预粉磨或立磨技术

理论和实践都证明,采用球磨粉磨水泥粉磨效率较低,单台磨产量不容易大于150t/h,粉磨电耗也高,粉磨系统电耗要达到40 k Wh/t。而采用辊压机、立式磨等方案粉磨水泥,可以较大地提高单台设备粉磨能力,降低电耗。目前已经较多使用了把辊压机、立式磨、CKP磨等设备作为预粉磨设备,再用球磨进行细磨成水泥成品。这样可以较多地提高系统生产能力,降低水泥粉磨电耗,实现了提高产量、降低电耗的目的。目前国内使用的统计数据为:

Φ4.2m×13m水泥磨,装机功率3150 k W,生产能力约90 t/h,系统粉磨电耗约38~40 k Wh/t,有些更高。而配辊压机作预粉磨,装机功率2×500 k W,Φ4.2 m×13m水泥磨装机功率改为2800 k W,再加选粉机或打散机设备等组成水泥混合粉磨系统,生产能力可达130~140 t/h,系统粉磨电耗可降为30~35 k Wh/t或更低。

近来一些研究人员的研究表明,采用立磨粉磨的成品水泥,颗粒级配和粒度分布与球磨产品相近,不会影响水泥的性能和质量。

我们最近投产了一台水泥管磨,又正在设计一条生产线,拟用一台立式磨粉磨水泥,此两磨的主要参数比较见表4。

7 对大型调风量的风机采用变频调速技术

新型干法水泥生产线中装备有近20台的需调风量的风机,有些风机的单台装机功率就达数千千瓦,传统做法是风机通过挡板阀门或液力偶合器来调速,导致电能浪费。近年来,采用高压变频装置调节风机转速来实现调节风机风量的技术得到了较多应用,效果很好,经济效益也很突出。

变频调速无附加转差损耗,效率高,调速范围宽;对于低负荷运行时间较多或起停运行较频繁的场合,可以达到节电和保护电机的目的。其缺点是技术较复杂,价格较高。

国内一些大型水泥企业集团如海螺、山水等都作过应用变频调速的节电统计,变频调速可节能20%以上。我们在一些工程上也作过粗略统计,节电效果明显,特别是在窑头排风机、冷却机风机等设备上,节电可达到30%以上。

8 新型干法水泥厂纯低温余热发电技术

水泥熟料生产中还有大量中、低温余热仍不能被充分利用(见表5),由其所造成的能源浪费仍很大。目前国内技术先进的窑外分解水泥窑,生产过程中由窑头熟料冷却机和窑尾预热器排掉的350℃以下废气,其所含热量约占水泥熟料烧成总热量的30%以上。如何更进一步充分利用如此大量的水泥生产热损失,成为国内水泥工业关心的重要问题之一。

废气热焓中(约220kcal/kg-cl),用于原、燃料烘干大约50~60kcal/kg-cl,尚有约160kcal/kg-cl未利用,其中可以回收的热大约有60%。充分利用水泥生产中的中低温废气余热发电,逐步最大限度地供给自身用电需要,减少外供电量,可以最大限度地回收利用余热,降低能耗,节约能源,贯彻经济可持续发展战略。

纯低温余热发电的特点:

(1)完全利用余热发电;

(2)废气余热的品位比较低,废气温度一般在200~400℃;

(3)废气余热源在一个以上;

(4)余热发电配置的热力系统不太复杂;

(5)蒸汽参数较低,对发电设备要求较高;

(6)单位发电设备体积和重量相对较大。

新型干法水泥生产工艺 篇2

摘要：通过预分解窑干法水泥生产来了解了新型干法水泥生产工艺的工艺流程，熟悉新型干法水泥生产工艺的特点，知道新型干法水泥生产客观规律以及“均衡稳定”的重要

关键词：新型干法水泥，原料预分化，预分解，均衡稳定。

悬浮预热器窑和预分解窑工艺是当代水泥工业用于生产水泥的最新技术，通常称为新型干法水泥技术。

新型干法水泥生产，就是以悬浮预热和预分解技术为核心，把现代科学技术和工业生产最新成就，例如原料矿山计算机控制网络化开采、原料预均化、生料均化、挤压粉磨、IT技术，及新型耐热、耐磨、耐火、隔热材料等广泛应用于干法水泥生产全过程，使水泥生产具有高效、优质、节能、环保和大型化、自动化及科学管理等特征的现代化水泥生产方法。

1.新型干法水泥生产工艺流

预分解窑干法水泥生产是新型于法水泥生产技术的典型代

1.1.1生料制备

来自矿山的石灰石由自卸卡车运入破碎喂料仓，经石灰石破碎系统的破碎后由皮带输送机定量地送往预配料的预均化堆场。黏土用自卸汽车运入或者从工厂的黏土堆棚中用铲斗车卸入黏土喂料仓，经喂料机喂人≠1200mm×1080mm双辊破碎机，在双辊破碎机中破碎到85％的黏土小于25mm后，经计量设备送入预配料的预均化堆场。破碎后的石灰石、黏土和其他辅助原料各自从堆场由皮带输送机送往磨头喂料仓，经配料计量后，定量喂入原料磨进行烘干并粉磨。烘干磨的热气体由悬浮预热器排出的废气供给，开启时则借助热风炉供热风。粉磨后的生料用气力提升泵送人两个连续性空气均化库，进一步用空气搅拌均化生料和储存生料量地送往预配料的预均化堆场

1.1.2熟料煅烧

均化库中的生料经卸料、计量、提升、定量喂料后由气力泵送至窑尾悬浮预热器和分解窑水泥生产过程解炉中，经预热和分解后的物料进入回转窑煅烧成熟料。回转窑和分解炉所用燃料煤由原煤经烘干兼粉磨后，制成煤粉并储存在煤粉仓中供给。熟料经冷却机后，由裙板输送机、计量秤、斗式提升机分别送入熟料库内储存。

1.1.3水泥制成熟料、石膏经定量喂料机送入水泥磨中粉磨。水泥磨与选粉机一起构成所谓的圈流水泥磨，粉磨时也可根据产品要求加入适量的混合材料与熟料、石膏一同粉磨生产不同种类或标号的水泥品种。粉磨后的水泥经仓式空气输送泵送至水泥库储存，一部分水泥经包装机包装为袋装水泥，经火车或汽车运输出厂，另一部分由散装专用车散装出厂。其他不同规模的预分解窑水泥生产线、同规模而不同生产厂家的预分解窑水泥生产线的工艺流程大体上与前述相似，不同之处主要是生产过程中的某些工序和设备不尽相同。

2.新型干法水泥生产的特点

2.1.1优质

生料制备全过程广泛采用现代均化技术。矿山开采、原料预均化、原料配料及粉磨、生料空气搅拌均化四个关键环节互相衔接，紧密配合，形成生料制备全过程的均化控制保证体系即“均化链”，从而满足了悬浮预热、预分解窑新技术以及大型化对生料质量提出的严格要求，产品质量可以与湿法媲美，使干法生产的熟料质量得到了保证

2.1.2低耗

采用高效多功能挤压粉磨、新型粉体输送装置大大节约了粉磨和输送能耗；悬浮预热及预分解技术改变传统回转窑内物料堆积态的预热和分解方法，熟料的煅烧所需要的能耗下降。总体来说，熟料热耗低，烧成热耗可降到3000kJ／kg以下，水泥单位电耗降低到了90～110kW·h／t以下。

2.1.3高效

悬浮预热、预分解窑技术从根本上改变了物料预热、分解过程的传热状态，传热、传质迅速，大幅度提高了热效率和生产效率。操作基本自动化，单位容积产量达110～270kg／mz，劳动生产率可高达1000～4000吨／(人·年）。

2.1.4环保

由于“均化链”技术的采用，可以有效地利用在传统开采方式下必须丢弃的石灰石资源；悬浮、预分解技术及新型多通道燃烧器的应用，有利于低质燃料及再生燃料的利用，同时可降低系统废气排放量、排放温度和还原窑气中产生的NO，含量，减少了对环境的污染，为“清洁生产”和广泛利用废渣、废料、再生燃料及降解有害危险废弃物创

造了有利条件

2.1.5装备大型

装备大型化、单机生产能力大，使水泥工业向集约化方向发展。水泥熟料烧成系统单机生产能力最高可达10000t／a，从而有可能建成年产数百万吨规模的大型水泥厂，进一步提高了水泥生产效率

2.1.6生产控制自动化

利用各种检测仪表、控制装置、计算机及执行机构等对生产过程自动测量、检验、计算、控制、监测，以保证生产“均衡稳定”与设备的安全运行，使生产过程经常处于最优状态，达到优质、高效、低消耗的目的2.1.7管理科学化

应用IT技术进行有效管理，采用科学的、现代化的方法对所获取的信息进行分析和处理

2.1.8投资大，建设周期较

3.3新型干法水泥窑生产的客观规

一切事物，都有其内在运动的客观规律，对于新型干法生产，也是这样。各种新型干法生产是以悬浮预热、窑外分解技术为中心发展起来的，因此，研究新型干法生产的规律，首先要研究悬浮预热窑和预分解窑的规律类型的窑，都受着燃料燃烧规律，热传递规律和热力平衡分布规律制约。为了保证窑系统的良好的燃料燃烧和热传递条件，从而保证窑系统的最佳的稳定的热工制度，在生产中必须做到生料化学成分稳定，生料喂料量稳定、燃料成分(包括热值、煤的细度、油的雾化等)稳定、燃料喂入量稳定和设备运转稳定(包括通风设备)，即“五稳保一稳”。这是水泥窑生产中一条最重要的工艺原则。在新型干法生产中，采用的许多新技术、新装备，如：原料的预均化、生料空气搅拌，X荧光分析仪、电子计算机、电子秤、自动化仪表、自动调节回路以及各种耐热、耐磨、耐火新材料，都是为了这个目的。水泥窑生产，只有做到“五稳保一稳”，才能保证各个技术参数经常处于最佳值，生产经常处于最佳状态，才能取得最佳的经济效益。否则，不尊重客观规律，忽视科学管理，忽视均衡稳定生产，甚至盲目追求产量，就会人为地造成窑系统热工制度的紊乱，结果只能事与愿违，得不偿失。尤其对于悬浮预热窑和预分解窑来说，由于生料与高温气流之间传热快，物料在窑系统内停留时间短，化学反应迅速，故对热工制度的波动更为敏感。热工制度不稳，轻者会打乱正常的生产秩序，严重时则会造成预热器系统的粘结堵塞，甚至威胁设备安全，因此，对此更应特别重视

4.4均衡稳定是搞好新型千法生产的关键

据新型干法生产的特点及新型干法水泥窑生产中应遵循的科学规律，可以看出：“均衡稳定”是新型干法水泥生产过程中最为重要的问题，是搞好新型干法生产的关键所在。它不但关系到生产能否正常进行，也直接影响到产品质量、产量，消耗，生产的安全、成本、效益和环境保护工作。

参考文献

[1]李坚利、周惠群等《水泥生产工艺》武汉：武汉理工大学2008.07

[2]陈全德、曹辰等《新型干法水泥技术》北京：中国建筑工业出版社1987.12

[3]于兴敏《新型干法水泥实用技术》北京：中国建筑工业出版社2006.08.01

[4]陈全德《新型干法水泥技术原理与应用》北京：中国建筑工业出版社2004.02

[5]于玉苑《新型干法水泥生产新工艺、新技术与新标准》北京：当代中国出版社2011.12.17

干法生产 篇3

【关键词】半干法;玉米;淀粉;生产;技术

利用玉米为原材料进行淀粉糖的制备是当前较为常见的一种制糖方法，这是因为玉米中含有大量的淀粉，可以通过一定的工艺手段将其转化并提取出淀粉糖。、以下本文主要介绍了在利用半干法进行玉米淀粉糖的制备生产时需要注意的关键技术。

1、半干法玉米淀粉糖工艺流程

工艺流程为：玉米粉→润料→挤出（糊化、液化）→晾干→磨粉→测挤出物成分。

2、操作要点

2.1润料。在进行玉米沉淀塘生產之前要做好充足的准备工作，具体来说，要用适当的容器称出玉米粉、水、淀粉酶、氯化钙各九分。其中玉米粉要以每份3kg为准，水和淀粉酶都是等量的。需要注意的是淀粉酶需要具有较强的耐高温性。首先，将氯化钙和淀粉酶进行溶解，然后用一定的盐酸溶液对pl值进行调节，要保持在弱酸的范围内。然后将玉米粉进行均匀地搅拌，使其完全融入到溶液中。如果物料曝露在空气中的时间较长就会对酶的性质产生一定的影响。物料的含水量是固定的，通过搅拌需要将润料够的物料含税量控制在44%，54%，64%内。

2.2挤出。在挤出的过程中，要严格控制挤出机的温度，在这之前要进行一段时间的预热，必须要在进行挤出操作之前使得挤出头达到一定的温度。首先要对引料进行挤出，待温度降到实验的恒温之后在按照计划进行挤出操作。其中温度和水分成反比的关系。为了区分样品可以在溶液中滴入果绿色素。在整个操作过程中要对温度进行控制。

2.3晾干。挤出的物料呈宽带状，把待测的样品分成小段，铺开自然晾干。

2.4磨粉。把晾干的待测样品册成更小的碎块便于粉碎。使用粉碎粒度60-200目筛的粉碎机进行粉碎，粉碎后的物料过100目筛，装袋编号待测。

2.5测挤出物成分。测原料玉米粉和挤出样品的水分含量、脂肪含量、蛋白含量、还原糖含量、淀粉含量。

2.6原料玉米粉各成分含量的测定。经测定，原料玉米粉的各成分含量分别为：水分14.7%，灰分0.48%，脂肪0.56%，蛋白质7.8%，淀粉35.5%。

3、淀粉与还原糖的测定

3.1还原糖的测定：。对还原糖的测定需要取定量的原液进行实验，本文将待测还原糖溶液定位50ml，将其倒入400ml的烧杯中，然后分别加入25ml的甲、乙两种溶液对烧杯进行加热，加热的时间需要控制在4min内，还要使两种容易在沸腾的温度下保持2min，然后立即倒入垂融漏斗中过滤，再用热水对烧杯进行洗涤，使其不再呈碱性。过滤后的溶液分别加入25ml硫酸铁以及水，直至氧化亚铜完全溶解，并用高锰酸钾进行检定。在取50ml水做对比实验，当该溶液煮沸2min后，溶液变为紫红色，说明溶液中含有一定的氧化亚铜。将溶液进行抽滤，然后倒入垂融漏斗中，由于滤液变为深蓝色，再加入硫酸铁后，溶液又变为绿色，鉴定氧化亚铜的三价铁离子还原为二价亚铁离子。

3.2淀粉的测定：测定：同还原糖的测定方法。在对样品进行处理时需要用乙醚，这种试剂能够起到脱脂的作用，添加乙醇试剂可以脱去淀粉当中的可溶性糖分，将这些操作完成之后要用清水将其清洗干净，。在对淀粉质进行过滤时，每一个流程的速度都要进行严格的控制。然后要进行式样处理，选择经过脂肪提取后的样品，先不进行脱脂，将其直接脱糖和水系，这个时候的过滤速度较之前有所提高，但是整体速度还是比较慢。回流后的水解液呈深棕褐色，用盐酸和氢氧化钠调节，用广泛pH试纸调试使水解液pH约为7。加入乙酸铅溶液后，有浅棕色沉淀生成。过滤后，滤液为浅黄色待用。

4、半干法技术应用的关键点

4.1物料水分含量对挤出试验效果的影响。其中，物料内部水分的含量是挤出效果的主要影响因素，如果物料水分含量较少，那么，样品在挤出过程中，将会呈现粉末的状态，同时，还会以雾状的形式从漏斗中喷出。而物料水分含量较多时，就会有效降低了螺杆与挤出腔之间的阻力，这时的物料竟会停留在腔中，无法顺利进入到压缩熔融段中，最终导致不出料状况的发生。由此，我们可以看出，只有物料内部水含量保持在适中的状态，才能达到理想的基础效果。通过相关数据分析得知，淀粉的降解程度是随着无聊水含量的变化而变化的，物料水分含量越少，淀粉的降低程度就越高。其次，从节约环保方面来说，如果对水资源的用量进行有效的控制，不仅能够有效缓解水资源短缺的问题，还可以大大加快淀粉的降解速度，进一步提高了糖液的质量。

4.2流量对挤出试验效果的影响。这里所指的流量简单的说就是进料速度，进料速度受到很多因素的影响，其中主要有两点，一点是挤出机的使用性能;另一点是物料的含水量，如果挤出机的性能很好，但是物料的含水量却非常多，那么就会影响进料的速度;而在同等条件下，物料的水分含量比较低，那么，进料速度也就相应的提高。但是因为通常都是人工手动调节进料速度，因此流量控制并不十分准确，但是经过相关人员的观察可知，进料速度对淀粉降解程度影响并不大，通常情况下，可以不将其考虑在内。

4.3温度对挤出试验效果的影响。温度对淀粉降解程度的影响与流量相比要明显很多，经过实验可知，当温度达到120℃时，淀粉降解达到最佳状态。温度也同样受到物料含水量的影响。一般情况下，物料含水量比较高时，淀粉链的形态是伸展的，在酶切分时相对来说要均匀很多，淀粉也比较容易降解，而反之则不同。

4.4酶用量对挤出试验效果的影响。酶含量是影响挤出效果的主要参数，它直接影响到淀粉的液化程度。本试验采用的耐高温α一淀粉酶酶活为4万单位/g，最适温度范围为90-150℃。酶用量越大，淀粉降解程度越低，出现这种情况的原因是酶用量超过0.2%后，酶趋于饱和，酶用量的增加对淀粉的水解速率影响减弱。

5、结语

总之，在采用半干法进行玉米淀粉糖制备时，需要注意控制生产过程中的水分、流量、温度和酶用量。并且要注意在适当的时间添加糖化酶，以取得良好的生产效益。

参考文献

[1]张旺.玉米全糖粉生产工艺中关键技术的研究[D].吉林大学，2009.

干法生产 篇4

1 水质

水泥厂的主要用水为工业循环冷却水, 其水质严格来讲是不能满足喷水系统的要求的, 但国内的大多数水泥厂直接取循环冷却水作为喷水系统的补充水, 这点是不可取的。

增湿塔喷水使用的喷头为雾化喷头, 对水质要求特别严格, 再加上喷头工作的环境温度一般在350～400℃, 水硬度过大就容易产生结垢, 进而堵塞喷嘴, 减少喷水量, 降低雾化效果, 甚至导致增湿塔湿底湿壁。笔者认为, 可采用经软化处理的生活用水作为增湿塔喷水系统的补水水源, 并在喷水泵前设不小于30目的过滤装置。

立磨喷水和篦冷机喷水不要求雾化, 对水质要求低, 但鉴于工作温度依然很高, 建议以生活用水作为补水水源, 并在喷水泵前设置过滤装置。

2 水量

水量的大小主要取决于被冷却物的质量和冷却前后的焓差, 也与冷却水本身冷却前后的焓差有关[1]。对于上述三种喷水工艺而言, 在以烟气和冷却水为交换介质的前提下, 喷水量大小的主要判断依据是烟气的进出口温度, 其热量平衡公式如下:

其中:

h2、h1———冷却水的进、出口焓值, kJ/kg;

m水、m烟———冷却水、烟气质量, kg;

C———烟气的比热容, kJ/ (℃·kg) ;

t进、t出———烟气的进、出口温度, ℃。

由于在线分析控制时测量烟气的进、出口温度是比较切合实际的, 因此设烟气的比热容为固定值。

立磨喷水根据各厂实际情况决定, 如果磨机振动不大, 压差不高, 在保证出磨物料温度在受控范围之内的前提下, 适当降低喷水或不喷水, 磨机的产量会更高。但若物料较干燥, 适当喷水可以减小磨内阻力, 降低压差, 稳定料层[2]。

常规的熟料冷却介质是空气, 而水的比热容比空气高 (空气平均比热容1.01kJ/ (℃·kg) , 水的比热容4.181kJ/ (℃·kg) ) , 故采用喷水冷却要比单一的空气冷却效果要好得多。多介质熟料冷却技术的喷水量可根据熟料的进、出口温度的要求, 减去空气冷却带走的热量计算得出。

增湿塔喷水量的计算不但与烟气的量及烟气的进、出口温度差有关, 而且还与水的雾化效果关系密切。水的比热容为4.181kJ/ (℃·kg) , 当雾化后还将带来2 500kJ/kg的潜热, 所以要求增湿塔喷水100%雾化。这样不但能减少喷水量, 还能降低增湿塔湿底湿壁的几率。为了加强雾化效果, 可以采用双流体喷雾系统, 比原来的高压回流系统增加了压缩空气系统, 雾化颗粒直径可达到60μm, 增加了与烟气的接触面积, 加强了传热。一般在生料磨运行且余热电站接入的情况下, 增湿塔喷水量减少甚至不喷水。

3 水压

立磨及篦冷机喷水的喷头主要采用消防喷淋喷头, 工作压力一般在0.3～0.5MPa, 喷水泵站一般都是就近设置, 不需要考虑水泵的管路损失, 故选择水泵的扬程一般在40m左右即可满足要求。有不少设备厂家建议篦冷机喷水采用高压雾化喷头, 认为这样的换热效果更好, 但笔者认为, 在篦冷机喷水系统中采用高压雾化喷头的性价比并没有提高。首先, 篦冷机进口的熟料温度在1 400℃左右, 水即使不雾化喷淋到高温物料表面在极短的时间内就完全蒸发了, 雾化水的效果并不显著;其次, 高压喷头的作用压力一般都在1.0MPa以上, 这样就要求水泵的扬程在100m以上, 不但增加了水泵的功率, 而且还要选择高压泵 (多级泵) , 这不但增加了初次投资而且还增加了运行成本。3 000t/d生产线篦冷机高压及低压喷水系统的初投资和运行成本对比分别见表1和表2。篦冷机喷水只是一种辅助措施, 熟料降温的主要设备是风机, 现在有些第四代篦冷机已经不再要求辅助喷水了。

增湿塔喷水常用的有高压回流和低压双流体系统。前者使用较多, 后者是新的喷水工艺, 但其使用效果较好, 运行成本低。低压双流体系统的关键技术和设备仍然掌握在发达国家手中, 国内尚不能完全提供这种技术。高压回流系统雾化颗粒直径一般在500μm, 喷雾压力要求在4.0MPa左右, 这样高的工作压力容易引起管道及喷枪的磨损和破裂, 同时雾化颗粒直径较大容易导致粉尘黏附造成灰斗堵塞事故。而低压双流体系统是利用压缩空气和水流体的双重作用来实现水的高度雾化, 雾化颗粒直径可达到60μm。水压和气压要求都在0.5MPa左右, 水泵的扬程在100m左右, 大大降低了水泵功率, 压缩空气可直接接入厂区压缩空气系统不需要另外增加空气压缩设备。

表3和表4分别是3 000t/d生产线增湿系统高压回流与低压双流体系统初投资和运行成本的对比。

4 结束语

喷水系统的可靠运行不仅仅与水质、水量、水压有关, 还与合理的温度控制、操作系统的前瞻反馈、喷枪的长短搭配及分组控制等有很大的关系。总之选择经济合理的水质和水量、控制理想的水压对喷水技术的节能增效有重要的作用。

参考文献

[1]严家, 王永青.工程热力学[M].北京:中国电力出版社, 2007.

干法聚氨酯合成革生产工艺 篇5

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查看:532 次 xiangyuan 发表于 2008-04-07 07:14 聚氨酯人造革主要分为干法聚氨酯人造革和湿法聚氨酯人造革。所谓干法聚氨酯人造革，是指将溶剂型聚氨酯树脂中的溶剂挥发掉后，得到的多层薄膜加上底布而构成的多层结构体。而湿法聚氨酯人造革，是将溶剂型聚氨酯，采用水中成膜法而得到的具有透气性和透湿性，又同时具有连续多孔层的多层结构体。

一、干法聚氨酯人造革

（一）生产工艺流程

注：

1、离型纸发送

2、离型纸贮存装置

3、第一涂料台 4、10M左右干燥箱

5、第一组冷却辊

6、第二涂料台 7、15—20M干燥箱

8、第二组冷却箱

9、第三涂料台

10、基布发送台

11、贴合装置 12、20—25M干燥箱

13、第三组冷却辊

14、剥离装置

15、人造革卷取

16、离型纸卷取

离型纸法聚氨酯人造革生产原理是将不同性能的面、底层配合液利用刮刀涂覆在离型纸上，面料经过干燥、冷却工艺后，再涂覆上粘合层底料，利用基布发送贴合装置将基材与底料复合，经过干燥、冷却后，利用剥离装置将成品人造革与离型纸分别成卷。

（二）、主要原料

1、离型纸

A、离型纸分类：

按用途分：①聚氯乙烯人造革用纸 ②聚氨酯人造革用纸 按花纹分：①平面纸 ②压纹纸

按光泽度分：①高光型 ②光亮型 ③半光亮型 ④半消光型 ⑤消光型 ⑥超消光型 按材质分：①硅系纸（表面涂敷有机硅聚合物，耐温≤190℃）②非硅系纸（表面涂敷丙烯聚合物，耐温≤150℃）③特殊用纸（PVC用）

B、性能要求：

①强度：由于在涂布后，进入烘箱干燥，温度较高，在多次使用中必须有足够的强度，最重要的撕裂强度。

②表面均匀性：必须保持一定的离型均匀度及光泽，平面纸的平滑度及厚度要保持一致。③耐溶剂性：在生产中，常用到多种溶剂，要做到既不溶解也不溶胀。

④合适的剥离强度：离型纸要有适当的剥离强度，如果剥离太困难会影响到纸的重复使用次数，如果剥离太容易，在涂布及复合时易引起预剥离，而影响产品质量。C、供应商：

目前国内离型纸还没有生产，主要依靠进口，世界上生产离型纸的厂商主要是：美国沃沦公司、英国维金斯公司、意大利宾达公司、日本创研株式会社、旭辊株式会社、大日本印刷株式会社等。各公司的主导产品品种各不相同。

2、树脂

一类是表皮层用树脂，另一类是粘接层用树脂，后者可分为I液型树脂与II液型树脂。一般来说，I液型聚氨酯是由含有活泼氢的高分子量化合物，含有活泼氢的低分子量化合物（又称扩链剂）以及二异氰酸酯化合物制造出来的。其分子结构可分两部分，一是含有活泼氢的高分子量化合物为基础，称为软链部分，二是含有低分子量化合物和二异氰酸酯相连结的称为硬链部分。硬链链节的比例有利于提高其熔点、玻璃化温度、硬度和强度，但相对降低了其弹性和溶解度。

相反，含有活泼氢的高分子量化合物是较柔软的链节，能降低其熔点、玻璃化温度，提高柔软度、弹性和挠曲性。聚氨酯树脂的这种结构对其性能影响很大，其性能取决于分子量的大小，分子间的引力，分子间的链节柔软性；聚氨酯树脂其性能随分子量的增加而提高，如拉伸强度、伸长率、熔点、硬度等，溶解度则相反，随着分子量增加而下降。通常干法人革要求表面处理层光滑耐磨，耐弯曲性好，耐溶剂性好，有良好的重复涂敷性，颜料分散均匀、展色性佳的等等特点。

因此，凝集力高的I液型树脂最为合适。此外，湿式聚氨酯革的多孔层在水中要求有快速凝固性，所以同样用分子内高凝集力的热塑性的I液型树脂。而粘结层要求和基布粘接性好，柔软，耐水解性好，所以最好采用凝集力低的，而且与异氰酸酯等交联剂在交联促进剂存在下并用的热固型的II液型聚氨酯树脂，II液型树脂是由含有活泼氢的高分子量化合物和二异氰酸酯进行加成聚合反应得到的，其末端上具有反应性的羟基，II液型聚氨酯树脂本身不能成膜，即使成膜也是低物性的皮膜，为了提高其物理性能和粘接性，可利用其末端反应的羟基和交联剂通过交联促进剂进行交联反应，形成网状结构才能得到高物性皮膜。

皮膜的物理化学性能是由II液型聚氨酯树脂中的含有活泼氢的高分子量化合物的组成、分子量的大小、交联剂的用量决定的，所以交联剂、交联促进剂等在配合时的添加量、固化条件、熟化条件等对皮膜物性有很大影响。通常选择树脂牌号时主要根据其综合质量数据指标而定，如溶剂组成、抗拉强度、模量、伸长率等等。各品种性能详细参考我公司新版说明书。

3、溶剂

在人造革生产过程中所使用的溶剂有着很重要的作用。第一，它是溶解树脂形成适合于配制一定粘度的可供涂覆、浸渍及表面处理的混合液的液体；第二，一些溶剂又常常用来作为制备聚氨酯树脂的反应介质；第三，一些溶剂又常常用来配制色浆，用于产品的着色、印刷、涂饰等。在选择使用溶剂的时候，除了考虑其溶解度、挥发速度的共性以外，特别是聚氨酯人造革对溶剂的要求较高，主要是考虑涂布液的异氰酸酯基（-NCO）的特点，所以应注意下面两点：

A、溶剂中不能含有与异氰酸酯基反应的物质，如有，将使聚氨酯变质而不能使用，所以醇、醚、醚醇类溶剂不能使用。

B、水的影响。普通工业级溶剂实际上多少都含有水分，因为溶剂与水之间具有一定的溶解度，这样容易使水分与异氰酸酯基发生反应，而消耗不少异氰酸酯，因此不论是在树脂制造过程中，还是稀释配料过程中，都必须用无水的溶剂，所以聚氨酯人造革所选择的溶剂要求不含杂质或杂质极少。一般选用工业一级品溶剂，其纯度在99%以上。使用时现用现配，配成的浆料不能存放时间太长，特别是II液型树脂混合液，以免吸潮，使浆料变质。

常用溶剂性能表（见下图）

溶剂名称 沸点℃ 相对密度（20℃下）水溶解度（V/V）溶度参数 二甲基甲酰胺（DMF）153 0.945 ∞ 12.1 甲苯（TOL）110.8 0.866 0.05 8.9 甲乙酮（MEK）79.6 0.806 26.8 9.1 丙酮 56.1 0.790 ∞ 9.41

乙酸乙酯（EA）77.1 0.900 8.7 9.08 环己酮 155.6 0.951 8.7 10.05

4、基布

目前人造革所使用的的基布大体分为三大类： A、机织布：①平织布 ②斜纹布 ③缎纹布 ④绒毛布 B、针织布：①纯棉 ②维棉 ③涤棉 ④纯化纤针织布

C、非织造布：又称不织布，俗称无纺布。无纺布可分为针刺型与非针刺型两种

目前国内聚氯乙烯人造革和聚乙烯人造革常用的基布是各种棉布、维棉布或纯化纤布；干式聚氨酯人造革常用针织布或平织布及单面起绒布；而湿式聚氨酯人造革常用的是双面起毛布及合成纤维织物；湿式聚氨酯合成革常用合成纤维无纺布。通常起毛布又分为纯棉起毛布和混纺起毛布，根据鞋材、服装、及包用材的不同，而设计厚度、经纬纱织密度及成品所要求的断裂强度、断裂伸长率、及撕裂强度、涨破强度等指标。通常

人造革对基布的要求有以下几点：

A、基布表面必须平整，厚度、起绒密度、长度、色泽等要求均匀一致。B、基布表面无线头、疙瘩、无孔洞等异常，接头处平整牢固。C、参照技术质量标准，进行批次抽检测试

D、要能经受住人造革生产时较高的加工温度，基布若是织物需保证经纬方向强度接近，若是无纺布，必须保证纵横方向强度一致。

5、着色剂

着色剂可分为染料和颜料两大类。两者的主要区别是溶解性不同。染料可溶于水、油、各种有机溶剂等。具有强烈的着染能力，色泽鲜艳，但耐热性、耐光性和耐溶剂性差，在人造革的加工温度下易分解，在制品的使用过程中容易渗出，迁移而造成串色和污染。颜料一般不溶于水、溶剂，在人造革中分散成细微颗粒，由其表面的遮盖作用而着色。它和染料相比较，透明性、鲜艳性稍差，但耐热性、耐光性好，不易迁移渗出。颜料可分为有机颜料和无机颜料两类。无机颜料具有优良的耐热性、耐光性和耐溶剂性，而且原料易得，制造简便，价格低廉，但其透明度、鲜明性差，色泽暗淡，相对密度大。有机颜料具有介于无机颜料和染料之间的综合性能，耐热性、耐光性及分散性不及无机颜料，但色泽鲜艳，分散性好。

理想的着色剂在人造革制造中应具备如下条件： A、色泽鲜艳、着色力强、分散性好、不凝集。

B、耐热性好，在树脂的加工温度下和最高使用温度下有良好的热稳定性，不变色、不分解。C、耐溶剂性好，与溶剂接触后不会因溶剂而迁移、串色。

D、耐迁移性好，要求着色剂在树脂中不会发生色迁移，颜料不会析出。

E、耐化学稳定性好，有良好的耐酸、碱性，与树脂中其他助剂不会发生化学反应。F、无毒、无臭、着色剂不含有对树脂有影响的杂质。

（三）配方工艺设计

聚氨酯人造革使用的原材料最主要的是聚氨酯树脂，选用时根据用户提供的样品外观、软硬度、颜色、光泽度及物理机械性能要求，先做小样试验，了解表皮层混合液和粘合层混合液的配合，摸索好工艺条件后再投入使用。

聚氨酯人造革生产过程中，树脂浆料经过一系列过程，最后溶剂完全挥发掉，这样便接触到生产合理工艺问题，应根据所加工的纹路大小、深度来控制配合液的综合粘度，粘度过低后容易造成表面花纹不清晰、粘连，成本相对增大。而粘度偏高，涂布量降低时，又容易使混合液不易进入离型纸纹内，涂布间隙小，出现卡刀断纸现象易给操作人员带来不便。

在产品工艺设计方面,应根据产品的用途进行设计。比如鞋用革要求的机械强度高，在选用基布时应选用物理性能较高的起毛布、平纹织物，客户要求鞋革的表面平整、光滑，就应在选择离型纸时，选用小花纹、比较光亮或高光亮型，聚氨酯树脂表皮层应用偏高模量型号，而粘接层应考虑耐水解，基布的颜色和表皮层的颜色协调接近等。

（四）、生产中的异常排除

序号 缺陷 原因 解决方法表面发生针孔 面层粘度过高 溶剂沸点低 涂层过厚

第一个烘箱温度高 面层烘干时间短

面层树脂被溶解 降低面层混合液粘度 加高沸点的溶剂 涂薄些 降低烘箱温度 延长干燥时间

选用耐溶剂的树脂,粘合层少用强溶剂 贴合基布后发生针孔 粘合后烘箱温度太低 涂覆量大 贴合间隙小 贴合压力过大 贴合后烘箱温度低 风量小

面层干燥后冷却差

粘合层DMF过多，干燥速度慢 增加粘合层粘度 降低涂覆量 调大贴合辊间隙 降低贴合压力 适当提高二烘箱温度 提高风量 充分使面层冷却

少用DMF，使用甲苯、乙酸乙酯表面处理后发生针孔 熟化不充分 面层太薄不均匀 起毛布不均匀

表面处理剂溶剂性太强、涂布量大 充分熟化 加大面层厚度，涂匀 选用均匀的起毛布

少用强溶剂DMF，减少涂布量表皮产生刮刀线条 刮刀刀刃有缺陷 面层粘度太高 涂刮刀刃半径小 浆料混入异物

离型纸有缺陷 修理或更换刮刀 降低面层粘度 暗大涂刮刀刃半径 涂刮前应过滤 更换好的离型纸

序号 缺陷 原因 解决方法澎润现象 离型纸的离模性 树脂本身易膨润 表皮层涂布量小 涂覆不均匀 粘合层的树脂不同 溶剂不同

粘合层涂布量太大

干燥时间过长 用较重的离型纸 用不膨润的树脂 表皮层涂厚一些 涂均匀

选用不膨润树脂

选用不易膨润的溶剂，如DMF、甲苯 少涂粘合层 提高车速表面凹陷 离型纸的离模性 表皮层用的树脂耐溶剂差

表面处理后凹陷是由于表面处理剂中DMF量过多 贴合后充分干燥,充分熟化 表皮层选用耐溶剂树脂,粘合层少用强溶剂 表面处理剂少用DMF,改用可溶性醇类缩孔现象 离型纸有问题 涂布太薄

浆料粘度太低 选用其他离型纸 涂布加厚 提高浆料粘度手感发硬或有皱纹 树脂是硬牌号 涂刮量太厚 基布发硬

考量干法 篇6

这家企业的人力资源部部长姓孔，谦恭多礼，颇受员工爱戴。可自他操盘量化考核后，就像口中的一颗牙突然疼起来一样，让整个公司的神经都紧张起来。扣分、罚款的发布自然由孔部长执行。

“快走，‘恐怖’来了……”员工们若发现他的身影晃来，唯恐避之不及。

“我个人遭贬损无所谓，问题是罚款能罚出绩效吗?”

在他同心情亦不佳的老板沟通时，提出了一套新干法，如将执行MBO(目标管理)，对后进者的罚款，作为对实现KPl(关键业绩指标)先进者的奖励……这套变负向激励为正向激励的宽带考核法，既给人力资源部的工作提劲，也促员工内生出一种争优的动能。

办人事的部门解决会干的问题，不是驭人有术，而是干法有道。孙子云：“善战者，求之于势，不责之于人。”HR与企业风雨一炉，满眼江湖，先要读懂老板内心的“细语”，再捏准员工心底的“小九九”，以求《易经》所言的“同声相应，同气相求”。当然，这很不易，对不起前者，你额头上会渗出细细薄薄的汗珠；对不起后者，你后脖梗儿就会凉风骤起。今天明天多少事，阴阳两极风；主角配角跑龙套，敢问我是谁?

其实，不仅是HR，干哪个行当没有一个能力考量问题呢?这个能力特指你担当的本领，所谓干什么吆喝什么嘛。“喝，这小子能耐大了，干什么都行。”坏了，他杂而不专。“啧啧，这小子是干才，干法精到。”行了，他出息在干啥像啥上。法国皇帝路易十六善制锁，高级门锁研究成功不久，也把自己锁在了断头台上。明崇祯帝朱由检爱琢磨木匠的活儿，巧匠亦不如，结果几扁铲下去，铲没了大明朝。这类人在今天一律划归到没有职业道德那伙人。

《素书》中讲，“守职而不废，处义而不回”。如此，入则恳恳以尽职，出则始知方法论。干法归属方法论范畴，它不同于认识论范畴的看法，也不同于世界观范畴的活法。干法更多显示的是执行层面的技能，是直接作用于生产力的行动。知识只是知识，运用知识才产生力量。同理，方法只是方法，善于运用方法才称其为干法。

半干法生产纺织用氧化淀粉工艺探讨 篇7

氧化淀粉具有较低的聚合度, 生产厂家可根据需要选择合适的黏度。氧化淀粉分子上增加了羧基, 带有负电荷, 其薄膜更易溶于水, 有更好的清晰度和稳定性。该类变性淀粉成本低, 深受纺织生产厂家的青睐。

工业制备氧化淀粉常用次氯酸钠为氧化剂, 采用湿法生产工艺。用次氯酸钠生产氧化淀粉, 存在如下不足:1) 次氯酸钠稳定性差, 生产工艺不稳定, 产品黏度难控制, 黏度稳定性低;2) 反应在水中进行, 氧化剂反应利用率低, 反应结束需要用大量的水进行洗涤处理, 废水污染严重;3) 氧化反应过程中, 淀粉颗粒内部产生裂纹, 崩解成碎块, 产生了可溶性及部分碎块, 在分离及洗涤过程中造成损失。因此氧化淀粉产率一般低于96%, 生产成本相对较高。

通过多年的变性淀粉研制开发和应用, 我们认为用过氧化氢作氧化剂, 采用半干法生产纺织用氧化淀粉, 能解决用次氯酸钠为氧化剂, 湿法生产氧化淀粉所存在的不足。在此我们对半干法生产纺织用氧化淀粉的生产工艺及其影响因素进行了一些探讨, 供同行们参考。

1 实验

1.1 实验原料

木薯淀粉 (恩氏黏度>1.7) , 催化剂 (自配) , 过氧化氢 (工业级, 含量30%) , 尿素 (工业级) 。

1.2 反应原理

过氧化氢在催化剂作用下生成新生态的氧, 新生态的氧使淀粉断键、降解和氧化, 在淀粉分子上引入羰基和羧基, 即生成氧化淀粉, 同时过氧化氢被还原生产水, 不会污染环境。生产工艺流程如下。

1.3 分析方法

1.3.1 产品黏度测定

在1000 m L三口烧瓶中调浆, 含固量为6%, 电动搅拌速度100r·min-1, 用水浴加热, 升温至95℃, 保持此温度60 min, 用注射器抽取约30 m L试液注入NDJ-79型旋转式黏度计中 (黏度计夹层中通入热水, 保持其温度为95℃) , 调节黏度计指针至0点处, 挂好转子 (第二单元测定器1#转子) , 按下旋转黏度计开关, 待指针稳定后, 读数即得其黏度。

1.3.2 产品黏度稳定性

测出产品的黏度后, 按同样的方法检测95℃条件下搅拌180 min时的黏度值。

黏度稳定性/%=180 min时黏度÷产品的黏度×100%

2 结果与讨论

2.1 过氧化氢用量的影响

在同等条件下, 随着过氧化氢用量的加大, 产品的黏度变小, 根据纺织行业中通常使用的氧化淀粉的黏度范围为8~12CP, 黏度稳定性>80%, 过氧化氢用量在0.045%~0.070% (占淀粉质量绝干比率, 以下同) 范围, 产品的黏度能满足要求, 试验结果见表1。

注:催化剂用量0.0012%, 尿素用量1%, 室温反应时间2 h, 水在体系中占30%。

2.2 催化剂的影响

使用少量的催化剂可大大提高过氧化氢的氧化能力, 降低产品的黏度, 但催化剂添加量达0.0010%, 提高催化剂的添加量, 产品的黏度和黏度稳定性变化不大, 试验结果见表2。

注:过氧化氢用量0.055%, 尿素用量1%, 室温反应时间2 h, 水在体系中占30%。

2.3 反应时间影响

室温反应时间2 h内, 随着反应时间的延长, 产品的黏度逐渐降低, 黏度稳定性提高, 但室温反应时间达2 h, 再延长反应时间, 产品的黏度和黏度稳定性变化不大, 试验结果见表3。

2.4 尿素用量对产品的黏度稳定性的影响

尿素能显著提高淀粉浆料的黏度热稳定性, 可能原因是纺织用氧化淀粉是轻度氧化, 淀粉的分子链还比较长, 分子链上有许多羟基, 分子链之间能形成许多氢键, 并有许多支链, 能互相缠结, 形成絮状结构, 因此淀粉具有较高的结构黏度。在剪切作用下, 结构黏度逐渐破坏而造成热黏度稳定性不好。尿素能与淀粉分子链上的羟基形成氢键, 破坏淀粉的结构黏度, 所以能显著提高淀粉浆液的黏度热稳定性。

注:过氧化氢用量0.055%, 尿素用量1%, 催化剂用量0.0012%, 水在体系中占30%。

改变尿素的添加量, 产品的黏度随尿素添加量的提高而稍微升高, 但尿素添加量达1%时, 再提高尿素的添加量, 产品的黏度和黏度稳定性变化不大, 试验结果见表4。

注:过氧化氢用量0.055%, 催化剂用量为0.0012%, 室温反应时间2 h, 水在体系中占30%。

3 中试产品结果

我们利用干法设备生产了两批次产品, 各项指标见表5。中试结果表明, 产品的各项技术指标均达到纺织用氧化淀粉要求, 中试生产的产品在广东某纺织厂进行应用试验, 应用效果与原使用湿法生产的氧化淀粉相当。

中试产品在半年内不定期抽检, 产品的各个指标基本不变, 说明本工艺生产的纺织用氧化淀粉产品均匀稳定, 工艺可行。

得粉率是每批次的产量与投入生产的原淀粉的比率, 结果表明, 本工艺生产的氧化淀粉投入和产出相当, 得粉率高于100%。

注:编号1和2为稍微调整过氧化氢的添加量, 其它条件不变;编号3为样品2放置20 d后重新检测产品的各个指标。

4 结论

1) 半干法制备纺织用氧化淀粉的适宜条件为:过氧化氢用量0.045%~0.070%, 催化剂用量为0.0010%~0.0015%, 室温下反应时间为2 h, 尿素用量为1%~2%, 可得黏度为8~12CP, 黏度稳定性≥80.0%的纺织用氧化淀粉产品。

2) 半干法生产纺织用氧化淀粉, 添加一定量的催化剂, 能大大提高过氧化氢的反应活性, 产品中氧化剂残留量少, 不影响产品的应用效果, 过氧化氢被还原生产水, 没有环境污染。

3) 添加尿素能破坏淀粉的结构黏度, 提高产品的黏度热稳定性。添加1%以上的尿素, 产品的黏度稳定性达80%以上。

4) 半干法生产纺织用氧化淀粉, 产品的各项指标均达到要求, 产品的质量较稳定, 在纺织行业中使用, 应用效果跟湿法生产氧化淀粉相当。

5) 半干法生产纺织用氧化淀粉, 无三废污染, 化工辅料费用低, 得粉率大于100%, 生产成本低, 与湿法生产的氧化淀粉相比, 更具有价格优势。

摘要：以木薯淀粉为原料, 采用半干法工艺研制生产纺织用氧化淀粉, 着重讨论过氧化氢、催化剂、尿素、反应时间对产品性能的影响。

关键词：氧化淀粉,半干法,氧化剂,催化剂

参考文献

[1]曹旭勇, 王强, 范雪荣, 荣瑞萍.尿素与淀粉混合物的反应性能和浆液浆膜性能研究[C].中国西部浆料与浆纱技术研讨会论文专辑[A], 全国纺织科技信息中心, 2001.

[2]张力田.变性淀粉[M].广州:华南理工大学出版社, 1999.

干法生产 篇8

回转窑高温风机 (窑头风机) 其介质不是普通的空气, 而是带有颗粒的高温气体, 温度高就意味着介质密度小, 在工艺上就要选择耐温材料;水泥磨循环风机其介质是水泥粉尘, 是带颗粒状介质, 这样的介质对叶片摩擦非常严重, 风机设计一般要求颗粒含量小于150mg/m3, 但是实际往往达不到这一要求。因此, 风机的高温、耐磨是水泥生产中安全使用的最主要问题。

2 风机安全运行的衡量参数

风机的轴承温度和振动, 不仅是水泥生产线风机运行安全与否的评价参数, 也是使用中的考核参数。这两个参数控制在合适的范围内, 风机就能安全运行, 水泥生产线也就能安全运行。

在一些关键的设备系统中, 两参数要参与联锁, 也就是超过标准后系统要停机。轴承停机温度差40℃左右, 绝对温度在80℃左右 (具体值和测试方法相关) 。振动停机值在12mm/s左右 (振动烈度测量) , 与厂家采用的标准及设备种类有关。更详细的论述请参阅相关的专业文献。

3 风机故障及处理方法

3.1 风机安装的对中

风机安装过程的对中是风机平稳运行的保证。目前通行的做法是用直尺或钢锯条左右卡、上下卡, 目测没有问题, 就认为安装对中没有问题。然而正确的做法应是用百分表找正, 分为单表找正、双表找正和三表找正, 这里只讲一下单表找正:焊一个百分表支架 (最好不要用磁力表架) , 将百分表支架固定在电机联轴器上或者风机联轴器上, 一是用百分表打联轴器的外圆, 测量出上下偏差和左右偏差, 计算中心的偏差值来指导找正;二是用百分表打联轴器的端面, 读出上下张口和左右张口数值, 指导找正。另外两种找正方法读者可参阅其他文献。

找正偏差的要求, 随风机类型的不同而有所不同, 一般都以厂家的合格证明书为准。对一般的风机而言, 角不对中 (张口) 0.05mm以内、平行不对中中心在 (上下、左右偏) 0.08mm以内足以满足要求。

风机水平振动大, 一般是平行对中不良引起的;风机轴向振动大, 一般是角对中不良引起。对中不良引起的振动在振动频谱分析中一目了然, 这也是振动分析中最容易判断的故障之一。

3.2 风机的地脚螺栓

地脚螺栓以及轴承箱螺栓直接影响轴承的支撑刚度, 这方面的故障在振动资料的介绍中容易被忽略, 资料中很少提到螺栓松紧的要求。频繁拆装易造成螺栓的紧力不足;机组长时间运行造成螺栓紧力不足, 斜铁和二次灌浆缺陷, 也会造成螺栓的紧力不足。支撑刚度差 (螺栓紧力不足) 是风机振动大的原因之一, 只要判断出原因后, 处理就很简单了。

严格来讲, 风机大多是用8.8等级的螺栓和螺母。以ϕ36的螺栓为例, 它的扭矩值为1764Nm, 螺母要用力矩扳手拧紧。但实际上, 现场安装时没有人使用力矩扳手, 一般地以操作者的经验为准。

螺栓松动引起的振动最明显, 特点是水平振动比垂直振动要大, 这一振动在现场很容易判断。

3.3 风机的机壳安装与调整

机壳的安装一般都不太引起人们重视, 特别是一些小型风机 (风机的号指风机叶轮直径的分米数, 如9号风机指叶轮直径是9dm的风机) , 机壳的振动往往和管道的振动有关系。

为了减少机壳对管道的影响, 要求风机进出口法兰和管道之间要用软联接, 以避免风机振动传到管道, 同时也避免管道振动传给风机。在水泥生产线上, 关键风机 (窑头风机、窑尾风机和循环风机) 都有软联接, 小风机 (篦冷机风机、斜槽风机) 则都没有。

在风机安装与维护中, 风机机壳和风机转子是分离的, 要注意风机进风口与转子之间的配合。转子与进风口 (与风机机壳一起) 的间隙决定风机的性能, 从理论上讲它们之间的间隙是越小越好。理论上要求小于3mm, 但实际上大风机 (15号以上) 间隙都在10mm以上, 小风机5mm左右。大部分风机使用一段时间后, 由于机壳下沉引起进风口与转子之间的间隙偏差, 造成风机的性能下降。

3.4 风机的轴承

水泥设备的风机用滚动轴承居多, 部分用滑动轴承, 轴承选用原则是低速轻载用滚动轴承, 高速重载用滑动轴承。

对于各类轴承而言, 能够更大限度地发挥其作用并能够延长其使用寿命, 这是科学使用轴承的目的, 这就需要在平时使用过程中注意很多细节, 避免因使用不当而造成损失。以SKF为例, SKF轴承游隙过小时, 最容易出现的状况是轴承发热, 如果转速再快的话, 就有可能出现烧蓝现象;不加注意继续长时间在高温、高速环境下运转, 就极有可能出现SKF轴承抱死的现象, 并产生对SKF轴承配套轴或壳体轴承位的拉伤损坏。当然, 如果不在极限运转情况下, SKF轴承绝少出现抱死的现象, 即使在无油润滑的情况下也可以运转一段时间。当SKF轴承游隙过小时, 要正确操作和及时修补, 以利于轴承的使用。

风机在运行过程中, 轴承的温度是考核的一个主要指标, 在标准中规定为不超过80℃ (环境温度为40℃时) 。轴承温度和环境温度有关, 科学地讲是温差不超过40℃, 这里讲的温度是用直插式温度计测量的温度。对于轴承温度, 虽然要求最高限值是80℃, 但在实际远没有达到此值时, 就要做处理;如果达到这一规定值, 就必须立刻停机处理。

3.5 转子平衡

振动是风机运行的主要故障, 统计表明转子的不平衡占振动故障的70%~80%。这就是一出现振动故障, 运行人员都认为风机要做现场动平衡的原因。

转子平衡有两种方法, 一是平衡机平衡, 就是把转子拆下来, 运到厂家在动平衡机上进行平衡;二是现场动平衡, 现场动平衡就是用平衡仪器 (或者不用平衡仪器) 在现场直接做动平衡。经对两种方法比较后发现, 现场平衡优于平衡机平衡, 其原因为: (1) 现场动平衡不用拆装转子, 工作简单, 工作量小; (2) 现场动平衡对生产过程影响小, 现场平衡一般几个小时就可排除故障; (3) 现场动平衡平衡效果佳, 现场平衡是把风机转子、电机转子、联轴器 (有时还有耦合器) 一并考虑, 动平衡是对整个轴系的平衡, 有时可以在联轴器上加平衡重量, 以达到最佳的平衡效果, 而不是平衡机上的只对叶轮本身进行平衡; (4) 现场动平衡的转速就是工作转速, 平衡的状况是风机运行的实际状态, 所以平衡的精度高, 平衡机上一般转速不会超过500r/min, 因为平衡机上的拖动能力小 (≤50k W电机) ; (5) 现场动平衡可以消除转子其他振动故障, 如转轴的弯曲、叶轮的瓢摆就可用动平衡进行小量的补偿。

只要是了解现场动平衡运行人员, 都希望通过现场动平衡排除故障。然而现场动平衡对平衡技术的要求高, 一般都要经过专门训练, 同时还要用到平衡仪器。

4 风机应用建议

4.1 风机振动的评价

风机振动大小的评价必须按标准执行, 笔者推荐使用《在非旋动部件上测量和评价机器的机械振动》 (GB/T6075.2-2001) 。其原因有二, 一是该标准等同于ISO10816, 我国同国际接轨, 标准就是ISO标准;二是水泥行业使用的风机绝大部分都是以测量轴承座振动为准, 该标准就是振动的烈度监测。由于行业不同, 各行业都有自己的行业标准, 笔者认为水泥行业使用GB/T6075就是最佳标准, 其原因不再赘述。

对于风机维护人员来讲, 风机的振动是越小越好 (≤4.5mm/s, 优秀;新产品) , 但是标准中规定的值要比此值大, 所以不能一味追求振动小, 因为振动小是以增加成本为代价的。作为旋转机械的维护人员, 对振动要有深刻的理解和清楚的认识, 既不要草木皆兵, 造成运行成本增加, 又不能因振动大造成设备损坏。

4.2 叶轮异物清除

水泥厂风机的运行环境恶劣, 叶轮非工作面积灰是常有的事。对风机不规律振动, 首先就要清理叶轮表面积灰。另外粉尘容易造成叶轮磨损, 破坏原来的叶轮平衡, 造成风机的振动增大, 这样的振动就要做转子平衡。

4.3 风机管道检修

在水泥厂, 主要风机的管道是设计院设计的, 管道的走向合理;但一些小风机的管道是现场安装的, 有些并不符合流体流动的规律, 往往造成管道振动, 导致风机振动。本人建议在检修时, 合理布置风机的管道, 把小风机的振动也降到最小。

参考文献

[1]李庆宜.通风机[M].北京:机械出版社, 1981.

[2]刘利、冯玉伟.螺栓拧紧力矩的确定及检验方法[J].煤矿机械, 2007, 28 (5) .

[3]崔建学.风机设计与计算机[M].西安:西北

[4]崔建学.离心压机的临界转速监测[J].技术大学出版社, 1995.通讯, 1997, (1) .

干法生产 篇9

随着水泥需求量的大量增加，进一步加剧了能源、资源和环境的社会承载力。新的社会环境对新型干法水泥生产提出了更高的要求：除了要保证水泥产品具有优越的使用性能，还要尽可能地降低能源消耗，增加能源使用效率，使水泥工业健康稳定、可持续发展。由于新型干法生产水泥能够有效地利用工业废渣和各种废弃物，可以摆脱废弃物污染环境的局面。因此，研究和开发有效的方法和技术，充分利用废弃资源，真正使水泥生产达到绿色生产的标准，是当前亟待解决的问题。

1 利用工业废渣等废弃物的可行性

大量研究表明，水泥工业在综合利用处理工农业废弃物上具有很大的优势，水泥生产可以为工业废渣等废弃物提供一个理想的消解场所。在自身实施清洁生产的同时，还能使环境保护功能进一步地得到提升，对废弃物进行处理，使废弃物达到无害化、减量化、资源化的要求。

1.1 废渣的成分要符合水泥制备的质量要求

水泥熟料主要由硅酸盐矿物组成，基本化学成分是氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁等，而工业废渣及某些尾矿等也含有上述成分或者少量的硅酸盐矿物。

1.2 工业废渣中的矿物组成和适量微量元素有利于水泥生产

某些矿石经煅烧后所排出的废渣或者副产品中，仍含有少量铁、铝、硅、钙等水泥熟料中所含有的低级矿物和微量元素，仍然保持着某些无定形成份。

1.3 水泥干法回转窑是焚烧可燃性废弃物的最佳炉型

水泥干法回转窑具有很多特点，例如容积大、热容量高、运行稳定、煅烧温度高、废料的停留时间长、无二次污染物排出等。因此，它是焚烧可燃性废弃物的最佳炉型。

1.4 烧工业废弃物技术已有生产使用经验

利用干法回转窑焚烧工业废弃物技术，国外研究得比较早，美国从1970年开始就进行该技术的研究，此技术在80年代后期得到推广。日本等一些发达国家利用工业废渣等替代天然的原料或燃料，生产出达到质量标准并符合环保和能耗要求的合格水泥，技术成熟，工艺和设备运行可靠。为我们提供了焚烧工业废弃物的经验。

2 利用工业废渣的有效途径

目前水泥工业利用废渣主要用于原料、外加剂和替代燃料。为综合利用废渣，政府的相关部门还制定了利废的鼓励措施和政策。此外，烘干、均化、高细磨、外加剂等技术的发展是大量利用废渣进行工业生产的基础。对工业废渣的选择利用，应根据废渣的物理和化学性质，决定其使用范围。

2.1 用作生产水泥熟料的原料

2.1.1 硅酸盐水泥生料配料组分

根据工业废渣自身的化学成分，可用于替代粘土、铁质作配料组分。使用废渣不仅减少对天然资源的消耗，有的还能带入热量，减少燃料消耗。

2.1.2 生产特种水泥熟料

如：利用高铝粉煤灰代替黏土配料，生产粉煤灰中、低热水泥熟料。用化工厂生产的柠檬酸渣生产硫铝酸盐水泥;用煤矸石配料生产白色水泥等。

2.2 用作水泥外加剂

2.2.1 矿化剂

某些废渣中含有的金属微量元素是很好的矿化剂。如磷石膏、电石渣、氟石膏等含有的三氧化硫、磷、氟离子等都是天然的矿化成分，可以降低烧成温度和增加液相量。

2.2.2 水泥混合材

某些工业废渣经过冶炼煅烧，大部分具有活性或者潜在活性，可用作水泥混合材，随着高细技术的发展应用，促进了废渣利用的利用范围。

2.2.3 水泥调凝剂

含气硬性石膏系列的工业废渣如改性磷石膏等，可替代石膏作为调凝剂。

2.3 作为水泥混凝土的改性材料

用于水泥混合材的工业废渣，如矿渣、粉煤灰等，经磨细后作为混凝土的改性材料。

2.4 替代燃料

某些工农业废渣因为含有的有机物质具有可燃性，有的工业废渣本身含有热值或者低级熟料矿物，可用熟料煅烧的替代燃料。但在使用时，中控操作控制上需注意对预热器运行温度的影响。

3 处理和利用废渣需要注意的问题

水泥行业是公认的可利用废弃物量大、范围广、效果好的行业，它不仅能利用废弃物，还可以代替焚烧炉消解一些有毒害的危险废弃物。由于水泥行业利用和处置废弃物是在生产过程中进行的，因此对所处理的废弃物要进行选择，不是什么废弃物都可以随便被利用，也不是使用量不受限制，更不是随便拿来就用于配料或者用作水泥混合材。特别是用水泥窑处理废弃物时，要满足以下条件：

(1)不能影响水泥窑的正常操作运转。

(2)不能影响水泥熟料质量。

(3)不能对生产设备造成破坏和损害。

(4)在处理过程中，不能危害到操作人员的健康和生命以及影响当地的环境。废弃物的利用是一个全新的技术领域，还处于发展阶段，有它的特殊性和要求，有很多问题需要研究人员解决。

在处理和利用废渣时，需要重视以下几个问题。

3.1 事先需要明确的问题

(1)所替代常规原料和燃料的数量和成分，特别注意有害物质含量，包括有害成分、PCB、重金属元素。

(2)替代燃料的热值。

(3)了解和掌握所替代原料和燃料的理化性能，以便有针对性地进行生产工艺的预处理。

3.2 用作替代燃料使用时的注意点

3.2.1 原则

替代常规燃料后，除考虑社会和环境效益外，还要考虑到生产企业的经济效益，成分控制上必须适应水泥窑的生产工艺要求，不影响其正常稳定运行，在环保上必须确保无害排放和对产品无害。

3.2.2 最低热值要求

一般的回转窑燃气温度为1900℃，分解炉气体温度为1200℃，利用低热值燃料时，必须增加热能才能达到同样的燃气温度，在欧洲，一些国家从能量替换比上考虑，将11MJ/kg作为替代燃料的最低允许热值。

3.2.3 选择加入点

应正确选择加入点，被油和有机物污染的锯末等不能由低温处加入。因分解炉温度低，停留时间短，分解炉只能加入容易吹送、易燃的及经过粉碎的替代燃料，如塑料珠粒、加工后的废木料等。对废油、石油焦、废木料、塑料等可加入窑头，其中粉状燃烧速率快，可以和煤同时从窑头燃烧器喷入窑内，而颗粒较粗且难以燃烧的可粉碎后再与煤粉一起投入窑内。

3.3 其他方面

(1)提出对废弃物原料进场的质量要求。

(2)加料要均衡，防止突然过量。

(3)采用废渣或替代燃料，若带入过量的硫和氯离子时，水泥厂要加设放风系统。

(4)建立和完善我国在利用废渣方面的环保监测方法、标准和法规。

4 结束语

新型干法水泥生产中利用废渣，使废渣得到资源化利用，这是一个全新的话题。在不影响熟料性能的情况下多加入废渣，可以有效地降低水泥生产成本，还可以改善生态环境，具有良好的社会效益和经济效益。因此，应该加大对该行业的支持力度，降低消耗，挖掘设备潜能，充分发挥新型干法生产线的优势，不断地增加企业效益，使得新型干法水泥生产行业得到健康、稳定发展。

参考文献

[1]乔岭山.水泥厂利用废弃物的有关问题.水泥, 2002 (10) :12.

[2]李宪军, 张树元, 王芳芳.镁渣废弃物再利用的研究综述.混凝土, 2011 (8) .

[3]柴春省.新型干法水泥生产线实现污泥资源化利用的实践与探索.中国科技信息, 2010 (2) .

干法普钙生产系统的火用生态学研究 篇10

1 火用生态学优化

排放到环境中的物质或能量在经历了各种物理和化学的变化之后,最终要与环境达成热力学的平衡,也就是到达它的寂态。这个过程同时也是环境变化的过程,即被污染的过程。如果联系到火用是过程进行的真正推动力的观点,就不难得到这样的结论:排放物的火用值的大小反映了该物质对环境冲击力的大小,即环境影响的大小。火用值为零的物质对环境没有任何冲击,因为这样的物质本身就是环境介质的一个部分。尤为可贵的是,火用概念的引入使能量和物质具有了统一的度量概念与尺度,即进入环境的物质(或能量)对环

境的危害与其火用值大小成正比关系。

另一方面,作为受体的生态环境具有对污染物的容纳和消融能力,但这种能力是有限的。环境的这种特性源于其火用趋最大化的特质,即生态环境具有从无序到有序的“自净”能力。对过程工业的环境影响评价,已有很多评价方法与评价指标,比较典型的有较传统的评价因子法、Stefanis等人提出的分类评价法[1,2]、Cabezas等人提出的评估打分法[3]、Cave等人提出的环境危险指数法[4]等等。这些方法和相应的筛选指数都有一个共同的特点,即所有的工作都是在系统排放物的质量或能量的基础上进行的,并且在方法和指标的选择和应用上仍没有达成共识。基于质量的评价方法和评价指标无法考虑系统排放能量对环境的影响,而基于能量的评价方法和评价指标不仅不能对排放质量对环境的影响做出评价,并且由于能量分析的热力学缺陷,其评价结果往往是错误的。

但我们也发现这样一个现象,即具有相同火用值的污染物对环境的影响程度并不完全相同,因而需要把污染物的火用值和污染物的毒理性质结合起来,才能对污染物的环境影响做出合理的评价。各国学者在这方面做了一些尝试性的研究工作。Rivero R.提出基于火用生态分析的系统改进潜力的观点和方法[5],但由于无法确定污染因子而使该

方法缺乏可操作性。Rosen提出了以提高生产系统热力学完善度,从而减小系统对环境的影响的思路[6]。冯霄提出了排放火用的环境负效应ENE的概念,并借鉴美国环保局(EPA)工业实验室提出的排放物的潜在危害系数,在对聚氯乙烯悬浮聚合工艺流程中排放物的火用生态学评价中进行了尝试性分析[7],遗憾的是到目前为止EPA仅能提供部分物质的潜在危害系数,使得该方法的广泛使用缺乏基础。为此,本文参照EPA的方法[8]和相关资料[9,10]推导了普钙生产中相关物质的潜在危害系数N(见表2)。潜在危害系数N按(1)式计算:

N=2×a×a'×A+4×b×B (1)

其中:A是化学物质的空气AMEG值,B是潜在致癌或致畸化学物质的空气AMEG值,a、a'和b是加权系数。A、B值的确定原则如表1。

加权系数a、a'和b的确定原则如下:可以找到B值时,a=1,无B值时a=2。有积蓄或慢性毒性时a'=1。可以找到A值时b=1,找不到A值时b=1.5。

注:AMEG为周围环境目标值,主要由经验数据推算得出。① 普钙的毒性资料尚缺乏,一般认为对人体无害,但大量使用会出现潜在的环境问题,即湖水富营养化和土壤重金属累积。由此造成生态系统紊乱和对人体的慢性影响。② 煤渣一般对人体无明显伤害,但有潜在的放射性污染的可能。③ 热

火用的潜在危害系数为1。

④ 氟硅酸易分解为氟化氢和四氟化硅,毒性介于二者之间,由于缺乏阈限值和动物试验数据,取其潜在危害系数N=16.5。

由此得到环境负效应ENE=∑NiExi,式中,ENE为排放物的环境负效应,单位为kJ/h或kW,反映了排放物对环境的影响强度;Ni为第i种排放物的潜在危害系数;Exi为第i种排放物所具有的火用值,单位为kJ/h或kW。

火用生态学优化的目标函数为环境负效应最小,即minENE=∑NiExi。环境负效应ENE不仅表明了生产系统对环境的影响,同时也反映了生产系统的改进潜力的大小。

对普钙生产系统火用生态学进行了计算,包括产品的火用生态学计算结果见表3,不包括产品的火用生态学计算结果见表4。

3结论

通过计算得出:SiF4 和HF的潜在危害系数较高,分别为15和18,对环境危害大。在不包括产品的火用生态学计算中,逸散氟的ENE占到系统排放的ENE的53.3%,是主要的环境危害物,为减少普钙生产系统对环境的影响,应尽量降低普钙生产过程中逸散氟的排放。

参考文献

[1]Stefanis S K et al.Minimizing the environmental im-pact of process plants:a process systems methodology[J].Computers&Chem.EnEng.,1995(19):S39-S44.

[2]Stefanis S K,Buxton A,Livingston A G,PistikopoulosE N.A methodology for environmental impact minimiza-tion:solvent design and reaction path synthesis[J].Computers&Chem.Eng.,1996(20):S1419-S1424.

[3]Fonyo E Rippin D W,T.Process development for wasteMinimization:the Retrofitting Problem[J].Computers&Chem.EnEng.,1994,(18 suppl.):S591-S595.

[4]Cave,S R,Edwards D W.Chemical Process RouteSelection Based on Assessment of Inherent Enviromen-tal Hazard[J].Computers&Chem.EnEng.,1997,(21 suppl):S959-S964

[5]Rivero R.The Exergoecologic Improvement Potential ofindustrial Processes[C].Proc.of TAIES'97,BEIJING,1997.

[6]Rosen M A,Dincer I.On exergy and environmentalimpact[J].International Journal of Energy Research,1997,21:643-654.

[7]Wang Y.Xiao Feng.Exergy Analysis involving re-source utilization and Environment Influence[J].Computers and Chemical Engineering,2000,24(2-7):1243-1246.

[8]汪晶,和德科,汪尧衢.环境评价数据手册—有毒物质鉴定值[M].北京:化学工业出版社,1988.

[9]江泉观,纪云晶,常元勋.环境化学毒物防治手册[M].北京:化学工业出版社,2004.