噴霧干燥制粉是陶瓷工業(yè)高能耗的生產(chǎn)工序之一。據(jù)陶瓷廠能源審計(jì)數(shù)據(jù)顯示,噴霧干燥制粉的能耗占陶瓷廠總能耗的10～20%。5-1%濃度的溶液，然后加熱至六十到八十?dāng)z氏度之后，對其進(jìn)行洗滌，清洗完成后再利用清水沖洗干凈。隨著能源危機(jī)及市場競爭的激烈,降低噴霧干燥制粉的能耗,對降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提高企業(yè)競爭力及促進(jìn)陶瓷行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)而重要的意義。

??1噴霧干燥塔節(jié)能降耗的主要措施

??由于噴霧干燥過程中的能耗直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及發(fā)展前景,所以陶瓷企業(yè)及行業(yè)^們都提出了很多對噴霧干燥過程節(jié)能降耗的措施,總結(jié)起來主要有以下幾方面:首先是噴霧干燥塔本身性能結(jié)構(gòu)等方面的調(diào)整;另外是干燥物質(zhì)本身的性質(zhì)控制,燃料問題,干燥介質(zhì)性質(zhì)等方面的因素。將空氣過濾并加熱以進(jìn)入干燥器的頂部空氣分配器，并且將熱空氣均勻地插入干燥室中。

??1.1干燥介質(zhì)的控制

??1.1.1提高熱風(fēng)的進(jìn)塔溫度

??在出塔溫度恒定的條件下,熱風(fēng)的進(jìn)塔溫度(又稱進(jìn)風(fēng)溫度)越高,帶入的總熱量就越高,單位質(zhì)量的熱風(fēng)傳遞給泥漿霧滴的熱量就越多,單位熱風(fēng)所蒸發(fā)的水分也越多。在生產(chǎn)能力恒定不變的情況下,所需熱風(fēng)風(fēng)量減少(即減少了熱風(fēng)離塔時(shí)所帶走的熱量),降低了噴霧干燥制粉的熱量消耗,提高熱風(fēng)的利用率及熱效率。(3)旋轉(zhuǎn)式霧化，用料液加到霧化qi內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的甩盤(7000～28000r/min)中，將料液快速甩出而霧化。但進(jìn)塔熱風(fēng)溫度不可過高(不超過600℃),溫度太高,就會(huì)燒壞塔頂分風(fēng)器。

??1.1.2降低熱風(fēng)的出塔溫度

??在進(jìn)塔熱風(fēng)溫度一定的情況下,熱風(fēng)出塔溫度越低,進(jìn)出塔溫差就越大,熱風(fēng)傳遞給泥漿用于干燥的熱能就越大,所以熱風(fēng)利用率就越高。但排風(fēng)溫度也不可過低,低于75℃時(shí)因粉料太濕,影響正常干燥。

??1.1.3出塔熱風(fēng)(廢氣)的循環(huán)利用

??陶瓷泥漿經(jīng)噴霧干燥制粉后,出塔熱風(fēng)若被直接排入大氣,這部分熱量損失將^可觀(約為制粉工序能耗的10%～20%)。所以應(yīng)該將此部分余熱充分地利用起來,如可將出塔熱風(fēng)循環(huán)利用到預(yù)熱干燥工序。將其加入面團(tuán)中，制成呈淺綠色的餃子皮、湯圓餡料、開花饅頭或掛面條等。出塔熱風(fēng)除了直接循環(huán)利用外,還可以利用熱交換器對這部分余熱儲(chǔ)存或交換后再利用。??

??1.2噴霧干燥塔自身因素

??1.2.1挑選合適的規(guī)格

??陶瓷行業(yè)大部分廠家采用4000型噴霧干燥塔,有些陶瓷廠采用5000型和6000型,^大的有SACMI研制的12000型,噴嘴多達(dá)48個(gè)。型號越大生產(chǎn)能力越大,生產(chǎn)每噸粉的能源相對就少,廠家可根據(jù)具體情況進(jìn)行型號選擇。

??1.2.2整體密閉型控制

??由于該系統(tǒng)采用負(fù)壓操作,若有漏風(fēng)就會(huì)增加能耗,所以設(shè)備各部位及連接法蘭處,熱風(fēng)爐、熱風(fēng)管道、排風(fēng)管道的熱電偶插孔,塔體上的負(fù)壓測量孔,以及塔體下錐翻板下料器出料口,旋風(fēng)除塵下料口等部位必須密封好,不能漏風(fēng)。

??1.2.3熱風(fēng)爐的控制

??熱風(fēng)爐是噴霧干燥機(jī)的熱風(fēng)源,其燃料消耗直接影響干燥成本的高低,所以是噴霧干燥塔節(jié)能的關(guān)鍵部分。熱風(fēng)爐效率主要取決于燃油霧化噴嘴,當(dāng)燃油霧化均勻且燃燒充分時(shí),熱效率^高,為此應(yīng)嚴(yán)格控制霧化空氣壓力和流量以及燃油壓力和流量。另外霧化噴嘴的霧化角、噴射高度、噴槍角度都應(yīng)控制在合適的范圍內(nèi)。一般霧化噴嘴的霧化角(α)為90°～120°,噴射高度為4～4.5m,噴槍角度保持在110°～120°之間,以保證噴霧料與熱風(fēng)可以進(jìn)行充分的熱交換。②在高溫氣流中，表面潤濕的物料溫度不超過干燥介質(zhì)的濕球溫度，由于迅速干燥，最終的產(chǎn)品溫度也不高。熱風(fēng)爐燃料的選擇可直接影響燃料消耗的成本,如用清潔的輕柴油等會(huì)使成本大大增加,用重油,混合油等一定要控制其含硫量,否則廢氣中很難保證SO2排放達(dá)標(biāo)?，F(xiàn)在很多陶瓷廠用煤制氣中分選出來的粉煤摻合煤灰(煤轉(zhuǎn)氣中含未燃碳10%～20%,有的高達(dá)20%以上)制水煤漿,并把煤轉(zhuǎn)氣中產(chǎn)生的酚水和焦油噴進(jìn)熱風(fēng)爐中燃燒,可以杜絕這些有害物質(zhì)的排放,在高溫燃燒中將其變?yōu)闊o害的水和CO2排掉。這樣不但可以大大降低燃燒成本,而且可以充分利用這些廢渣、廢液,節(jié)能降耗。

??1.2.4線形燃燒器的使用

??傳統(tǒng)的噴霧干燥塔熱風(fēng)裝置一般采用燃油(燃?xì)?熱風(fēng)爐、鍋爐蒸汽換熱器、導(dǎo)熱油換熱器或電加熱供熱系統(tǒng)等。以上傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)都采用換熱器,而換熱器的效率決定著傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)的熱能利用效率;而且換熱器使用壽命有限,維護(hù)成本高。以線形燃燒器為核心的直燃式熱風(fēng)裝置。線形燃燒器體積比較小,直接安裝在風(fēng)道內(nèi),干燥介質(zhì)可直接與之接觸并快速升高到所需溫度?，F(xiàn)在很多陶瓷廠用煤制氣中分選出來的粉煤摻合煤灰(煤轉(zhuǎn)氣中含未燃碳10%～20%,有的高達(dá)20%以上)制水煤漿,并把煤轉(zhuǎn)氣中產(chǎn)生的酚水和焦油噴進(jìn)熱風(fēng)爐中燃燒,可以杜絕這些有害物質(zhì)的排放,在高溫燃燒中將其變?yōu)闊o害的水和CO2排掉。以線形燃燒器為核心的直燃式熱風(fēng)裝置兼具節(jié)能和環(huán)保兩大特點(diǎn)。首先線形燃燒器燃燒機(jī)制合理,燃燒區(qū)保持有一定量的過剩空氣,既能保證燃燒完全,還可抑制氮氧化物的生成。這種直燃式熱風(fēng)裝置無需換熱器而直接與空氣接觸,保證了燃燒熱量對空氣的有效傳遞,熱。另外,使用方便是線形燃燒器的另一特點(diǎn),可通過調(diào)節(jié)燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥來改變熱風(fēng)溫度。

??1.3泥漿的質(zhì)量控制

??1)降低陶瓷泥漿的含水率,干燥所需熱量就少,但是含水率低的泥漿流動(dòng)性又不好,流動(dòng)性差霧化效果就差。為解決這一矛盾,生產(chǎn)中通常加入合適的稀釋劑(減水劑)或電解質(zhì)(如水玻璃、純堿、腐殖酸等)來調(diào)節(jié)泥漿的流動(dòng)性,同時(shí)降低泥漿的含水率。它將干燥工藝和造粒過程一次完成，簡化了工藝，省去了大量的手工勞動(dòng)和加工工序。筆者和廣東新明珠集團(tuán)合作采用復(fù)合減水劑,泥漿水分由39.5%減至36%,球磨時(shí)間縮短了5h,每噸粉可節(jié)電16.5元,產(chǎn)量增加了18.8%,年節(jié)約成本達(dá)150多萬元。

??2)提高陶瓷泥漿溫度可有效降低泥漿粘度,改善泥漿霧化性能,防止因泥漿結(jié)晶而堵塞霧化噴嘴。所以可以利用出塔熱風(fēng)回收的余熱來預(yù)熱泥漿,這是能源循環(huán)利用的有效途徑。

??2結(jié)語

??噴霧干燥塔的節(jié)能除上述措施外,還可以在能源上尋找解決途徑,如開發(fā)利用新能源,合理控制燃燒過程等。當(dāng)然,很多問題還需在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)和解決。1噴霧干燥塔節(jié)能降耗的主要措施由于噴霧干燥過程中的能耗直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及發(fā)展前景,所以陶瓷企業(yè)及行業(yè)^們都提出了很多對噴霧干燥過程節(jié)能降耗的措施,總結(jié)起來主要有以下幾方面:首先是噴霧干燥塔本身性能結(jié)構(gòu)等方面的調(diào)整。陶瓷企業(yè)本著可持續(xù)發(fā)展的目的來合理改善和提高噴霧干燥塔的能源利用率,才能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

噴霧干燥技術(shù)在奶粉干燥過程中的應(yīng)用目的

        噴霧干燥過程的快速性對于實(shí)施有效控制顯得尤為重要。目前, 國內(nèi)外對干燥控制理論與實(shí)踐的研究尚處于剛剛起步階段, 缺乏完整、系統(tǒng)的研究。通過對生產(chǎn)工藝分析, 提出自動(dòng)化控制技術(shù)在奶粉干燥過程中應(yīng)用的目的在于:

(1) 避免人工間隙操作所帶來的設(shè)備工作過程的不穩(wěn)定性, 從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)化的生產(chǎn), 使噴霧干燥過程這種多變量、高度非線性的系統(tǒng)工作過程趨于穩(wěn)定;

(2) 通過引入自動(dòng)化控制系統(tǒng),在保證產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)量的前提下, 使控制系統(tǒng)在線信號采集點(diǎn)盡量減少,減少各變量之間不必要的影響;

(3) 節(jié)省人力, 減少人為因素造成的誤工, 縮短工作周期;

(4) 通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)中各變量參數(shù)的正確預(yù)設(shè), 使整個(gè)系統(tǒng)在^佳狀態(tài)下工作, 發(fā)揮設(shè)備本身的^大效能, 達(dá)到節(jié)能降耗的目的;

(5) 提高產(chǎn)品質(zhì)量, 并使操作管理成本^小化。

   衡量干燥設(shè)備應(yīng)用在特定工藝條件下成功與否的主要指標(biāo)是干燥產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量, 還包括產(chǎn)品的粒徑分布、外觀及產(chǎn)品^終含水量等。熱風(fēng)爐燃料的選擇可直接影響燃料消耗的成本,如用清潔的輕柴油等會(huì)使成本大大增加,用重油,混合油等一定要控制其含硫量,否則廢氣中很難保證SO2排放達(dá)標(biāo)。產(chǎn)品的產(chǎn)量由生產(chǎn)負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)性能及熱空氣發(fā)生器所提供的熱量、干燥器的干燥強(qiáng)度、熱空氣流量、料漿中固形物的含量等條件決定; 影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素很多: 產(chǎn)品的粒徑及外觀由干燥設(shè)備的工藝性能及料漿配制工藝參數(shù)決定, 而產(chǎn)品的^終含水量與干燥塔熱風(fēng)進(jìn)口溫度、尾氣出口溫度及干燥塔內(nèi)負(fù)壓等參數(shù)的選取有直接關(guān)系。

 噴霧干燥設(shè)備推動(dòng)了奶粉工業(yè)生產(chǎn)的一次革命, 但噴霧干燥設(shè)備并不是一種通用設(shè)備, 它的霧化結(jié)構(gòu)和形式、塔體結(jié)構(gòu)、均風(fēng)、排風(fēng)、撲粉、出粉形式、與其他工藝設(shè)備組合情況、自動(dòng)控制系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)均必須與所處理物料相適用。其中的不銹鋼細(xì)絲，用堿洗法洗滌后，仍應(yīng)均勻地敷設(shè)到空氣過濾器的框架內(nèi)，并噴以輕質(zhì)錠子油或真空泵油。只有這樣, 隨著時(shí)代的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,噴霧干燥設(shè)備才能適應(yīng)更廣泛的物料干燥要求, 為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和建設(shè)作出越來越大的貢獻(xiàn)。

噴霧干燥制粒機(jī)是一種將噴霧干燥技術(shù)與流化床制粒技術(shù)有機(jī)結(jié)合為一體的新型一步制粒設(shè)備。它利用引風(fēng)機(jī)負(fù)壓抽吸使霧滴干燥，聚集成粒，并能根據(jù)要求調(diào)整粒度。  噴霧干燥制粒機(jī)特點(diǎn)： 　　

1.采用噴霧工藝，特別適用微輔料，熱敏性物料，功效比FL沸騰制粒機(jī)高1—2倍；

2.集混合、噴霧干燥、制粒、顆粒包衣多功能于一體；　

3.可進(jìn)行微輔料、小劑量、低糖或無糖制劑的造粒；     

4.改進(jìn)設(shè)計(jì)的內(nèi)混式多流體霧化qi，可處理浸膏比重達(dá)1.3g/cm3　

5.制出的顆粒速溶、沖劑易于溶出；　

6.利用液態(tài)物料作為潤濕粘合劑、可節(jié)約大量酒精；　

7.設(shè)備于密閉負(fù)壓下工作，內(nèi)表面光潔、無死角　　

8.自動(dòng)化程得到進(jìn)一步的提高，操作簡便，可有效保障產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。