中國碳酸鈣工業發展較快,企業以民營個體為主,企業規模小,全國設計院中沒有碳酸鈣設計專業,中國有500多家碳酸鈣生產企業,絕大多數沒有總體規劃,沒有規范的設計。因而造成大多數生產企業工藝布局不合理,企業之間相互比照建設,照葫蘆畫瓢,一個地方幾十家企業都是相同的模式。
由于生產企業沒有總體規劃,沒有正規設計,造成生產工藝、生產設備、生產廠房、管路安裝、電器安裝、給排水等不合理,事后改來改去,既影響了生產,又造成很大的資金浪費,還形成新的問題。現在環保工作已關系到企業生死存亡的關口,因建廠初期工藝、廠房沒有預留安裝環保裝備的空間,使企業越改越亂,往往造成環保很難達標。
今后新建企業一定要做到先規劃先設計而后投產,這樣才能少走彎路。因此說:產品是設計出來的,是制造出來的,是管理出來的,如果設計不好,造成先天不足,后天改來改去往往還是有問題。既然大家都認識到企業規劃、設計的重要性,下面根據我50余年生產碳酸鈣的經驗教訓,結合我30多年設計碳酸鈣生產研究的體會談談沉淀碳酸鈣生產設計及要點。
一、碳酸鈣生產原料(石灰石)的選擇
石灰石是生產沉淀碳酸鈣的基礎,因此要十分注意石灰石的選擇,換句話說,不是什么樣的石灰石都可以做出合格的碳酸鈣,它必須具備一定的化學物理性質,同時還要十分注意石灰石的生成條件和生成年代。
1、石灰石化學性質要求
2、石灰石物理性質要求
石灰石要求致密塊狀,無重新結晶,氣孔率<1%,莫氏硬度>3,抗壓強度>147.11MPa,比重(密度)2.65-2.8g/cm3。
實踐經驗證明,石灰石的生成條件及生成年代不同,直接影響到生產工藝參數的選擇,產品質量的優劣、產量的多少、質量的好壞(如產品的白度、細度、結晶形態、沉體高低)等。根據全國各省市生產企業調查發現,多數企業選用奧陶紀、石炭紀、寒武紀生成的石灰石,由于它們生成條件、生成年代不同,因此直接影響到碳酸鈣產品的白度、細度、堿度、沉體、形態及產品質量,也影響到生產工藝參數、工藝條件的選擇,還影響產品質量的高低。
二、石灰煅燒質量
燒好石灰石生產碳酸鈣的關鍵。怎樣燒好灰,一是要選好先進、節能、環保的石灰窯,二是工人精心科學的操作,三是嚴格科學的管理。
1、企業選擇窯型應考慮一下幾點因素
1)根據企業生產能力大小選擇窯型
2)根據企業銷售對象選擇窯型
3)根據企業場地情況選擇窯型
4)根據企業能源供應品種選擇窯型
5)根據企業投資能力選擇窯型
6)根據企業產品成本控制選擇窯型
7)根據地方政府對環境的要求選擇窯型
2、目前中國碳酸鈣行業使用的主要窯型:
三、石灰消化
石灰消化工藝是碳酸鈣生產中影響產品質量的重要因素。如果石灰消化不完全氫氧化鈦漿液粒子粗細不均,直接影響到碳酸鈣產品的白度、細度、堿度、沉體及碳酸鈣晶體形態。因此在石灰消化工藝要做到“精”、“準”、“陳”。
準:做到化灰時,灰水比要準確,化灰溫度要掌握準確,石灰入料要均勻準確。
精:化灰的漿料要做到“三級精制”精制措施可采用三級懸液分離器進行,也可采用三種不同目數的篩子經行精制。
陳:灰漿經三級精制后,灰漿還需進行陳化,陳化時間的多少,要根據生產企業的石灰石及石灰的質量,三級精制的質量來確定,一般不小于4小時。
陳、精、準的目的是什么呢?主要是使氫氧化鈣懸浮液的粒徑相對均勻一致,因漿料粒徑細小而相對均勻一致了,入碳化塔后,如果二氧化碳(CO2)氣體的濃度、氣流速度、流量一定,那么,碳化生成的沉淀碳酸鈣產品的粒徑也會均勻一致。這正是我們追求的產品質量結果,也是受用戶歡迎的產品質量。
四、碳酸鈣的碳化工藝控制是產品質量好壞的決定因素。
設計中怎樣控制碳化工藝呢?
1、首先控制好窯氣質量,因窯氣進行四級過濾,防止雜質帶入碳化塔中。
2、控制CO2氣體濃度、溫度。
3、控制CO2氣體氣流速度及流量。
4、控制入碳化塔化灰漿濃度、溫度
5、正確選定碳化塔的高徑比
6、合理確定窯氣的送風設備選型配套
7、碳化塔截門與管路直徑等要合理配置
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