干粉生產(chǎn)中預(yù)研磨、造粒過(guò)程的節(jié)能研究

【摘 要】本文對(duì)釜式反應(yīng)釜生產(chǎn)中分產(chǎn)品存在的問(wèn)題進(jìn)行研究，思考對(duì)預(yù)研磨流程進(jìn)行改造，能達(dá)到環(huán)保、節(jié)能的目的。

【關(guān)鍵詞】釜式反應(yīng)釜;預(yù)研磨;螺桿

一、干粉生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介

聚合物一廠干粉生產(chǎn)現(xiàn)有兩種工藝，一種是后水解工藝：生產(chǎn)過(guò)程分溶解、聚合反應(yīng)、預(yù)研磨、一次造粒、水解、二次造粒、干燥、研磨篩分、包裝等9個(gè)主要工序。一種是前水解工藝：生產(chǎn)過(guò)程分溶解、聚合反應(yīng)、預(yù)研磨、造粒、干燥、研磨篩分、包裝等7個(gè)主要工序。螺桿式預(yù)研磨機(jī)對(duì)膠體進(jìn)行預(yù)切割更利于膠體的造粒，振動(dòng)式流化床干燥器對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行兩段干燥，可進(jìn)一步提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

二、生產(chǎn)存在的問(wèn)題

干粉生產(chǎn)采用釜式反應(yīng)釜，原生產(chǎn)抗鹽產(chǎn)品（后水解工藝），為了能生產(chǎn)中分，進(jìn)行了中分工藝流程改造，生產(chǎn)中分產(chǎn)品（前水解工藝），在生產(chǎn)過(guò)程中存在如下問(wèn)題：

裝置有兩條生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線有四個(gè)反應(yīng)釜、兩個(gè)預(yù)研磨料倉(cāng)、一臺(tái)造粒機(jī)。反應(yīng)下料進(jìn)入預(yù)研磨，預(yù)研磨料倉(cāng)下部有三臺(tái)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)六根螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)進(jìn)入預(yù)研磨的膠體進(jìn)行研磨，每次下料的膠體約8噸，因膠體粘度大，成一大塊，并不分散，需研磨螺桿不斷的研磨，從膠體上研磨下膠塊，推到進(jìn)料螺桿處。進(jìn)料螺桿推料進(jìn)入計(jì)量螺桿，計(jì)量螺桿通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，調(diào)整進(jìn)入造粒機(jī)的膠體量，達(dá)到控制造粒機(jī)的出料量。中分反應(yīng)完的膠體達(dá)到了100℃以上。進(jìn)入預(yù)研磨的膠體是大型塊狀，膠體在研磨螺桿的上面，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從大塊膠體上切割下小塊的膠體，因膠體粘度大、有彈性，不能完全切割下來(lái)，每次轉(zhuǎn)動(dòng)研磨下來(lái)的膠體有限，預(yù)研磨的效率低，需要研磨一段時(shí)間。在預(yù)研磨研磨時(shí)，研磨時(shí)間越長(zhǎng)，溫度下降的越多。研磨后的膠體進(jìn)入干燥器進(jìn)行干燥，通過(guò)熱風(fēng)對(duì)膠體進(jìn)行加熱，膠體在此過(guò)程中存在溫度的下降又上升的過(guò)程，有部分能量浪費(fèi)。

造粒機(jī)采用動(dòng)靜刀方式切割膠體，動(dòng)刀和靜刀間隙控制在40道左右，動(dòng)刀高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)膠體在動(dòng)靜刀刀口處時(shí)，切割膠體成小塊，如果膠體不在刀口處時(shí)，膠體會(huì)被動(dòng)刀帶動(dòng)一起旋轉(zhuǎn)，存在能量浪費(fèi)。

三、分析

預(yù)研磨效率問(wèn)題：反應(yīng)釜下料時(shí)間短，為了不影響下一次反應(yīng)，反應(yīng)釜下料都是快速下料，暫存在預(yù)研磨中，在預(yù)研磨中進(jìn)行研磨。但膠體粘度大，螺桿在膠體的下部，研磨的效果不是很好，預(yù)研磨中能看到大塊的膠體在翻動(dòng)。

為了提高螺桿效率，需要膠體在管道中用螺桿輸送，膠體在輸送過(guò)程中被螺桿攪碎。反應(yīng)釜下料不能快速下料，要根據(jù)管道輸送情況而定。裝置一條線有四個(gè)反應(yīng)釜，每個(gè)反應(yīng)釜從進(jìn)料到下需要8小時(shí)，基本不影響反應(yīng)下料和進(jìn)料的連續(xù)。

運(yùn)行電機(jī)問(wèn)題：現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，需一直運(yùn)行6臺(tái)預(yù)研磨電機(jī)，1臺(tái)供料螺桿和1臺(tái)計(jì)量螺桿電機(jī)，改用管道下料直接進(jìn)管道中，最多運(yùn)行2臺(tái)下料電機(jī)和2臺(tái)進(jìn)料電機(jī)。

排放氨氣的可控：反應(yīng)釜下料時(shí)直接進(jìn)入計(jì)量螺桿中，直接被螺桿切割成小塊，再進(jìn)入供料螺桿。供料螺桿上部有氣體排出口，產(chǎn)生的氨氣和壓縮氣體會(huì)從上部排出，物料被螺桿輸送進(jìn)重力式自控切割輸送系統(tǒng)，通過(guò)輸送系統(tǒng)送入造粒機(jī)進(jìn)行造粒。

反應(yīng)釜下料時(shí)直接進(jìn)入螺桿的過(guò)程中有如下優(yōu)點(diǎn)：㈠物料從反應(yīng)出來(lái)后直接通過(guò)螺桿破碎，進(jìn)入造粒機(jī)，切割效率高;㈡物料一直管線中輸送，產(chǎn)生的氨氣和儀表風(fēng)從上部管線抽走，很好的解決了氨氣外泄的問(wèn)題。

四、改造措施

對(duì)現(xiàn)有流程進(jìn)行改造，反應(yīng)下料由螺桿直接輸送到造粒機(jī)，這樣不僅可以解決放炮時(shí)氨氣進(jìn)入廠房，還提高的切割的效率，反應(yīng)釜下來(lái)的膠體直接進(jìn)行切割，如圖2：

切割后的膠體直接進(jìn)造粒機(jī)，造粒后進(jìn)入干燥器，物料停留時(shí)間短，減少溫度損失，有利于干燥，減少瓦斯消耗。

五、達(dá)到的效果

1、節(jié)能效果

原生產(chǎn)模式：一條線兩個(gè)預(yù)研磨，每個(gè)預(yù)研磨研磨螺桿電機(jī)三臺(tái)（每臺(tái)功率5.5KW），一個(gè)供料螺桿（功率7.5KW）和一個(gè)計(jì)量螺桿（功率7.5KW轉(zhuǎn)數(shù)可調(diào)），預(yù)研磨螺桿24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，供料和計(jì)量螺桿只在出料時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，一條線每天用電量=6×5.5×24+7.5×24+7.5×24=1032KW。

改造后模式：出料時(shí)，只有出料反應(yīng)釜出料計(jì)量螺桿（功率7.5KW轉(zhuǎn)數(shù)可調(diào)）和相應(yīng)的供料螺桿（功率15KW）運(yùn)轉(zhuǎn)，其它反應(yīng)釜出料計(jì)量螺桿和供料螺桿不轉(zhuǎn)，每條線每天用電量=7.5×24+15×24=540KW。

改造后每天可節(jié)電=1032-540=492KW，每天節(jié)約成本492×0.68=334.56元，一年節(jié)約成本334.56×330=11.04萬(wàn)元。

膠體在螺桿中輸送，同時(shí)被螺桿切割成小塊，在螺桿中停留時(shí)間少，溫度下降的少，熱膠體進(jìn)入干燥器后再加熱，能減少瓦斯的消耗。

2、環(huán)保效果

因無(wú)放炮的因素，氨氣進(jìn)入廠房的少，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境會(huì)有改善。

結(jié)束語(yǔ)

干粉生產(chǎn)中用電量占能耗的50%左右，優(yōu)化流程降低用電量，有利于降低成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)改善員工的工作環(huán)境，有利員工的身體健康。隨著干粉生產(chǎn)的發(fā)展，降低能源消耗，才能更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭翔，董廣峰，邵宇峰.提高顆粒硫酸鉀強(qiáng)度的試驗(yàn)研究[J].化肥工業(yè).2016，（4）.87-89.doi：10.3969/j.issn.1006-7779.2016.04.025.

作者簡(jiǎn)介：

王萬(wàn)林，現(xiàn)為大慶煉化公司化工生產(chǎn)四部一作業(yè)區(qū)工藝管理。