振动流化床在尤里卡沥青干燥中的应用

振动流化床在尤里卡沥青干燥中的应用陈奕光南化集设计院喵京21048性及干燥特性，对振动流化床干燥器设计选型的主要参数进行了整理和计算。
1概述某化学工业有限公司300合成氨520 3尿素工秤系内第套采用尤里卡调青和，汕两种原料的大型化肥工程，也是国家九重点工程。由于邻近石油化工有限公司炼油厂提供5，在合成氨熔融工段沥青和渣油混合加热时，因物料穴水率较，会发生吐沸现象，休枳急剧膨胀，并，大带水蒸汽逸出。影响正常生产。因此，如何对进入界区的沥青进行干燥处理，使其含水率3，就显得非常必要。为此，南化设院办同有关部门起做过多次沥青干燥小试中试梭拟试验并达到了预期的效果，取得了第手的沥青干燥资料为该工程千燥技术方案的确定提供了叫靠依据和技术支持。本文结合工程设计就振动流化干燥器的选型设计计算77法进行简要阐述。
2尤里卡沥青的物化性质化学组成物理性质密度堆密度软化点平均粒度休止角1.12tm3 0.58tm3135±l，C含水率根据某专业研宄所对尤里卡沥青的专项物态分析可知沥青中喹啉不溶物的颗粒为此粒状，多数由较小的团粒结成较大团粒，无规则形状，无##棱角，面光滑，结构松散易碎，颗粒的大小在0.3500.从常规分析结果可以打出，沥揎灰份合量接近厂，属尸无灰物料，其挥发份含量在50左右，发热量达376561以1免，哈式可磨性系数为162.04.在着火指数测量中，尤里卡沥青随温度升高出现个冒浓烟挥发份主要是由正构烷烃和正构烯烃组成的过程，当达到着火温度时着火指数为5900剧烈燃烧，大量的烃类燃烧所释放的热量加热末燃烧粒了，继续释放挥发份，燃烧会持续稳定。从分析报告中己知，物料所含水份系面附着水，容易蒸发。综上所述，此沥青是种低软化点低熔点易碎可燃无腐蚀特性的物料是石油沥青中比较特殊的种。
3干燥技术类型选择根据上述尤沥青的物化性质选择下燥技术类型必须遵循以下原则①由于物料软化点低，须低温干燥，控制其干燥容许温度低于其软化温度，防止沥青颗粒软化熔融粘结堵塞，防止物料软化或熔融，应使物料受热均勾；防止物料过热挥发甚至燃烧，好采用惰性气体作为干燥介质或者采用热空气掺入氮气作为干燥介质。
振动流化床干燥器适用于无凝聚作用的散粒物料的干燥，颗粒直径30以，6，对于不含结晶水的物料，千燥效率可达70左右。因流化床内热气流与固体颗粒充分混合接触。大大强化了气固两相的传热，因而床层温度较均匀，容髓，3遥知滕挪料酣，喵。遇翻。制勒晶7，就51.额积传热系数达8368，25104.由于振动易使物料达到均匀流化态，无局部过热现象，无死0及吹穿现象。增大了传热系数。热效率高。同时物料的停留时间分布比较均匀，接近于柱塞流，可得干燥均匀质量稳定的产品。而且热空气需要量少，颗粒夹带率低。另外，安装在主机两侧的电机提供激振力，电机的安装角度及其上的偏心距离均可调节，从而可方便地改变垂。的振动幅度和水甲方向的运料速度。料层厚度可调性好，调用面宽，物料面损伤小，停留时间易于调节和控制。振动频率还可根据需要由配置的定速交流电机或变频调节器进行传递或调节。因此，振动流化床干燥沥茂是种较为理想的丁1燥设。
4干燥工艺流程振动流化床干燥沥青工艺流程1 1.鼓风机2.空气加热器3.振动流化床4.低压长袋脉冲除尘器5.引风机进入合成氨装置界含水率5的尤。卡沥青旭过机械加料至振动流化床烨器进料口，物料在流化床内借助鼓入热空气处于流化状态，颗粒在定的气流中上下翻动，相互碰撞混合，进行热量传递和水份蒸发。产生的尾气通过低压长袋脉冲除尘器处理并达到环保排放标准后放空干燥厂的成品沥青与除尘装置收集的沥作粉尘并由机械输送系统运至成品筒仓。工作时振动流化床加料口保持微负压，除尘装置亦在负压状态下操作，以免过多的粉尘逸出。空气加热器使用低压饱和蒸汽加热。调节方便。传热效率高节能。鼓风机与引风机能力配套，保证了5.1振动强度振动强度1对流化床干燥器的气体动力学特征传热传质特性和干燥速率都有显著的影响。在1时，激振力又对均匀流化和操作稳定性起改善作用。在时，振动力的作用心主导地位，气体主要起能量与质量传递的媒介作叫。设计和使用时要使。般推荐1伉范频率，出；8为重力加速度，爪82，为角速5.2传热传质特性，般来说，随养振动强度增大，床层流化充分，颗粒间碰撞磨擦机会多，传热阻力下降。
所以振动流化床的传热系数随1伉的增人而增太。随床。厚度的增加而减少。在理论上，热质传递之间存在相互关系，传热系数大必然使传质系数大。根据凯特林公式5，流化床传热系数用下式操作流化速度下的古诺数为努歇尔准数；人为空气导热系数，1为操作流化速度，18；98为流体密度，3；4为流体粘度，38；4为颗粒平均直Bm，名71化床体积传热系数为3人积旧⑴为物，的堆枳密度，为物料的密度5.3流化性质振动流化床的流化忭质，数为床层压降临界流速和带出速度。
振动强度1值为对振动流化床的气体动力学特性有显著影响。对同物料，静止床层高度定，值愈大，床层压降愈小，物料小流化流化床中处于微负压操作。同时适宜的风试也使物料形成良好的流化状态。
5振动流化床的特性h 5.3.1床层压降在般近似汁算中。床层压降泣计算公层厚度5.3.2临界流速要使固体颗粒床层变成流化状态，必须仲速高于临界流速，而大气速又不得超过颗粒的沉降速度山，以免颗粒被气流带出。当粒度分布为较均匀的浪合颗粒层并为小颗粒时流化床临界流化速度4，为临界流化速度，1临界流化速度下的雷诺数把50儿5，合颗粒当作球形托= 1.0颗粒考虑，可先假设属于过渡区，其沉降速度可用艾仑公式141计算沉降速度的雷诺数渡区，与前面假设相符。
5.4流化形式的判断，般⑴费鲁德准数作为判断流化形式的依散式流化。人多数气固系统的流化为聚式流化。
5.5振动流化床物料的平均停留时间振动流化床内。物料的均泠留时间1受风速床，1报动强度激振自大小的影响。
力，风速的变化对物料的平均停留时间影响极小。当风量及振动条件定时，床层高度对物料料的肀均停留时间有很人的影响。振动强度减少，物料的平均停留时间，长。
物料的平均停衍，间1床层高度，2为干燥后物料含水率；9为物料的堆枳密，1尽，3；2为十燥。沏，床底面积，阳2 5.6物流速度它振动电机激振角振动频率振幅等关，1；为振动频率，为振动电机激振角。
振动电机激损角愈火。则物料在振动流化床5.7干燥速率在定条件下，干燥速率随床层厚度的，加而降低；随振幅振动频率增大而增大；随振动流化床的热介质的进气温度，高而，大；随热介质的气速增大而，加16.
户均体积千燥速率汁算式物料的1层体积，1为单位，间内千燥物料中水份汽化试。1.
5.8流化床操作范围流化床的操作范围可用正常操作时，允许气速波动范旧的指标比值来衡量。般流化过程，叫心比值常在90之间。对于细颗feUtumF91.7l4J，6设计实例6.1已知或假设条件，某工程振动流化床设汁选甩己知或假设条电机激振角1=25；振动电机同步转速1.以；静止物料层厚度氏，001；床层临界空隙率6，=0.5；物料粒径范围，55mm，平均粒径；物料颗粒形状系数屯=1.，假设；干燥后沥青量，2 2001年1；户燥前物料含水率以1=6；干太呆后物料含水率贾2=3；干燥器进口热空气，2幻1干晚器出口尾气度50，干燥器进口物料温度=15.4；干燥器出口物料温度14=410；水在，钡恼舴，潜热249.1；空气在1寸的密度户父⑴物料的密度儿物料1勺堆积法度，= 5801年1.物料的比热1.7591.1；水蒸汽平均比热，6.2热量衡算干燥前的物料量水份蒸发量，蒸发水份消耗热量加热物料消耗热量，26.3流化性质计算6.3.1床以压降先假定1山诺数20，采用小颗粒临界流化速度公式6即根据式7，计算临界流化速度下的雷诺数6.3.3带出沉阑速度由于不希望夹带，其大气速不能超过小颗粒的带出速度，用颗粒的小直径计算带出速度。先假定颗粒属于过渡区，其沉降速度用公式沉降违度的雷诺数过渡区，与假设相符，6.4流化形式的判断根掘费鲁，准数作为判断流化形式的公式，101燥物料1的，效热量以干燥时所损失的热量为，取有效热量的流化型式为聚式流化，因此流化床对于细颗粒有异常的保持能力，往往可在超过所有颗粒的自由沉降速度数倍的条件下操作，而并不会产生严重的夹带。
燥物料所消耗的总热量⑴干燥物料所需的气量千L=QCxltt3=其中湿空气比热6.5传热性能计算6.5.1振动弥度当床层尚度定时，振幅振频振动强度大，物料受到的平均振动力相应变大这柞可以增加物料的膨松程度，打助于气流的通过。所以振动强度越大，床层压降越小物料的临界流化速度岜越小。
6.5.2传热系数振动流化床的对流传热系数随振动强度增人而，大。
根据操作流化速度下的雷诺数公式3根据流化床对流传热系数公式2根据物料颗粒的面积公式43l7m7流化床体积传热糸数为心父，6.6.1物流速度6.2沸腾层高度2为在12=50，昆合气体的比容；混=湿+0=32957；为标准状态下混合气体的比，2为混合气体的湿含量6.6.4核算床层面积考虑振动流化床机械结构佳长宽比及流化床系列规格，选用型号0298，1.8，床层实际6.6.5物料的平均停留时间根据物料的平均停留时间公式126.6.6复核主要参数实际操作流化速度相当于0.289让，仍在允许范围内。
实际静止物料层厚度实际物料平均停留时间6.7干燥速率计算根据平均体积干燥速率计算式146.8操作范围流化数为山山，忙6.64为了避免流化床工作时出现沟流和死床，般1业装迟上的细颗粒流化味操作流速范围多在7结语通过对振动流化床干燥器的动力学特征传热特性及干燥特性的分析和讨论，以及对实验数据的整理，结合具体工程，总结了振动流化床干燥器的设计计算选型等技术。
实践明，就尤里卡沥青干燥而言，合适的振动参数对提干燥速率。缩短干燥时间。提高产量是有效的，实现工业化生产，满足工艺需要完全可行。
3多回路自动控制系统在新的油温调整器配屯控制设计中。我们应用智能控制技术设计了多回路自动控制系统，在05上对汕温调整器出汕温实施定值拧制。
该系统是速在般位式控制基础上，将生产所允许的小温度控制偏差分成多段，以温度给定位为准分别山多个位式技制回路来动抟制各加热组。
以144根电热管分成4个加热组为例，该多回路动控制系统控制原，2.
应用计算机有关控制软件组成的4个相关控制回路输出的开关接点001004送入配电屏，分别接入各相应电加热组供电的次控制回路中去抟制相应供电回路的接触器1.，40.1.开关操作器功能块以画面出现在显屏上。当置手动位时，它直接送出开关信号置动位时，送出号。3是油温设定值，333是另外3个回路设定值与5的差值设定值，并且3132调试。设定，除1外的这些值是不用经常改变的。大差值设定值的值应小于系统所允许的大控制偏差。只耍将具有比较定时等多种运算功能的逻辑运算单元的功能合理应用，各运算回路在对各自的控制点偏差运算后就可送出准确的开关信号，使相应加热组开停供电的通断稳定可靠。为监视各加热组的运行情况，还在配电屏设置了电功率测量回路。循环油温度及其设定值电功率的显及控制系统的各项操作都在，制台显小柬进行，4效果该多回路自动控制系统投运后，油温调整器出口油温的控制真正实现了自动化。电加热器开停送出功率的大小，始终按照温度控制偏差的大小而自动改变。此时，电加热器送出电功率的变化与油温偏差变化的关系，变成了有定连续作1的按比例调节的关系。调整器可随，较好地获得与循环油温度和流量变化相适应的电功率。
使之得到较好的热量衡，使油温较好地1说在给定值上，控制偏差大大减少。如果3朽设定为0.3，3233递减0.3，其系统大控制偏差约为1.如还想提尚控制精度，除减少差值的设定值外，好是通过将电加热管分成更多的加热组实行更多回路的控制来实现。
5结语该系统投运后，油温设定值可随工艺过程需要而进亍修改，操作，度大大减轻。温度要，达到了优质高产和低消耗的目的。
收稿日期200210 1上接第28页1 1杨大成，燥技术，1卵52402义尔民。延安。化学1程。1992.21323张浩勤，李应选。化工设计，1997，7322 4天津大学化工原理教研室编。化工原理上。天津科学技术出版社，214，222 5化工设备设计全书编辑委员会。干燥设备设计。上海科学技术出版社，94130 6吴东民，顾延安化学工程，1998，26336收稿日期200210