第一篇：干法氟化鋁生產(chǎn)技術(shù)工藝

干法氟化鋁工藝及控制

一、工藝簡(jiǎn)介

氟化鋁(AlF3)是鋁電解生產(chǎn)過程中的一種主要輔助材料（主要用作于鋁電解的助熔劑，用于調(diào)整電解槽電解質(zhì)的分子比水平），其含水量對(duì)電解鋁生產(chǎn)和凈化過程影響很大。氟化鋁生產(chǎn)有代表性的工藝有氫氟酸—濕法工藝、氟化氫—無水工藝(工藝流程見圖1)、氟硅酸法工藝。五十年代初，我國(guó)第一家電解鋁廠—撫順鋁廠，引進(jìn)前蘇聯(lián)技術(shù)，建成我國(guó)首家氟化鹽廠。我國(guó)還引進(jìn)瑞士Buss公司干法工藝，于二十世紀(jì)九十年代初在湘鄉(xiāng)鋁廠建成了無水氟化鋁生產(chǎn)線, 現(xiàn)該廠已有三條干法線,目前為世界最大氟化鹽生產(chǎn)廠。無水氟化鋁具有主含量高、水分低、堆積比重大的特點(diǎn)，特別適用于電解槽啟動(dòng)后降低電解質(zhì)分子比。與濕法產(chǎn)品相比，無水氟化鋁在使用中有以下優(yōu)點(diǎn)：

a、主含量在90%以上，高出濕法產(chǎn)品近5個(gè)百分點(diǎn)，雜質(zhì)含量低，節(jié)約了氟化鋁用量，降低了生產(chǎn)成本，有利于提高原鋁質(zhì)量。

b、水分含量低，小于1.0%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于濕法產(chǎn)品水分7.0%的水平，在電解過程中使用無水氟化鋁產(chǎn)品，AlF3幾乎不發(fā)生水解反應(yīng)，其可利用的有效成份遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于濕法產(chǎn)品。

更為主要的是避免了使用濕法產(chǎn)品因氟化鋁的水解造成的操作環(huán)境惡劣的狀況，有利于環(huán)境保護(hù)。但傳統(tǒng)干法氟化鋁工藝，設(shè)備投資大，工藝復(fù)雜，一條年產(chǎn)萬噸級(jí)生產(chǎn)線，需投資上億元人民幣，且后期維護(hù)困難，綜合成本較高.,所以開發(fā)新的干法氟化鋁生產(chǎn)工藝成為該行業(yè)的發(fā)展方向。氟硅酸法工藝正是在種情況下產(chǎn)生的。該工藝使用了鋁型材行業(yè)的廢渣—氟鋁酸銨，一方面開辟了新的氟資源，另一方面解決了氟鋁酸銨的積壓和污染問題。該重大關(guān)鍵技術(shù)的突破，開辟了新的干法氟化鋁生產(chǎn)工藝，較傳統(tǒng)工藝可節(jié)約投資約50%。將濕法和干法工藝相結(jié)合，避免了傳統(tǒng)濕法工藝脫水過程中的水解效應(yīng)，對(duì)氟化鋁行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步有積極的推動(dòng)作用。

干法氧化鋁流程簡(jiǎn)圖

本文介紹氟化氫--無水工藝法制備干法氟化鋁工藝及控制方案。如上圖所示，背景為工藝設(shè)備安裝位置截圖，前景為工藝流程簡(jiǎn)圖。干法氟化鋁按工藝流程分為氟化氫制備（包括酸給料、螢石給料、氟化氫反應(yīng)爐）及氟化鋁制備包括流化床、尾氣處理、成品處理。流程如下：1.螢石(CaF2)粉料與濃硫酸(98%)及發(fā)煙硫酸(103%)的混合物在反應(yīng)爐里反應(yīng)生成HF氣體與石膏(CaSO4)2.HF氣體經(jīng)過凈化(酸洗)后在流化床(上下兩段)內(nèi)與干燥后的粉料[AL(OH)3]反應(yīng)生成成品(ALF3),成品經(jīng)過冷卻后去包裝,尾氣進(jìn)行處理后方空。主設(shè)備是流化床，流化床分上下兩段，正常情況下，干燥后的粉料由給料螺旋（變頻控制）從上段底部送入床內(nèi)，與下段逆流而上的熱氟化氫氣體接觸反應(yīng)，產(chǎn)生的尾氣由頂部排出去尾氣吸收系統(tǒng)。為使物料充分接觸、反應(yīng)完全，達(dá)到流化狀態(tài)。床上下段的頂?shù)仔栌幸欢▔翰?，床?nèi)負(fù)壓由兩個(gè)真空泵實(shí)現(xiàn)。反應(yīng)生成的物料由溢流管流入下段或通過排料螺旋送入下段，繼續(xù)反應(yīng)生成的氟化鋁由底側(cè)部排出進(jìn)入冷卻工段。如果床溫過高，給料螺旋調(diào)節(jié)能力不夠，則可啟動(dòng)緊急給料螺旋，將粉料有下段送入達(dá)到降溫的目的。給料螺旋故障或啟動(dòng)時(shí)，料由氣力輸送泵直接由上下兩段送入床內(nèi)。流化床如圖。

二、控制要求

1）采用大屏幕微機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng);2）可供監(jiān)測(cè)與控制的參數(shù)包括：

(1)預(yù)凈化酸流量控制,預(yù)凈化酸泵槽液位控制,硫酸送料槽液位控制,發(fā)煙硫酸送料槽液位控制,中央吸收凈化器出口溫度控制,硫酸一級(jí)預(yù)熱器出口溫度控制,大氣冷凝塔進(jìn)水流量控制,預(yù)反應(yīng)器轉(zhuǎn)速控制,HF反應(yīng)爐內(nèi)壓力,流化床錐部負(fù)壓控制,I號(hào)粗酸泵槽液位控制,II號(hào)粗酸泵槽液位控制,再氟器出氣溫度控制,凈化塔出氣溫度控制,3V-1229壓力控制,粗HF儲(chǔ)槽液位控制,精餾塔收集器液位控制,硫酸吸收酸泵槽液位控制,硫酸吸收塔循環(huán)酸溫度控制,進(jìn)3C-1237水流量控制,硫酸流量控制, 煙酸流量控制,發(fā)煙硫酸反應(yīng)釜溫度控制, I號(hào)弱酸洗滌器溫度控制, I號(hào)弱酸洗滌器液位控制, 反應(yīng)爐燃燒室流量控制, 精餾塔冷凝器冷凍下水流量控制, 進(jìn)3E-1230蒸汽流量控制, 反應(yīng)爐燃燒室溫度, 進(jìn)3V-1234硫酸流量, 燃燒室出口壓力控制, 反應(yīng)爐內(nèi)壓力控制,流化床尾氣溫度控制.(2)反應(yīng)爐轉(zhuǎn)速與申克稱及點(diǎn)火系統(tǒng)聯(lián)鎖；硫酸流量聯(lián)鎖；煙硫酸流量聯(lián)鎖； 硫酸一級(jí)預(yù)熱器出口溫度聯(lián)鎖；Ⅰ號(hào)弱酸洗滌器（C-1237）溫度聯(lián)鎖；號(hào)弱酸洗滌器（C-1237）液位聯(lián)鎖；3V-1229安全壓力聯(lián)鎖；硫酸截?cái)嚅y聯(lián)鎖；發(fā)煙硫酸截?cái)嚅y聯(lián)鎖；真空泵A泵加水截?cái)嚅y聯(lián)鎖；真空泵S泵加水截?cái)嚅y聯(lián)鎖；純堿高位槽溫度聯(lián)鎖。

3）整個(gè)系統(tǒng)具有手動(dòng)與自動(dòng)功能；

4)系統(tǒng)具備設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示，事故聲光報(bào)警及破管堵管處理功能，系統(tǒng)故障自監(jiān)測(cè)及診斷功能，生產(chǎn)日?qǐng)?bào)、月報(bào)的儲(chǔ)存與打印功能。

三、控制方案

1．模擬量控制部分：實(shí)際應(yīng)用中分成三類，智能PID、串級(jí)PID、比值控制。1）硫酸送料槽液位控制回路（智能PID）：

硫酸儲(chǔ)槽液位是根據(jù)出口管道上的調(diào)節(jié)閥的開口大小來實(shí)現(xiàn)。其控制框圖如下：

2）空燃比控制（比值控制）

進(jìn)燃燒室的煤氣與空氣按一定比例，以保證燃燒充分又不能發(fā)生爆炸事故。控制原理是：由流量計(jì)連續(xù)監(jiān)測(cè)煤氣管道的煤氣流量，根據(jù)計(jì)算機(jī)人工設(shè)定的空燃比計(jì)算出所需空氣的量，控制空氣調(diào)節(jié)閥的的開度，以調(diào)節(jié)進(jìn)燃燒室的空氣量其控制框圖如下：

3）流化床頂層料溫控制回路（串級(jí)回路）

流化床是整個(gè)氟化鋁生產(chǎn)中最重要的設(shè)備，床溫的穩(wěn)定與否直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。通過調(diào)節(jié)給料螺旋的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)進(jìn)料量，以達(dá)到使頂層料溫穩(wěn)定的目的。由于氫氧化鋁與氟化氫反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，加料可以降低頂層料溫。但頂層料溫的變化有一段時(shí)間的滯后，因此引入了反映相對(duì)靈敏的尾氣溫度作為副調(diào)對(duì)象，定層料溫作為主調(diào)反饋，構(gòu)成一串級(jí)回路。方案如圖所示：

2． 邏輯控制部分：

1）參與連鎖的設(shè)備（閥門、泵等）有自動(dòng)、手動(dòng)兩種工作方式：自動(dòng)狀態(tài)下設(shè)備跟隨邏輯條件動(dòng)作；手動(dòng)時(shí)由面板人工操作。2）硫酸流量連鎖控制：硫酸預(yù)熱器蒸汽閥、硫酸二級(jí)預(yù)熱器出口閥與硫酸流量連鎖，手動(dòng)方式下、面板可操作閥門的開閉；自動(dòng)狀態(tài)下，硫酸流量低時(shí)則關(guān)閉硫酸預(yù)熱器蒸汽閥、硫酸二級(jí)預(yù)熱器出口閥。方案如下：

3）煙酸流量連鎖控制：煙酸預(yù)熱器蒸汽閥與煙酸流量連鎖，連鎖方式下，煙酸流量小于設(shè)定值時(shí)則關(guān)閉煙酸預(yù)熱器蒸汽閥。

4）其它類似連鎖設(shè)備有：發(fā)煙硫酸反應(yīng)釜溫度與硫酸二級(jí)預(yù)熱器蒸汽閥連鎖；I號(hào)弱酸洗滌器溫度與I號(hào)弱酸洗滌器冷卻水閥連鎖；I號(hào)弱酸洗滌器液位與I號(hào)弱酸洗滌器出口閥連鎖；精餾塔冷凝器冷凍下水流量與E-1231冷卻下水閥連鎖；進(jìn)3E-1230蒸汽流量與進(jìn)E-1230蒸汽閥連鎖；HF反應(yīng)爐緊急出口閥與HF反應(yīng)爐內(nèi)壓力連鎖；緊急凈化塔進(jìn)水閥與反應(yīng)爐內(nèi)壓力及緊急凈化塔澆灌流量連鎖；純堿高位槽溫度聯(lián)鎖。

5）硫酸大罐出口閥連鎖控制：預(yù)反應(yīng)器轉(zhuǎn)低、真空泵（一用一備）停車、自動(dòng)點(diǎn)火信號(hào)丟失，以上信號(hào)任一發(fā)生則關(guān)閉硫酸大罐出口閥。煙酸大罐出口閥連鎖控制與本方案相同。

第二篇：干法乙炔生產(chǎn)技術(shù)及現(xiàn)狀（寫寫幫推薦）

畢業(yè)論文

干法乙炔生產(chǎn)技術(shù)及現(xiàn)狀

作者：陳進(jìn)

2014年2月

致謝

三年的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開始。三年的求學(xué)生涯在師長(zhǎng)、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給一位平凡的人，我的導(dǎo)師。我不是您最出色的學(xué)生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導(dǎo),經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟,常常讓我有“山重水復(fù)疑無路,柳暗花明又一村”。

感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯謝意!

最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者。

摘要

干法乙炔工藝比較傳統(tǒng)濕法乙炔制備來說，是使用略多于理論量的水以霧態(tài)噴在電石粉上使水解，產(chǎn)生的電石渣為含水量很低的干粉末，因此稱之為‘干法’乙炔工藝，經(jīng)過多年研究和改進(jìn)，‘干法’乙炔工藝日趨成熟化

關(guān)鍵詞：市場(chǎng)發(fā)展 技術(shù)要求 應(yīng)用前景

目錄

目錄 引言........................................................2 反應(yīng)原理.....................................................3.乙炔工藝方法簡(jiǎn)介............................................3.1國(guó)外乙炔工藝概況 3.2 電石法乙炔工藝 3.3 烴類裂解乙炔工藝 3.4 國(guó)內(nèi)乙炔工藝概況等）乙炔技術(shù)方案的比較和選擇???????????????????? 4.1 安全性 4.2 經(jīng)濟(jì)性 4.3 環(huán)保性

4.4 干法工藝與濕法工藝的對(duì)照 4.5 國(guó)內(nèi)干法乙炔生產(chǎn)技術(shù) 結(jié)論??????????????????????

參考文獻(xiàn)

1.引言

近年來，由于石油價(jià)格的大幅上漲，國(guó)內(nèi)外石油乙烯法生產(chǎn)聚乙烯醇（PVA）、聚氯乙烯（PVC）的成本也急劇上升。國(guó)內(nèi)電石乙炔法生產(chǎn)的成本凸顯優(yōu)勢(shì)。2006年國(guó)內(nèi)電石產(chǎn)量1050萬噸，國(guó)內(nèi)的PVA、PVC生產(chǎn)主要以電石乙炔法原料路線為主，電石在我國(guó)今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)仍然是PVA、PVC的主要原料

隨著國(guó)家節(jié)能減排措施的出臺(tái)及實(shí)施，傳統(tǒng)的濕法乙炔技術(shù)明顯不能適應(yīng)新的產(chǎn)業(yè)政策需要，而干法乙炔技術(shù)具備實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。2007年國(guó)家頒布的《氯堿（燒堿、聚氯乙烯）行業(yè)準(zhǔn)入條件》（國(guó)家發(fā)改委2007年74號(hào)）中提出：“??鼓勵(lì)干法制乙炔、大型轉(zhuǎn)化器、變壓吸附、無汞觸媒等電石法聚氯乙烯工藝技術(shù)的開發(fā)和技術(shù)改造?！备煞ㄒ胰布夹g(shù)也在2007年5月被國(guó)家環(huán)保總局列入《國(guó)家先進(jìn)污染防治示范技術(shù)名錄》和《國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)技術(shù)名錄》。干法乙炔技術(shù)從根本上消滅了電石渣廢水，電石渣可直接制水泥，環(huán)保、節(jié)能方面優(yōu)勢(shì)突出。事實(shí)上干法乙炔工藝是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的工藝，但是簡(jiǎn)單的事情干好了就是不簡(jiǎn)單，干法乙炔新技術(shù)的成功是電石乙炔化工的一次重要技術(shù)革命，電石法聚氯乙烯、聚乙烯醇生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展帶來了廣闊前景。

2.反應(yīng)原理

1.主要化學(xué)反應(yīng)式

（1）乙炔發(fā)生

??CH=CH?+Ca(OH)2? CaC2+2H2O?（2）雜質(zhì)反應(yīng) CaO+H2O?Ca(OH)2? MgO+H2O?Mg(OH)2? CaS+2H2O?CA(OH)?H2S? Ca3P2+6H2O?3Ca(OH)2?+2PH3?

(3)乙炔凈化

1）次氯酸鈉配制

2NaOH+Cl2?NaClO+NaCl+H2O 2)清洗

H2S+4NaClO?H2SO4+4NaCl PH3+4NaClO?H3PO4+4NaCl 3)堿洗

H2SO4+2NaOH?Na2SO4+2H2O H3PO4+3NaOH?Na3PO4+3H2O

2.工藝流程

3.乙炔工藝方法簡(jiǎn)介

3.1國(guó)外乙炔工藝概況

1)電石法乙炔工藝

以煤和石灰石為原料，在電爐中高溫下溶解而制得電石，其主要成分是碳化鈣。電石與水反應(yīng)則得乙炔。根據(jù)電石和水加入的方法不同，一般可分為濕法乙炔發(fā)生和干式乙炔發(fā)生兩種。式乙炔發(fā)生

是將電石加入過量的水中發(fā)生乙炔地方法；干式乙炔發(fā)生是將水加入電石里產(chǎn)生乙炔地方法。過去以濕法乙炔發(fā)生為主，隨著環(huán)保意識(shí)提高，國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝為干法乙炔發(fā)生工藝。2）烴類裂解法乙炔工藝

上世紀(jì)六、七十年代，烴類裂解乙炔有BASF法、SBA法、Montecatini法、Huls法、HTP法、Wnlff法、BASF浸法火焰法、AVCO電弧法等許多工藝技術(shù)投入使用。而隨著乙炔工業(yè)的衰落，近三十年來僅留下部分氧化BASF法（Sachsse-Bartholome法）及電熱工藝（Huls Arc工藝）

目前國(guó)際上天然氣部分氧化法制乙炔及合成氣典型工藝有BASF法、SBA Kellogg法、Montecatini法等。其工藝大同小異，主要是裂解爐型不同。目前世界大多數(shù)天然氣部分氧化法采用BASF工藝。該工藝成熟，安全系數(shù)高。

3.2 電石法乙炔工藝

電石法又分為干法和濕法兩種。

1）干法

將水噴淋到電石，用電石分解時(shí)放出的熱量來蒸發(fā)水，使產(chǎn)生 的水氣隨同乙炔氣一同溢出。電石與水的比為1：1～1.2，生產(chǎn)的排出物一般為粉末狀的消石灰。

優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)能力大，乙炔濃度高，消耗水量少（1.2 ～ 1.3kgCaC2），設(shè)備容積小，一次投資費(fèi)用少，占地面積少（為濕法發(fā)生器的1/4）。乙炔損失少，所得干的Ca(OH)2處理方便，可進(jìn)一步利用。

缺點(diǎn)是乙炔含雜質(zhì)較多，反應(yīng)溫度較高，操作控制較難。

2）濕法

濕法是將電石加入水中，放出的熱量被過量的水所吸收，一般分解1kg電石需用10～15L水，反應(yīng)后水溫通常保持323 ～ 353K，生產(chǎn)排出的廢物為石灰乳（電石渣液）。

優(yōu)點(diǎn) 是操作平穩(wěn)安全，設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，乙炔產(chǎn)品純度較高，精制簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn) 是要消耗大量的水，乙炔也有損失，生產(chǎn)設(shè)備龐大，占地面積大，同時(shí)需要有一套處理廢渣裝置。

3.3烴類裂解乙炔工藝

從烴類裂解生產(chǎn)乙炔,在工業(yè)上首先是用天然氣制乙炔;20世紀(jì)60年代以后,發(fā)展了用石油烴類裂解聯(lián)產(chǎn)乙炔、乙烯的方法。因?yàn)橛蔁N類裂解制取乙炔是一個(gè)強(qiáng)吸熱反應(yīng),并且生成的乙炔在高溫下極易發(fā)生分解和聚合,所以需要在極短的時(shí)間內(nèi)供給大量的反應(yīng)熱。通常采用的供熱方式有在氣體中放電、高溫固體表面輻射供熱和原料烴部分燃燒,因此將裂解方法分為電裂解法、蓄熱爐裂解法和氧化裂解法,其中氧化裂解法又分為完全燃燒法和部分氧化裂解法。乙炔設(shè)備生產(chǎn)的乙炔，因?yàn)闊N類裂解反應(yīng)過程中生成的乙炔在800℃以上可以分解為碳和氫,在600～650℃容易發(fā)生聚合反應(yīng),生成芳烴,所以為了避免乙炔設(shè)備生產(chǎn)的乙炔裂解氣在高溫下的停留時(shí)間過長(zhǎng)而發(fā)生乙炔的分解和聚合,應(yīng)使高溫裂解氣在反應(yīng)后急速冷卻至500℃以下。工業(yè)上通常采用的急冷方式有水急冷法和油急冷法。

3.4 國(guó)內(nèi)乙炔工藝概況

目前，國(guó)內(nèi)電石乙炔法以濕法為主，兼有少量干法裝置。雖然國(guó)內(nèi)從上世紀(jì)80年代開始引進(jìn)干法技術(shù)，但從國(guó)內(nèi)應(yīng)用的現(xiàn)狀來看，干法技術(shù)的引進(jìn)效果并不理想。有的裝置改為干法后因?yàn)樾Ч焕硐牖蜓b置穩(wěn)定性較差，又被迫改回濕法，即使個(gè)別裝置能夠穩(wěn)定運(yùn)行，其生產(chǎn)負(fù)荷也不高。

電石乙炔法另一個(gè)特點(diǎn)是電石渣和電石爐氣大部分未回收利用，一方面是需要處理電石渣量比較大，另一方面是電石爐氣回收利用比較困難。在電石乙炔的生產(chǎn)過程中，每生產(chǎn)1t乙炔約產(chǎn)生35-40t含水約12%的電石渣漿，這些電石渣漿不僅占用寶貴的土地資源，還會(huì)對(duì)附近土壤和水體造成污染，對(duì)電石渣的回收利用是業(yè)解決環(huán)境污染問題，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。近年來，貴州水晶等一些較大型的廠家擬將電石渣用做生產(chǎn)水泥的原料。

電石乙炔法在生產(chǎn)過程中還會(huì)排放大量的電石爐氣，以一座10000kVA的開放式電石爐為例，年排放廢氣量（以每年生產(chǎn)10各月計(jì)算）達(dá)6億標(biāo)準(zhǔn)立方米。電石爐氣主要是有毒氣體一氧化碳（70%-95%），氫含量較低（10%-2.5%），回收利用困難。與電石爐氣的回收利用相比，國(guó)內(nèi)有多家專門的研究機(jī)構(gòu)對(duì)焦?fàn)t氣的回收利

用進(jìn)行了多年研究，近幾年以焦?fàn)t氣為原料的甲醇裝置逐漸增多。而國(guó)內(nèi)對(duì)電石爐氣的回收利用研究是近幾年的事情，研究工作相對(duì)滯后，只有少數(shù)一些廠家用來做燃料，大部分經(jīng)過簡(jiǎn)單處理后直排大氣。針對(duì)電石乙炔法這種高污染的狀況，國(guó)家發(fā)改委于2007年10月12日下發(fā)了《電石行業(yè)準(zhǔn)入條件》，對(duì)采用的技術(shù)、爐型和廢氣、廢渣綜合利用進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定。

4.技術(shù)方案的比較和選擇

與濕法乙炔發(fā)生相比，干法乙炔發(fā)生工藝有以下優(yōu)點(diǎn)

4.1 安全性

（1）加料過程中的安全性

電石通過帶有密封裝置的計(jì)量螺旋輸送器連續(xù)密閉的加入發(fā)生器，密封可靠，無需置換，無泄漏，安全可靠。

（2）反應(yīng)過程安全性

濕法乙炔工藝反應(yīng)溫度為85℃，干法乙炔工藝反應(yīng)溫度為100℃-110℃，生氣體中，水蒸氣/乙炔體積干法乙炔工藝比濕法工藝乙炔高。蒸汽含量高安全性高。

（3）排渣過程的安全性

排渣過程是連續(xù)密閉的，密封壓力可調(diào)并可靠，排渣機(jī)使用等壓料封。

（4）故障狀態(tài)的安全性

當(dāng)系統(tǒng)突然停電，反應(yīng)幾乎立即停止。無需熱和處理。

任何重要設(shè)備出現(xiàn)故障，均由程序采用相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。遇到最嚴(yán)重的問題就停止加料，放映機(jī)會(huì)立即停止。

4.2 經(jīng)濟(jì)性

以電石乙炔法年產(chǎn)14萬噸PVA為基準(zhǔn)，通過比較新工藝（干法乙炔生產(chǎn)工藝）與傳統(tǒng)工藝（濕法乙炔生產(chǎn)工藝）在設(shè)備投資、運(yùn)

行費(fèi)用、人工費(fèi)用、占地面積、乙炔收率、電石渣處理、水處理等幾個(gè)方面的差異來說明干法乙炔生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。（1）基本建設(shè)投資比較

干法乙炔工藝相對(duì)濕法乙炔工藝無需沉降及壓濾處理。僅此一項(xiàng)即可節(jié)約設(shè)備及土建投資1626萬元（年產(chǎn)14萬噸PVA，以2007年價(jià)格計(jì)算），減少占地2800平米。計(jì)提費(fèi)用包括：壓濾工段廠房225萬元，沉降池土建845萬元，渣漿處理土建47萬元，壓濾機(jī)320萬元，設(shè)備費(fèi)用150萬元，設(shè)他配套38萬元。乙炔發(fā)生工段的廠房沒有差異，設(shè)備投資相差無幾。（2）乙炔收率比較

由于加料是連續(xù)的，無需置換，加料時(shí)沒有乙炔氣體排除；排出的電石渣是干的，沒有溶解損失。干法工藝比濕法工藝提高收率2.5%，電石水解率高達(dá)99.85%，沒有生電石排出。按照2.02噸電石/噸PVA、電石價(jià)格3500元/噸計(jì)算，計(jì)算干法工藝的成本下降168.6元，每年14萬噸PVA節(jié)約成本2360萬元。（3）運(yùn)行費(fèi)用比較

濕法工藝僅壓濾一項(xiàng)需要的總的裝機(jī)容量達(dá)1100kw，電費(fèi)450萬元，設(shè)備維護(hù)費(fèi)約94萬元。干法乙炔工藝相對(duì)濕法乙炔工藝無需渣漿處理，所以降低了設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用。（4）水消耗比較

干法工藝所需要的新鮮水量只有0.72噸/噸電石，全年共消耗新鮮水22.4萬噸，其余用水全部是循環(huán)使用的次氯酸鈉廢液，次氯酸鈉廢液經(jīng)依次循環(huán)使用后剛好與干法工藝用水量達(dá)到平衡，使得乙炔車間達(dá)到零排放。而濕法工藝的耗水量為2.38噸/噸電石（電石渣廢水循環(huán)使用），全年共消耗新鮮水74萬噸。兩者相比，年節(jié)水51.6萬噸。（5）電石渣處理費(fèi)用比較

干法工藝產(chǎn)生的電石渣比濕法工藝壓濾侯的濾餅含水量低30%。用濕法工藝每生產(chǎn)1噸PVA產(chǎn)生電石渣濾餅3.96噸，其中含水1.6噸，若用其生產(chǎn)水泥，每除掉1噸水需要150公斤標(biāo)煤，標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)按530元/噸，則生產(chǎn)每噸PVA的電石渣處理費(fèi)為

127萬元，而干法工藝產(chǎn)生的電石渣用于生產(chǎn)水泥無需干燥，沒年產(chǎn)14萬噸PVA節(jié)約成本1778萬元。

4.3 環(huán)保性

（1）污廢水排放

干法乙炔生產(chǎn)裝置所需的水為廢次氯酸鈉，不僅保護(hù)了環(huán)境，還回收了溶解乙炔。另外，與干法乙炔工藝配套的還有次氯酸鈉廢水循環(huán)利用工藝，實(shí)現(xiàn)整個(gè)車間污廢水排放。（2）可實(shí)現(xiàn)無粉塵排放

若用電石渣生產(chǎn)水泥，可將其密閉輸送至水泥廠。若用于制磚，可適當(dāng)調(diào)整排渣濕度避免揚(yáng)塵。（3）氣體污染物排放

只有在排渣機(jī)出口處的水蒸氣中能檢測(cè)出0.02%的乙炔氣體。（4）固體污染物

所排出的電石渣為優(yōu)良的制水泥材料，亦可作其它建筑材料。

4.4 干法工藝與濕法工藝的對(duì)照

通過以上對(duì)比可看出，干法乙炔發(fā)生大大優(yōu)于濕法乙炔發(fā)生。

4.5 國(guó)內(nèi)干法乙炔生產(chǎn)技術(shù)

近年來，我國(guó)PVC逐漸走向國(guó)際市場(chǎng)，我國(guó)已成為世界上最主要的PVC生產(chǎn)國(guó)之一。在我國(guó)，電石法PVC占主導(dǎo)地位，但由于過去許多企業(yè)對(duì)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展沒有給與足夠的重視，對(duì)環(huán)境生態(tài)等有限資源造成了不可逆轉(zhuǎn)的破壞，使得許多備受地方經(jīng)濟(jì)優(yōu)寵的高利稅PVC企業(yè)不在享受優(yōu)惠政策。盡管如此，我國(guó)PVC產(chǎn)能仍在擴(kuò)張。據(jù)中國(guó)氯堿工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2011年年底我國(guó)PVC產(chǎn)能達(dá)到了2163萬t/a產(chǎn)能，2012年1-9月又新增產(chǎn)能132萬t/a，同時(shí)退出58萬t/a產(chǎn)能，凈增74萬t/a產(chǎn)能，盡管目前在產(chǎn)PVC裝置平均開工率僅為60%，但PVC的價(jià)格任然沒有止跌。根據(jù)銀河證券發(fā)布的研究報(bào)告顯示：PVC價(jià)格從2012年9月底至去年已同比下降16.01%。在此情況下，PVC生產(chǎn)企業(yè)出現(xiàn)大面積虧損，據(jù)統(tǒng)計(jì)，虧損面達(dá)到近50%，為近年來最嚴(yán)重的一年?？墒墙?jīng)過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整后，電石法PVC任然是我國(guó)PVC行業(yè)的主力軍，但首先必須突破的仍然是環(huán)境污染與治理問題的成本問題。

電石渣將的治理成本與環(huán)境問題一直是濕法乙炔工藝的難題，隨著我國(guó)對(duì)節(jié)能減排和環(huán)保的要求不斷提高，濕法工藝產(chǎn)生的環(huán)境問題日益受到國(guó)家和生產(chǎn)企業(yè)的重視，甚至在一些地區(qū)間接性的限制了企業(yè)的產(chǎn)能擴(kuò)張。濕法乙炔工藝生產(chǎn)中產(chǎn)生的電石渣將、清凈廢液以及電石渣中揮發(fā)出的各種廢氣等“三廢”帶來的環(huán)保問題，已經(jīng)成為電石法PVC是否能夠長(zhǎng)足發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵性問題，因此國(guó)內(nèi)開始發(fā)展干法乙炔技術(shù)，并有多家企業(yè)開始試運(yùn)行，幾年來的技術(shù)發(fā)展雖具有一定的成效，但仍然有待完善，距離達(dá)到節(jié)能環(huán)保的預(yù)定目標(biāo)還有一段距離。

5.結(jié)論

盡管干法制乙炔技術(shù)已在不少工廠中應(yīng)用，但從目前運(yùn)行的情況看，無論何種技術(shù)，都存在這樣那樣的問題，但總結(jié)起來，主要有以下幾反方面問題：

1）干法制乙炔過程中，用水量的多少不僅對(duì)反應(yīng)過程影響較大，對(duì)裝置的安全也是直觀重要的，這就要求采用的電石品種穩(wěn)定，尤其是發(fā)氣量基本穩(wěn)定在一個(gè)范圍內(nèi)。

2）乙炔氣體中固體粉粒的去除也是今后重點(diǎn)研究的一個(gè)方面

參考文獻(xiàn)

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附錄1

導(dǎo)師評(píng)語：

畢業(yè)考核委員會(huì)評(píng)語：

導(dǎo)師簽字：

年 月 日

第三篇：第三節(jié) 干法和半干法脫硫工藝

第三節(jié) 干法和半干法脫硫工藝 噴霧干燥法脫硫工藝

噴霧干燥法脫硫工藝以石灰為脫硫吸收劑，石灰經(jīng)消化并加水制成消石灰乳，由泵打入位于吸收塔內(nèi)的霧化裝置，在吸收塔內(nèi)，被霧化成細(xì)小液滴的吸收劑與煙氣混合接觸，與煙氣中的SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成CaS03，煙氣中的SO2被脫除。與此同時(shí)，吸收劑帶入的水分迅速被蒸發(fā)而干燥，煙氣溫度隨之降低。脫硫反應(yīng)產(chǎn)物及未被利用的吸收劑呈干燥顆粒狀，隨煙氣帶出吸收塔，進(jìn)入除塵器被收集。脫硫后的煙氣經(jīng)除塵器除塵后排放。為了提高脫硫吸收劑的利用率，一般將部分除塵器收集物加入制漿系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)利用。該工藝有兩種不同的霧化形式可供選擇，一種為旋轉(zhuǎn)噴霧輪霧化，另一種為氣液兩相流。

噴霧干燥法脫硫工藝具有技術(shù)成熟、工藝流程較為簡(jiǎn)單、系統(tǒng)可靠性高等特點(diǎn)，脫硫率可達(dá)到85%以上。該工藝在美國(guó)及西歐一些國(guó)家有一定應(yīng)用范圍（8%)。脫硫灰渣可用作制磚、筑路，但多為拋棄至灰場(chǎng)或回填廢舊礦坑[9]。煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝

該工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環(huán)、除塵器及控制系統(tǒng)等部分組成。一般采用干態(tài)的消石灰粉作為吸收劑，也可采用其它對(duì)SO2有吸收反應(yīng)能力的干粉或漿液作為吸收劑。

未經(jīng)處理的煙氣從吸收塔(即流化床)底部進(jìn)入。吸收塔底部為一個(gè)文丘里裝置，煙氣流經(jīng)文丘里管后速度加快，并在此與很細(xì)的的吸收劑粉末互相混合，顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦，形成流化床，在噴人均勻水霧降低煙溫的條件下，吸收劑與煙氣中的SO2反應(yīng)生成CaSO3和CaSO4。

脫硫后攜帶大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出，進(jìn)人再循環(huán)除塵器，被分離出來的顆粒經(jīng)中間灰倉返回吸收塔，由于固體顆粒反復(fù)循環(huán)達(dá)百次之多，故吸收劑利用率較高。

此工藝的副產(chǎn)物呈干粉狀，其化學(xué)成分與噴霧干燥法脫硫工藝類似，主要由飛灰、CaS03、CaSO4和未反應(yīng)完的吸收劑Ca(OH)2等組成，適合作廢礦井回填、道路基礎(chǔ)等。典型的煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝，當(dāng)燃煤含硫量為2%左右，鈣硫比不大于1.3時(shí)，脫硫率可達(dá)90%以上，排煙溫度約70℃。此工藝在國(guó)外目前應(yīng)用在100-200 MW等級(jí)機(jī)組。由于其占地面積少，投資省，尤其適合于老機(jī)組煙氣脫硫。

爐內(nèi)噴鈣脫硫技術(shù)

爐內(nèi)噴鈣、尾部增濕脫硫工藝主要有LIFAC、LIMB和LIDS三種。

LIFAC脫硫技術(shù)（爐內(nèi)噴鈣尾部增濕脫硫技術(shù)）是由芬蘭的Tempella公司和IVO公司首先開發(fā)成功并投人商業(yè)應(yīng)用的，該技術(shù)是將石灰石于鍋爐的850-1150℃部位噴入起到部分固硫作用[10]。在尾部煙道的適當(dāng)部位(一般在空氣預(yù)熱器和除塵器之間)裝設(shè)增濕活化反應(yīng)器，使?fàn)t內(nèi)未反應(yīng)的CaO和水反應(yīng)生成Ca(OH)2，進(jìn)一步吸收二氧化硫，提高脫硫率。

LIFAC工藝主要包括以下三步:(1)爐內(nèi)噴鈣系統(tǒng)

將磨細(xì)到325目左右的石灰石粉用氣流輸送方法噴射到爐膛上部溫度為900-1150℃的區(qū)域，CaC03立即分解并與煙氣中SO2和少量S03反應(yīng)生成CaSO3和CaS04?？墒?fàn)t內(nèi)噴鈣的脫硫率達(dá)到75 %，投資占整個(gè)脫硫系統(tǒng)投資的10%左右。

(2)爐后增濕活化

在安裝于鍋爐與電除塵器之間的增濕活化器中完成，在活化器內(nèi)，爐膛中未反應(yīng)的Ca0與噴人的水反應(yīng)生成Ca(OH)2, SO2與生成的新鮮Ca(OH)2快速反應(yīng)生成CaS03，接著又部分被氧化為CaS04。煙氣經(jīng)過加水增濕活化，可使系統(tǒng)的總脫硫率達(dá)到75%以上，而其投資約占整個(gè)系統(tǒng)投資的85 %。

(3)灰漿或干灰再循環(huán)

將電除塵器捕集的部分物料加水制成灰漿噴入活化器增濕活化，可使系統(tǒng)總脫硫率提高到85 %，占整個(gè)系統(tǒng)投資的5%[11]。

電子束法脫硫工藝

該工藝流程有排煙預(yù)除塵、煙氣冷卻、氨的噴入、電子束照射和輻產(chǎn)品捕集等工序所組成。鍋爐所排出的煙氣，經(jīng)過除塵器的粗濾處理后進(jìn)人冷卻塔，在冷卻塔內(nèi)噴射冷卻水，將煙氣冷卻到適合于脫硫、脫硝處理的溫度(約70 ℃)。煙氣的露點(diǎn)通常約為50℃，被噴射呈霧狀的冷卻水在冷卻塔內(nèi)完全得到蒸發(fā)，因此，不產(chǎn)生廢水。通過冷卻塔后的煙氣流進(jìn)反應(yīng)器，在反應(yīng)器進(jìn)口處將氨水、壓縮空氣和軟水混合噴人，加氨量取決于SOX和NOX濃度，經(jīng)過電子束照射后，SOX和NOX在自由基作用下生成中間生成物硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。然后硫酸和硝酸與共存的氨進(jìn)行中和反應(yīng)，生成粉狀微粒(硫酸氨與硝酸氨的混合粉體)。這些粉狀微粒一部分沉淀到反應(yīng)器底部，通過輸送機(jī)排出，其余被副產(chǎn)品除塵器所分離和捕集，經(jīng)過造粒處理被送到副產(chǎn)品倉庫儲(chǔ)藏。凈化后的煙氣經(jīng)脫硫風(fēng)機(jī)由煙囪向大氣排放。

活性炭吸附法

活性炭具有較大的表面積、良好的孔結(jié)構(gòu)、豐富的表面基團(tuán)、高效的原位脫氧能力，同時(shí)有負(fù)載性能和還原性能，所以既可作載體制得高分散的催化體系，又可作還原劑參與反應(yīng)提供一個(gè)還原環(huán)境，降低反應(yīng)溫度。SO2、O2與H2O被吸附劑吸附，發(fā)生下述總反應(yīng):

2SO2+2O2+2H2O→2H2SO4

活性炭吸收SO2和NOX后生成的物質(zhì)存在于活性炭表面的微孔中，降低了活性炭的吸附能力，因此對(duì)吸附SO2后表面上生成硫酸的活性炭要定期再生，先用水洗，得到稀硫酸溶液，然后對(duì)活性炭進(jìn)行十燥。對(duì)吸附SO2的活性炭加熱，硫酸在炭的作用下還原為SO2得到富集，可用于生產(chǎn)硫酸或硫磺，但要消耗一部分活性炭[12]。氣相催化氧化法

氣相催化氧化法煙氣脫硫是在催化劑接觸表面上，煙氣中的SO2直接氧化為SO3的干式煙氣脫硫方法。常用的催化劑為V2O5，廣泛用于處理硫酸尾氣，處理電廠鍋爐氣及煉油廠尾氣技術(shù)尚未成熟。反應(yīng)機(jī)理簡(jiǎn)單，在釩催化劑表面上，SO2氧化為SO3，須根據(jù)既要有較高的轉(zhuǎn)化率，又要有較快的反應(yīng)速度的原則來選擇適宜的反應(yīng)溫度，美國(guó)孟山都等公司聯(lián)合研究發(fā)展的孟山都催化氧化法（Monsanto Cat-OX）是氣相催化氧化法的典型工藝。經(jīng)高溫電除塵器凈化的煙氣進(jìn)入置有若干層釩催化劑的轉(zhuǎn)化器，使煙氣中80～90%的SO2氧化為SO3，經(jīng)轉(zhuǎn)化器的煙氣再經(jīng)省煤器、空氣預(yù)熱器冷卻后，在一臺(tái)填充塔內(nèi)用冷硫酸洗滌除去SO3，可得濃度為80%的硫酸。煙氣中殘余的飛灰沉積在催化劑表面，使轉(zhuǎn)化器阻力增加，需定期取出催化劑清理。

第四篇：干法選煤技術(shù)與工藝

河津市瑞泰選煤有限公司干法選煤技術(shù)與工藝

一 項(xiàng)目背景

我國(guó)是世界上以燃煤為主的國(guó)家之一，煤炭在我國(guó)一次性能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占70%，以煤炭作為主要能源直接燃燒，造成了嚴(yán)重的大氣污染，燃煤的主要污染物是二氧化硫和煙塵。為了減少環(huán)境污染，必須大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)。

潔凈煤技術(shù)是旨在減少污染和提高效率的煤炭開采、加工、燃燒、轉(zhuǎn)換和污染控制新技術(shù)的總稱。選煤是潔凈煤技術(shù)的基礎(chǔ)，通過選煤可以優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高煤炭利用效率。因此，加快發(fā)展選煤技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)煤炭資源的綜合利用、節(jié)約能源、減少環(huán)境污染具有十分重要的意義。

據(jù)了解，目前各主要產(chǎn)煤國(guó)原煤入選比例分別為：美國(guó)55%，俄羅斯60%、英國(guó)75%、德國(guó)95%、澳大利亞75%、波蘭50%。和這些國(guó)家相比較，我國(guó)煤炭的平均入選比例僅為33%，為此，我國(guó)把發(fā)展選煤納入煤炭工業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，計(jì)劃到2010年全國(guó)原煤入洗率達(dá)到50%，2020年達(dá)到70%。

為了順應(yīng)中國(guó)煤炭工業(yè)戰(zhàn)略，促進(jìn)潔凈煤事業(yè)全面發(fā)展，需要研究高效的干法選煤技術(shù)。干法選煤技術(shù)主要是利用煤與矸石的物理性質(zhì)差別實(shí)現(xiàn)分選。干法選煤包括風(fēng)選、摩擦選、磁選、電選、X射線選、微波選、空氣重介流化床選煤

等，其中已實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的是風(fēng)力選煤，在我國(guó)得到比較廣泛應(yīng)用的干法分選設(shè)備是CFX型風(fēng)力搖床和FGX型干選機(jī)。二 干法選煤的主要優(yōu)點(diǎn) 投資少，建設(shè)周期短，投產(chǎn)快。干法選煤工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備少，不用水，不需煤泥水處理系統(tǒng)，可不建廠房，投資為同型濕法選煤廠的1/4-1/5.2 維修量小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，加工費(fèi)僅為4-6元/T。勞動(dòng)生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)工人少。年處理60萬t以下干選系統(tǒng)全員效率50-70t/工；年處理60萬t以上干選系統(tǒng)80t/工。入料粒度范圍寬。對(duì)80mm以下原煤可分級(jí)入選，也可不分級(jí)入選。對(duì)原煤水分要求不嚴(yán)，外在水分小于9%，內(nèi)在水分不限。原煤經(jīng)分選后，不僅不增加產(chǎn)品水分，而且產(chǎn)品水分還會(huì)比原煤略有降低。耗風(fēng)量小。所需風(fēng)量只用于松散床層，造成物料有較好的流動(dòng)性，而不是將物料懸浮。因此，用風(fēng)量比傳統(tǒng)風(fēng)選少，不足其1/3.7 占地面積小，占用空間小，建設(shè)周期短，維修量低。8 除塵效果好。兩段或三段除塵工藝和負(fù)壓操作，保 證了大氣環(huán)境和工作環(huán)境不受粉塵污染，排出的部分氣體含塵小于50mg/m3，低于國(guó)家規(guī)定的150mg/m3標(biāo)準(zhǔn)。三 干法選煤工作原理

干法選煤是指粒度和密度不同的物料在空氣流、機(jī)械振動(dòng)或搖動(dòng)的共同作用下，服從顆粒的干擾沉降規(guī)律，進(jìn)行分層。粒度相同的顆粒中密度較大的集中在床面底層，密度較小的集中在床面上層；密度相同的顆粒中粒度較大的集中在下層，粒度較小的集中在上層。離析作用和風(fēng)力作用

床面上物料的松散和分層是由機(jī)械振動(dòng)和上升氣流的懸浮作用實(shí)現(xiàn)的，松散強(qiáng)度隨機(jī)械振動(dòng)強(qiáng)度和風(fēng)速的提高而增強(qiáng)。在無風(fēng)作用的情況下，不同密度礦粒依靠位能降低的原理分層，就不可避免使礦粒形成一種類似篩孔可變的篩子，造成離析分層。即密度大的顆粒向下運(yùn)動(dòng)，反之被擠到上層，密度小、粒度也小的顆粒則透過顆粒間的縫隙漏到下層。在有風(fēng)情況下，一方面可以加強(qiáng)粒群的松散，另一方面可以將密度小、粒度也小的顆粒吹到床層上部，強(qiáng)化分層。在離析作用和風(fēng)力作用的共同作用下，使物料按密度進(jìn)行分層。自生介質(zhì)的分選作用

在干選機(jī)中，細(xì)顆粒物料和風(fēng)組成具有一定密度的氣-固懸浮體，稱之為自生介質(zhì)。按照阿基米德原理，小于懸浮

密度的煤上升，大于懸浮體密度的矸石中煤則下沉。隨著分選過程的進(jìn)行，細(xì)粒粉煤不斷隨大粒度精煤排出，剩余粒度較粗、密度較高的中等顆粒物料，又與空氣組成新的密度更高的氣固懸浮體，有利于中煤和矸石的分選 顆粒相互作用的浮力效應(yīng)

在干選機(jī)的分選過程中，作為自生介質(zhì)的細(xì)顆粒物料逐漸隨大顆粒精煤排出，其余物料進(jìn)入后續(xù)分選過程。此時(shí)，起主要分選作用的不再是自生介質(zhì)，而是顆粒相互作用的浮力效應(yīng)，即物料沿床面橫斷面自上而下相對(duì)密度逐漸升高，低密度物料向下運(yùn)動(dòng)是，由于無法克服下層物料形成的強(qiáng)大浮力而轉(zhuǎn)到煤層上面，高密度物料則能克服這種阻力，逐漸移動(dòng)到床層底部，從而完成按密度分層。

綜上所述，干選機(jī)的分選原理就是利用振動(dòng)力和風(fēng)力的綜合作用造成床層松散和礦粒按密度分層。在不同的區(qū)段既有自生介質(zhì)（粉煤）與空氣形成的混合介質(zhì)分選（精煤段），又有顆粒相互作用的浮力效應(yīng)（中煤矸石段），形成一種不同于其他選煤設(shè)備的綜合分選機(jī)理。四 CFX干選機(jī)的分選過程

CFX型干選機(jī)由分選床、振動(dòng)源、風(fēng)室、機(jī)架、調(diào)坡裝置等組成，如下圖所示。其分選過程：入選物料經(jīng)振動(dòng)給料機(jī)給入具有一定縱向和橫向傾角的分選床，振動(dòng)源帶動(dòng)分選

床振動(dòng)，床面下有若干個(gè)可控制風(fēng)量的風(fēng)室，空氣由離心通風(fēng)機(jī)供入風(fēng)室，通過床面上的風(fēng)孔，氣流向上作用于被分選物料，在振動(dòng)力和風(fēng)力的共同作用下，物料松散并按密度分層，輕物料在上，重物料在下。風(fēng)力分選機(jī)還利用了入料中的細(xì)顆粒作為自生介質(zhì)和空氣組成氣固混合懸浮體，在一定程度上相當(dāng)于空氣煤泥介質(zhì)分選機(jī)，改善了粗粒級(jí)的分選效果。

CFX型干選機(jī)分選過程（如圖）

由于分選床具有較大的橫向坡度，表層煤在重力作用下進(jìn)入下一條平行溝槽再選，經(jīng)過平行溝槽的多次分選，得到的精煤首先在排料邊排出。沉入槽底的矸石中煤等高密度物料，逐漸移動(dòng)到矸石中煤排料端排出，從而完成分選過程。在排料邊，從精煤、中煤到矸石產(chǎn)品的灰分逐漸提高，可出多種產(chǎn)品。

五 CFX型干選機(jī)干法選煤工藝流程

干法選煤工藝與一般選煤工藝基本相同，但又有其自身 特點(diǎn)：干選機(jī)分選粒度級(jí)別寬，可以入選80-0mm粒級(jí)物料；可以用來分選12-0mm、20-0mm等粒度較小的篩下物料；干選機(jī)對(duì)6-0mm細(xì)粒級(jí)粉煤分選效果不理想，但粉煤作為自生介質(zhì)可以使大于6mm的原煤分選效果得到明顯提高；干選機(jī)可以按照用戶要求出灰分、發(fā)熱量由低到高的多種產(chǎn)品；干選機(jī)最適合于高密度分選，排出矸石。

根據(jù)以上特點(diǎn)干法選煤工藝包括以下作業(yè)：原煤破碎分級(jí)、干法分選、供風(fēng)、除塵、產(chǎn)品運(yùn)輸與儲(chǔ)存。如下圖所示。

有時(shí)為了保證精煤和排出中煤矸石的治理，還需要出一部分中煤產(chǎn)品或?qū)⒅忻悍殖鲈龠x。一般中煤量約占入選量的10%左右。

第五篇：淺談：干法夾層玻璃的工藝及加工方法

夾層玻璃定義：夾層玻璃LAMINATEDGLASS

由一層玻璃與一層或多層玻璃、塑料材料夾中間層而成的玻璃制品。

夾層玻璃分類：A）平面夾層玻璃；B）曲面夾層玻璃。

干法夾層玻璃的厚度偏差

干法夾層玻璃的厚度偏差不能超過構(gòu)成夾層玻璃的厚片允許偏差和中間層允許偏差之和。中間層總厚度小于2MM時(shí)，其允許偏差不予考慮。中間層總厚度大于2MM時(shí)，其允許偏差為±0.2MM。

隨著社會(huì)的進(jìn)步和人民生活水平的日益提高，人們不再滿足于普通玻璃的使用，玻璃的深加工業(yè)日趨發(fā)達(dá)。

玻璃二次制品即深加工玻璃，是利用一次成型的平板玻璃（浮法玻璃、普通引上平板玻璃、平拉玻璃、壓延玻璃）為基本原料，根據(jù)使用要求，采用不同的加工工藝制成的具有特定功能的玻璃產(chǎn)品。常用的夾層玻璃制品材料為浮法玻璃。

夾層安全玻璃是兩層或多層玻璃之間夾上聚乙烯醇縮丁醛（PVB）中間膜、聚碳酸酯板、聚氨酯板、丙烯酸酯板等塑料材料，經(jīng)高溫高壓加工制成。常用的夾層玻璃制品中間材料為聚乙烯醇縮丁醛（PVB）膠片。

PVB膜有良好的粘結(jié)性、韌性和彈性，在夾層玻璃受到外力猛烈撞擊時(shí)，這層膜會(huì)吸收大量能量，玻璃碎片會(huì)牢牢粘附在PVB中間膜上，玻璃碎片不會(huì)飛散，從而使可能產(chǎn)生的傷害減少到最低程度。夾層玻璃具有良好的保安性、降噪性、控制陽光特性及防紫外特征。根據(jù)需要，可選用普通浮法玻璃、鋼化玻璃、LOW－E玻璃等作為夾層玻璃的原片，從而使夾層玻璃具有不同的性能。

相對(duì)玻璃制品而言，夾層安全玻璃主要有以下功能：

（1）提高玻璃的強(qiáng)度，增強(qiáng)玻璃的安全性。

（2）改變平板玻璃的形狀。

（3）玻璃表面的處理。

玻璃表面處理包括兩個(gè)方面：

A）豐富玻璃表面，即利用物理或化學(xué)方式在玻璃表面上制作出不同的花紋和圖案；

B）是對(duì)玻璃表面進(jìn)行涂鍍處理。

夾層玻璃生產(chǎn)有干法（A類）和濕法（B類）兩種形式，目前以（A類）PVB膜片作為夾層玻璃的干法生產(chǎn)是主流。

今天玻璃深加工業(yè)務(wù)的特點(diǎn)是定單頻、種類多、周期短、交貨快。這樣的生產(chǎn)模式對(duì)玻璃加工設(shè)備的要求相對(duì)就更高。玻璃深加工設(shè)備必須能滿足混合生產(chǎn)的需要，靈活性要高。

本文主要交流的是玻璃深加工中的國(guó)際通用方式：

（A類）干法夾層玻璃的制作方法及工藝：

夾層玻璃的原料和設(shè)備：

優(yōu)質(zhì)的浮法玻璃：3～22MM，聚乙烯醇縮丁醛（PVB）膜片：

0.38MM0.76MM1.14MM

美國(guó)（杜邦）日本（積水）美國(guó)（首諾）

玻璃清洗烘干機(jī)：QX－25型，常州市華光機(jī)械有限公司；

平壓初壓機(jī)：PY－25型，常州市華光機(jī)械有限公司；

玻璃蒸壓釜：Φ2.5×5.5M，常州市華光機(jī)械有限公司；

弧形玻璃預(yù)壓機(jī)：ZK－25型，常州市華光機(jī)械有限公司；

多層鋼化玻璃和多片PVB膠片的組合，是為了增強(qiáng)夾層玻璃的防彈防盜性能。玻璃的厚度和PVB的厚度均增加了。由于玻璃和PVB膠片粘合得非常牢固，幾乎成為一個(gè)整體；且因玻璃具有較高的硬度而PVB膠片具有良好的韌性，當(dāng)子彈接觸到夾層玻璃后，通過膜片的彈性形變，吸收其沖擊動(dòng)能，直到?jīng)_擊能量被削弱到很低的程度乃至為零，所以不能穿透。同樣，金屬的撞擊也只能將玻璃擊碎而不能穿透，因此起到防彈防盜的效果。

1、玻璃的切割、清洗及加工：

切割時(shí)原片的切痕要合適，以獲得良好的邊緣剝片效果，尺寸要精確，不允許有大于2MM的差異，以免因邊部不齊而產(chǎn)生汽泡。切割后玻璃的邊緣要進(jìn)行研磨，后用洗片機(jī)清洗。清洗后，玻璃表面不可殘留有油污等雜物，清洗后的玻璃烘干并放置到室溫后方可使用。

2、合片：

合片應(yīng)在符合工藝要求的合片室里進(jìn)行：

（1）潔凈度必須高，潔凈度應(yīng)凈化至十萬級(jí)；

（2）工作人員應(yīng)具有和凈化條件相適應(yīng)的服裝及工具；

（3）合片室溫為25土2℃相對(duì)濕度在25％左右；

（4）上下兩層玻璃夾層之間應(yīng)對(duì)齊，并且疊差也不超過1.5毫米左右；

（5）PVB膠片和玻璃夾層之間應(yīng)保持潔凈。

在符合工藝要求的合片室內(nèi)，玻璃平放后，將PVB中間膜在玻璃上鋪開展平，放上另一塊玻璃。用小刀修剪、切斷PVB中間膜。修剪時(shí)不可用力拉PVB中間膜，以避免PVB中間膜變形，且要保證玻璃外PVB中間膜的余量在2－5MM范圍。修邊時(shí)刀片切不可與玻璃接觸，以免所產(chǎn)生的玻璃微粒導(dǎo)致加工后邊部產(chǎn)生汽泡。

3、預(yù)壓排氣：

合好的玻璃必須經(jīng)過預(yù)壓排氣，將玻璃與PVB中間膜界面間的殘余空氣排出，并得到良好的封邊效果，后才可高壓成型。

預(yù)壓排氣分兩種方法：

A、輥壓排氣法：

加工設(shè)備：

平壓初壓機(jī)：PY－25型，常州市華光機(jī)械有限公司；

玻璃經(jīng)清洗烘干，復(fù)合膠片后自動(dòng)傳輸進(jìn)設(shè)備的輸入端，由其傳動(dòng)，平穩(wěn)地進(jìn)入預(yù)壓輥均勻滾壓，將其空氣初部排除，進(jìn)入預(yù)壓、加熱烘箱內(nèi)進(jìn)行預(yù)壓加熱，使膠片達(dá)到要求的熔結(jié)溫度，玻璃與膠片已良好的接觸后，由加熱箱中傳輸輥將其輸入終壓輥均勻滾壓，致使玻璃與膠片熔結(jié)為一體，再由輸出段輸出，玻璃和膠片牢固粘合在一起，并且?guī)缀醭尸F(xiàn)透明狀，這樣一次性完成平板夾層玻璃的工作，然后準(zhǔn)備在高壓釜中作最后加工。

合好的玻璃進(jìn)入輥壓機(jī)，經(jīng)第一道輥擠壓后，進(jìn)入恒溫箱，再經(jīng)第二道輥擠壓，排氣、封邊完成此過程。出第二道輥后，夾層玻璃四周應(yīng)呈現(xiàn)一整圈透明帶將邊部封好，避免高壓釜內(nèi)氣體回流產(chǎn)生汽泡。其它部位可以有分布均勻的不透明部分存在。此工藝要求玻璃表面溫度必須嚴(yán)格控制，既不可溫度太高，使封邊過早，內(nèi)部氣體無法排出；又不可溫度太低，封邊不完全，產(chǎn)生回流汽泡。

建議：合好的玻璃預(yù)熱后表面溫度20－25℃左右，第一道膠輥間隙應(yīng)比夾層玻璃總厚度小1MM左右，壓力為0.2–0.5MPA左右。第二道膠輥間隙應(yīng)比夾層玻璃總厚度小2MM左右，壓力為0.4–0.6MPA左右。入第二道輥時(shí)玻璃表面溫度一定要嚴(yán)格控制在60―80℃左右。生產(chǎn)時(shí)首先準(zhǔn)備好所需加工的玻璃制品，盡可能連續(xù)、不間斷地進(jìn)行生產(chǎn)，避免因間隔時(shí)間長(zhǎng)，恒溫箱溫度變化過劇，造成玻璃表面溫度無法準(zhǔn)確控制。

輥壓排氣法的優(yōu)點(diǎn)：可連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)量高，節(jié)約能源。

B、真空預(yù)壓排氣法：

加工設(shè)備：

弧形玻璃預(yù)壓機(jī)：ZK－25型；

將合片好的玻璃放入真空袋內(nèi)或四周套上真空膠圈，經(jīng)冷抽、熱抽，利用壓差將玻璃／PVB中間膜界面中的空氣排出并封邊。

建議：減壓真空度為650MMHG以上，冷抽溫度為25℃左右，冷抽時(shí)間20分鐘以上；熱抽時(shí)玻璃表面溫度需達(dá)到70―120℃，時(shí)間在40分鐘以上。

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夾層玻璃定義：夾層玻璃LAMINATEDGLASS

由一層玻璃與一層或多層玻璃、塑料材料夾中間層而成的玻璃制品。

夾層玻璃分類：A）平面夾層玻璃；B）曲面夾層玻璃。

干法夾層玻璃的厚度偏差

干法夾層玻璃的厚度偏差不能超過構(gòu)成夾層玻璃的厚片允許偏差和中間層允許偏差之和。中間層總厚度小于2MM時(shí)，其允許偏差不予考慮。中間層總厚度大于2MM時(shí)，其允許偏差為±0.2MM。

隨著社會(huì)的進(jìn)步和人民生活水平的日益提高，人們不再滿足于普通玻璃的使用，玻璃的深加工業(yè)日趨發(fā)達(dá)。

玻璃二次制品即深加工玻璃，是利用一次成型的平板玻璃（浮法玻璃、普通引上平板玻璃、平拉玻璃、壓延玻璃）為基本原料，根據(jù)使用要求，采用不同的加工工藝制成的具有特定功能的玻璃產(chǎn)品。常用的夾層玻璃制品材料為浮法玻璃。

夾層安全玻璃是兩層或多層玻璃之間夾上聚乙烯醇縮丁醛（PVB）中間膜、聚碳酸酯板、聚氨酯板、丙烯酸酯板等塑料材料，經(jīng)高溫高壓加工制成。常用的夾層玻璃制品中間材料為聚乙烯醇縮丁醛（PVB）膠片。

PVB膜有良好的粘結(jié)性、韌性和彈性，在夾層玻璃受到外力猛烈撞擊時(shí)，這層膜會(huì)吸收大量能量，玻璃碎片會(huì)牢牢粘附在PVB中間膜上，玻璃碎片不會(huì)飛散，從而使可能產(chǎn)生的傷害減少到最低程度。夾層玻璃具有良好的保安性、降噪性、控制陽光特性及防紫外特征。根據(jù)需要，可選用普通浮法玻璃、鋼化玻璃、LOW－E玻璃等作為夾層玻璃的原片，從而使夾層玻璃具有不同的性能。

相對(duì)玻璃制品而言，夾層安全玻璃主要有以下功能：

（1）提高玻璃的強(qiáng)度，增強(qiáng)玻璃的安全性。

（2）改變平板玻璃的形狀。

（3）玻璃表面的處理。

玻璃表面處理包括兩個(gè)方面：

A）豐富玻璃表面，即利用物理或化學(xué)方式在玻璃表面上制作出不同的花紋和圖案；

B）是對(duì)玻璃表面進(jìn)行涂鍍處理。

夾層玻璃生產(chǎn)有干法（A類）和濕法（B類）兩種形式，目前以（A類）PVB膜片作為夾層玻璃的干法生產(chǎn)是主流。

今天玻璃深加工業(yè)務(wù)的特點(diǎn)是定單頻、種類多、周期短、交貨快。這樣的生產(chǎn)模式對(duì)玻璃加工設(shè)備的要求相對(duì)就更高。玻璃深加工設(shè)備必須能滿足混合生產(chǎn)的需要，靈活性要高。

本文主要交流的是玻璃深加工中的國(guó)際通用方式：

（A類）干法夾層玻璃的制作方法及工藝：

夾層玻璃的原料和設(shè)備：

優(yōu)質(zhì)的浮法玻璃：3～22MM，聚乙烯醇縮丁醛（PVB）膜片：

0.38MM0.76MM1.14MM

美國(guó)（杜邦）日本（積水）美國(guó)（首諾）

玻璃清洗烘干機(jī)：QX－25型，常州市華光機(jī)械有限公司；

平壓初壓機(jī)：PY－25型，常州市華光機(jī)械有限公司；

玻璃蒸壓釜：Φ2.5×5.5M，常州市華光機(jī)械有限公司；

弧形玻璃預(yù)壓機(jī)：ZK－25型，常州市華光機(jī)械有限公司；

多層鋼化玻璃和多片PVB膠片的組合，是為了增強(qiáng)夾層玻璃的防彈防盜性能。玻璃的厚度和PVB的厚度均增加了。由于玻璃和PVB膠片粘合得非常牢固，幾乎成為一個(gè)整體；且因玻璃具有較高的硬度而PVB膠片具有良好的韌性，當(dāng)子彈接觸到夾層玻璃后，通過膜片的彈性形變，吸收其沖擊動(dòng)能，直到?jīng)_擊能量被削弱到很低的程度乃至為零，所以不能穿透。同樣，金屬的撞擊也只能將玻璃擊碎而不能穿透，因此起到防彈防盜的效果。

1、玻璃的切割、清洗及加工：

切割時(shí)原片的切痕要合適，以獲得良好的邊緣剝片效果，尺寸要精確，不允許有大于2MM的差異，以免因邊部不齊而產(chǎn)生汽泡。切割后玻璃的邊緣要進(jìn)行研磨，后用洗片機(jī)清洗。清洗后，玻璃表面不可殘留有油污等雜物，清洗后的玻璃烘干并放置到室溫后方可使用。

2、合片：

合片應(yīng)在符合工藝要求的合片室里進(jìn)行：

（1）潔凈度必須高，潔凈度應(yīng)凈化至十萬級(jí)；

（2）工作人員應(yīng)具有和凈化條件相適應(yīng)的服裝及工具；

（3）合片室溫為25土2℃相對(duì)濕度在25％左右；

（4）上下兩層玻璃夾層之間應(yīng)對(duì)齊，并且疊差也不超過1.5毫米左右；

（5）PVB膠片和玻璃夾層之間應(yīng)保持潔凈。

在符合工藝要求的合片室內(nèi)，玻璃平放后，將PVB中間膜在玻璃上鋪開展平，放上另一塊玻璃。用小刀修剪、切斷PVB中間膜。修剪時(shí)不可用力拉PVB中間膜，以避免PVB中間膜變形，且要保證玻璃外PVB中間膜的余量在2－5MM范圍。修邊時(shí)刀片切不可與玻璃接觸，以免所產(chǎn)生的玻璃微粒導(dǎo)致加工后邊部產(chǎn)生汽泡。

3、預(yù)壓排氣：

合好的玻璃必須經(jīng)過預(yù)壓排氣，將玻璃與PVB中間膜界面間的殘余空氣排出，并得到良好的封邊效果，后才可高壓成型。

預(yù)壓排氣分兩種方法：

A、輥壓排氣法：

加工設(shè)備：

平壓初壓機(jī)：PY－25型，常州市華光機(jī)械有限公司；

玻璃經(jīng)清洗烘干，復(fù)合膠片后自動(dòng)傳輸進(jìn)設(shè)備的輸入端，由其傳動(dòng)，平穩(wěn)地進(jìn)入預(yù)壓輥均勻滾壓，將其空氣初部排除，進(jìn)入預(yù)壓、加熱烘箱內(nèi)進(jìn)行預(yù)壓加熱，使膠片達(dá)到要求的熔結(jié)溫度，玻璃與膠片已良好的接觸后，由加熱箱中傳輸輥將其輸入終壓輥均勻滾壓，致使玻璃與膠片熔結(jié)為一體，再由輸出段輸出，玻璃和膠片牢固粘合在一起，并且?guī)缀醭尸F(xiàn)透明狀，這樣一次性完成平板夾層玻璃的工作，然后準(zhǔn)備在高壓釜中作最后加工。

合好的玻璃進(jìn)入輥壓機(jī)，經(jīng)第一道輥擠壓后，進(jìn)入恒溫箱，再經(jīng)第二道輥擠壓，排氣、封邊完成此過程。出第二道輥后，夾層玻璃四周應(yīng)呈現(xiàn)一整圈透明帶將邊部封好，避免高壓釜內(nèi)氣體回流產(chǎn)生汽泡。其它部位可以有分布均勻的不透明部分存在。此工藝要求玻璃表面溫度必須嚴(yán)格控制，既不可溫度太高，使封邊過早，內(nèi)部氣體無法排出；又不可溫度太低，封邊不完全，產(chǎn)生回流汽泡。

建議：合好的玻璃預(yù)熱后表面溫度20－25℃左右，第一道膠輥間隙應(yīng)比夾層玻璃總厚度小1MM左右，壓力為0.2–0.5MPA左右。第二道膠輥間隙應(yīng)比夾層玻璃總厚度小2MM左右，壓力為0.4–0.6MPA左右。入第二道輥時(shí)玻璃表面溫度一定要嚴(yán)格控制在60―80℃左右。生產(chǎn)時(shí)首先準(zhǔn)備好所需加工的玻璃制品，盡可能連續(xù)、不間斷地進(jìn)行生產(chǎn)，避免因間隔時(shí)間長(zhǎng)，恒溫箱溫度變化過劇，造成玻璃表面溫度無法準(zhǔn)確控制。

輥壓排氣法的優(yōu)點(diǎn)：可連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)量高，節(jié)約能源。

B、真空預(yù)壓排氣法：

加工設(shè)備：

弧形玻璃預(yù)壓機(jī)：ZK－25型；

將合片好的玻璃放入真空袋內(nèi)或四周套上真空膠圈，經(jīng)冷抽、熱抽，利用壓差將玻璃／PVB中間膜界面中的空氣排出并封邊。

建議：減壓真空度為650MMHG以上，冷抽溫度為25℃左右，冷抽時(shí)間20分鐘以上；熱抽時(shí)玻璃表面溫度需達(dá)到70―120℃，時(shí)間在40分鐘以上。