SMM 10月15日讯:在由SMM举办的2021第九届绿色锌盐及氧化锌产业高峰论坛上,洛阳中彭化工环保技术有限公司化工工程师彭诚就“锌盐产业工艺装备的提升”进行了一番讲解,并且对其前景做出展望。他首先对锌盐产业生产中的反应容器、过滤分离、蒸浓结晶、干燥焙烧、工业炉窑的工艺装备技术现状做出分析并解释了其技术提升,提高锌盐产业的措施及发展前景进行综合性阐述。
一、当前我国锌盐产业工艺装备技术现状分析
工艺装备技术是过程设备的体现,是与产业的技术发展和生产力密切相关。锌盐产业中的过程设备主要包括反应容器、过滤分离、蒸浓结晶、干燥焙烧、工业炉窑等均是最重要的设备之一。
① 反应容器技术现状
目前常用的反应器类型主要有釜式反应器,器内常设有机械搅拌等装置。对于高径比较大的,设置多层搅拌桨叶。缺点是生产效率低,需要间歇装卸料,工艺指标控制不易稳定,操作环境差,劳动成本大。
② 过滤分离设备技术现状
过滤分离是生产中不可分割的环节,从化合、净化、精制、结晶工序均需要过滤分离装备。目前我国的过滤分离技术已经摆脱了池筒过滤的落后局面,正逐步走向机械化、精细化的科技领域。
③ 蒸浓结晶设备技术现状
蒸浓结晶在锌盐产业生产中是相辅相成的搭档设备,蒸浓设备是化工生产中最为普遍的的过程设备之一,我国在该方面的技术发展已经比较成熟。目前常用的有釜式蒸发器、流态蒸浓器、多效蒸发器、升膜蒸发器、降膜蒸发器、强制循环蒸发器、MVR蒸发器等。
但是锌盐产业传统使用的釜式蒸发器存在效率低,多效蒸发器存在严重结垢易造成堵塞、维修麻烦、寿命短、不利于锌盐的蒸浓结晶,升膜和降膜蒸发器能耗高、易出现接缝开裂损坏、不易维修、清理麻烦,强制循环蒸发器和MVR蒸发器工艺设备复杂、造价高、选材及配备不当会前功尽弃。
④ 干燥焙烧设备技术现状
干燥焙烧是锌盐产业中最后环节的关键设备,目前主要有带式、气流式、桨叶耙式、流化床、喷雾式、闪蒸式、流态化、高频微波等技术。
除了不同的干燥类型,焙烧工艺装备技术的应用也在突飞猛进的革新,从传统的反射炉、隧道炉到回转炉(窑)、链板窑、沸腾炉、流态雾化炉、悬浮炉等。回转炉(窑)采用电源热或气源热与转炉内填充30%左右固相产生的焙解过程。
⑤ 工业炉窑设备技术现状
工业炉窑在锌产业上的应用主要有直接法氧化锌的维氏炉、碳化锌氧炉,次氧化锌的回转窑、烟化炉、鼓风炉、转底炉、旋速炉、悬浮炉,间接法氧化锌的花瓶炉、立式坩埚炉、卧式坩埚炉,火法炼锌的平罐炉、竖罐炉、ISP鼓风炉、PC竖炉,电弧炉,锌焙砂炉窑等。
二、锌盐产业工艺装备技术提升
① 反应容器工艺装备技术提升
反应容器在无机锌盐、有机锌盐中密切关系到化合效率的关键,目前旋叶板化合反应器是反应容器中有效的设备之一。反应器不但要让化合反应系统化、连续化、标准化,还要通过从配制加料、液固投放、工艺控制、液固输送、检测跟踪等进行一体化作业,提高化合效率,大幅度的减低生产成本,稳定工艺控制的平衡,促进企业的管理水平的提高。
② 过滤分离工艺装备技术提升
过滤分离设备是除去溶液中固体颗粒物、悬浮物等杂质,降低溶液的浊度,达到溶液澄清的目的,或者得到适宜的固体结晶物。目前隔膜过滤、真空过滤能适宜局部功能,要实现整体功能还需要进一步的提升,采取多元化综合过滤系统,提高过滤效率,降低能耗。对于分离结晶体的设备,小型化产能使用吊袋式,中大型产能使用刮刀式或旋滤式。旋滤式适用于中大结晶颗粒的分离。
③ 蒸浓结晶工艺装备的提升
蒸浓是使溶液中溶剂蒸发溶液浓度提高的过程,结晶是饱和状态下晶核的成长析出过程。锌盐的蒸浓结晶不同于其他盐类,要想获得不易结块、颗粒均匀、质量稳定的结晶体,除工艺条件控制外,工艺装备的设计是及其关键。不但要高效蒸浓,而且要促进晶核的均布成长,减轻结料避免堵塞现象,流态蒸浓器与流态结晶器的一体化工艺装备的开发应用,将会为锌盐的蒸浓结晶奠定良好的基础。
④ 干燥焙烧工艺装备的提升
干燥是利用热能使湿物料中的湿分汽化而获得固体产品的操作过程。随着流态雾化干燥焙烧炉(机)的生产应用,实现了干燥、焙烧、包装一体化操作控制,占地面积小,能耗低,自动化程度高,产品质量稳定,促进了干燥焙烧工艺装备的进步。
⑤ 工业炉窑工业装备的提升
炉窑技术各有特点,因此选择处理工艺装备要综合整体因素+功能,企业应结合自身需求进行考虑,探寻更高效、更经济的处理工艺装备技术。
三、工艺装备技术发展前景
① 提高工艺装备合理设计,促进实用科技发展
只有做好工艺装备技术的提升,才能促进企业科技有力发展,立于不败之地。如何做好工艺装备的提升,首先规划设计是关键,目前,要丢掉传统的设计观念,在对工艺装备进行设计时,主要是依靠扎实的理论知识和丰富的生产实践经验相结合,重点对结构和工艺参数进行系统性的分析和设计。照搬硬套的时代已经过去,全方位综合规划设计,才能真正促进现代企业科技的稳步发展。
② 提高锌盐产业技术水平,用先进技术提高产品品质
我国锌盐产业的工艺装备技术与世界发达国家的同行业相比还存在着一定差距。日益激烈的竞争要求企业必须通过技术进步、吸收国外先进技术、自主创新来提升产品品质。产品发展的思路要在工艺装备的大型化、控制的自动化、表面的处理质量、耐腐的专业材料等方面,开发多功能一体机,促进产品的生命周期不断延长。多进行技术交流,吸收最新技术成果,加速提高锌盐产业工艺装备技术水平。
③ 加强管理,建立现代企业制度
我国锌盐生产企业中,有超60%的企业,在管理模式上大多采取家长型、粗放型的管理,无法与国际同行相比。建立现代化制度是摆在企业面前的又一重大课题,没有一个科学的现代管理制度,就很难实现创新发展的目标。按现代企业的要求,对现有企业进行规划改造,制定长远的发展战略,重视联合技术人才、联合融资创新、壮大企业势力,用先进的管理理念指导企业发展,促进企业更加兴旺发达。
④ 规划调整企业结构,培育企业的核心竞争能力
企业要有大胆规划调整结构的精神,寻找更广阔的生存和发展空间。自有培育或联合培育科技实力,拥有先进的工艺装备技术,夯实市场的主导产品。企业应积极规划产品结构,提高核心竞争能力,形成自己的特色工艺装备技术和品质。
⑤ 推动企业成为科技创新的主体
企业要成为科技创新的主体,就要不断的深入研究、实践和探索,使资源得到合理的配置与利用,就要提高工艺装备技术,有效的促进和发展企业创新的主体能力。
四、企业工艺装备技术革新推进三废污染治理发展
在锌盐产业中,主要有三大污染废物,一是在化合反应、过滤分离、干燥焙烧、炉窑等工序生产中产生的废气,要采取分岗联段并网的方法,选用技术含量高的工艺装备治理,传统的水膜塔、喷淋塔很难满足需要,高效旋净器等是新兴的有效治理装备。
二是在洗涤、分解、结晶等工序生产中产生的废水,要采取节流再生转化方法,选用适宜的工艺装备治理,传统的蒸发结晶效率低、成本高,很多企业往而兴叹,有的投资三效蒸发、降膜蒸发等基本是处于停用状态。
对于排放废水量大的还有硼酸锌,硼砂锌盐法的废水量最大,原料易得,反应条件苛刻,硼酸锌盐法的废水量小,原料要求高,技术难度大,二者的工艺需要整合提升达到治理的目的。
三是在反应、除杂、过滤分离、冶炼、除尘等工序生产中产生的固体废弃物,采取区别再生利用的方法,达到“内处外协”的目的,总之要“多快好省”的三废治理,要彻底根治只有通过工艺装备的提升,才能更有效的达标治理三废。
故而综合治理的秘诀就是:采取生产过程中多元化控制,相应改变提升生产工艺装备,对应适宜的治理技术,配套完善的治理设施,紧跟环保政策的导向,推进三废治理的良好发展。
总的来说,锌盐产业作为我国形成较晚、发展相对缓慢的产业,其市场和发展前景非常广阔。尽管锌盐产业工艺装备在落后传统的局面有所更新,特别是最近5年,在环保政策和市场竞争下,淘汰了大部分工艺装备技术落后的企业,促进了革新工艺装备的应用,并取得了良好的效果。但是工艺装备技术的创新仍然需要努力,多方面系统地提高工艺装备技术的合理性和可靠性,在提高生产效率、降低能源消耗、稳定产品质量、机械自动化等方面具有较好的发展前景。
要使企业具有较强的市场竞争力,就要引进成果和创新科技,不断的进行对工艺装备技术进行提升,让锌盐产业在国民经济发展中将发挥越来越重要的作用,促进锌盐产业的不断进步和发展。