饲料级一水硫酸亚铁生产技术

饲 料 级 一 水 硫 酸 亚 铁 生 产 技 术 ／．1 ～乔兆保 (济南大学化学系，250002) 徐法鸿L／ J _ _ 。 。 。 — ’ ’ 一 (山东省科学院干燥中心) 6、7《 摘 要 讨论了利用七水硫酸亚铁生产饲料级一水硫酸亚铁的设备及 生产条件 ，产品 有救成分铁的古量达到 3 0％以上。 关键词 七水硫酸亚铁 ，一水硫酸亚铁 矿物质元素铁、铜、锰、锌等被列为动物体 中不可缺少的成分，当前市场上所供应的饲料甩 矿物质元素，大部分是带有结晶水的，这种带结 晶水的化合物有一个致命的缺陷，就是易潮解， 易结块，而且报难达到国标中的细度，给饲 料的均匀混合带来了困难．严重影响了饲料的质 量，即使在生产时达到了标准，在贮存和运输过 程中，产品以会吸潮结块。这些矿物质元素的低 水化合物，能克服上述缺陷．吸湿性降低 ，流动 性增强，粒度均匀，有效成分含量高，有利于动 物的消化吸收．因此矿物质元素的低水化合物的 生产使用．对改善饲料的品质，提高饲料的质量 是十分必要的。 1仪器设备 流化床干燥器，塑号KLG1 0，装机功率引风 机15kW，鼓风机7．5kW 燃煤热风炉，型号LRF1 5；烟气引风机，功 室 3kW 旋风分离器 布袋过滤器 关风嚣，装机功率 0．5kW 提升机，装机功率1．1 kW 电控枢 2原料 七水硫酸亚铁(FeSO ·7 0)，济南裕兴化工厂 流化J ，干燥 叼许 2 锨／-； 3质量标准 1饲料级一水硫酸亚铁质量标准 4 流程 工艺流程方框图 化工时刊 1 990年 (12卷)簟8期 21 — 维普资讯 http://www.cqvip.com 5 生产条件 工艺 ·试验 (Techno1ogy＆ Testing) 进风温度，即物料的环境温度．280℃±l0℃ 物料韫度 7O℃±3℃ 物料停留时间，即物料干燥时间(25±3)min 鼓风机进风量，(3700±50)m ／h 捧风机排风量．(4400±50) ／h 进料速度，600kglh 出料速度，350kglh 6 操作过程 (1)开启电控柜开关，启动烟气捧风机，捧 风机．鼓风机 ； (2)燃煤热风炉点火升温，升温速率约l5℃／ Ⅲin，至28 0℃±1 0℃．保持此温度； (3)流化床 内添加物料，首先添加部分半干 物科作底料，然后加入湿料，速度约600kg／h， 物料的升温速度约2℃／min左右，至70±3℃， 保持此温度： (4)调整鼓风机进风量为(3700±50) ／h，捧 风机捧风量为(4400±50)m ／h，使流化内与环 境之间形成徽负压： (5)物料在流化床内停留时间(25±3)min， 打开出料 口，连续出料 ： (6)产品粉碎，包装，即得成品； (7)开启开关风器出料开关，旋风分离器连 续出科 ； (8)开启布袋除尘器出料开关．布袋除尘器 连续出料 。 7结果与讨论 7．1供热系统与热风温度的选择 利用空气作为热能的载体，用燃煤热风炉 加热空气。空气在热风炉内与烟气逆流而行，各 行其道，进行间接换热，在热风炉中不会对空 气进行污染，保持 了原空气 的清洁度．可以提 供1 0℃～32 0℃i显度范围内的熟风，温度的选择 范围广，易控制，升温速度快，操作弹性大。 一 22 一 化工时刊 1998卑 (12卷)簟8期 产品质量与熟风温度的关系．经实际测定 结果如表 2 表2产品质量与热风温度的关系 由表2可以看出．进拇 I卢瞄瞍 为280℃±10℃ 为适宜，此时铁古量)3 0％产品质量可以达到要求。 如果利用蒸汽作为热源，一般情况下，蒸汽 压力为7．8MPa，经换热器换热后热风的温度在 l55℃±5℃。一次干燥，铁的含量只能在25％左 右，经实验必须经二次干燥．铁的含量才能达 到表 l规定的要求。利用热风炉作熟源，可以实 现一次干燥而达到表1的质量要求，因而可以大 大降低能耗，减少劳动强度，提高产量。 7．2 干燥设备的选型 (1)振动流化床 振动流化床床层浅，风 速低，床层面积大，因而设备投资高，占地面 积大．基础设施投资大．设备维修率高。干燥 特点是：物料在床内停留时间短．对物料的表 面水脱除速度快，不宣于脱除结晶水。 (2)气流干燥机 物料随气流在干燥管中被夹 带．夹带过程即干燥过程，经二级分离器(旋风， 布袋)在较高的气流和较大的风量中物料才能被 带走，造成系统阻力和压损大，装机功率增加， 风量大，捧出的热量多，式热损失增加，热效 率降低。干燥特点是：物料是瞬间干燥，干燥 时问约为(3～7)秒．较短的干燥时间不能完成 结晶水的脱除。 (3)在适当加大流化床高度的情况下．采用 维普资讯 http://www.cqvip.com 工艺 ·试验 (Techno1 ogy ＆ Testing》 连续多室单层流化床干燥器是适宜的。物料进 入第 L室后．依次出间隔板与流化床布风板问的 空隙顺序移动 ．由晟后一室的卸料管出料。间 隔板的存在可以防止物料 的 短路 现象，达 到物料停 留时间一致 ．干燥 均匀 的目的。 流化床 的宽窄对进料速度 有较大 的影 响 ． 窄床层可以加大进料速度 ；流化床内的间隔板 下沿与布风板问的距离较短为易；物料被空气 带出的多少与流化床的高度有关 在流化床内 要使物料流动均匀．停留时间一致 ，热空气在 布风板上必须有较大程度 的压力损失．才能形 成均匀的沸腾层．因此流化床布风板的设计非 常重要。流化床的设计尺寸长X宽X高=(2．0 ×0．5 X I．5)m。 7．3 物料温度的选择 物质的干燥过程可分为两个阶段．即恒速干 燥阶段和降速干燥阶段，在恒速干燥阶段，物质 的干燥速率是一个定值，此阶段干燥速度决定于 物料表面水分汽化的速率，决定于水蒸汽通过干 燥表面的气膜扩散到气相主体的速率⋯ 。这一阶 段干燥速率与物料的含湿量有关，与物料的类别 无关．影响干燥速率的主要因素是外部条件，即 空气的流速，湿度和温度 。在降速干燥阶段，物 料中的非结合水，即表面水已被蒸发掉，若干燥 继续进行，只能蒸发结晶水，而结晶水产生的蒸 汽压恒低于同温度下纯水的饱和蒸汽压，所以水 蒸汽由物料表面扩散至气相主体的传质阻力减 少．随着水分的蒸发．传质推动力愈来愈小，干 燥速率也愈来愈小¨】。干燥空气的剩余热量只能 用来加热湿物料．使物料表面温度不再维持湿球 温度而逐渐升高，并局部表面变干。这一阶段， 干燥速率主要决定于水分和蒸汽在物料内部的扩 散速度．影响干燥速率的主要因素是物料本身的 结构，形状和大小，与外部的于燥条件关系不大。 硫酸亚铁晶体是一种热敏性的物质 Fes0 ．7H 0竺 FeSO。． 。 掣℃Fe~04． 其堆积密度 1 8 9 8kg／m s．原料的颗粒直径约 3— 4mm，按成品的质量要求，含有 I～1．5个结晶水。 硫酸亚铁晶体的干燥过程，在恒速干燥阶段脱去 表面的游离水．这一阶段能耗低，速度快；在降 速干燥阶段．逐步脱去 I～6个结晶水．在空气流 速、温度、湿度不变的情况下，颗粒温度的高低 对晶体的失水速度和失去结晶水的数量有直接的 影响，这一阶段能耗高．速度慢。因此降速干燥 阶段是其干燥的主要过程。通过实验．将物料温 度与产品质量的对比结果列于表 3 表3物料温度对产品质量的影响 由表 2和表 3可以看出，当空气温度选定为 280℃±1 0℃时．此时铁含量)30％，物料温度在 7 0℃±3℃．产品质量可以达到要求。 7．4 物料停留时间的选择 物料在流化床内的停留时间符合下列公式 ’ t=zp~A／Gc 式中：Z一静止床层高度．m Db一堆积密度，kg／m。； A一床层底面积，m ； Gc一千物料流量，kg／h； t一物料停留时间．h 由此．在床层高度，物料堆积密度，床层底 面积不变的情况下 ，物料的停 留时间受干物料 流量的制约。而干物料的流量与捧料 口溢流板 高度有关．溢流板越高，流量越小，则物料停 留时间长；溢流板越低，流量越大，则物料的 停留时间短。经实验，溢流板高度固定为0．5 m 能远到质量要求，此时，固定热风温度2 8 0℃± 1 0℃，物料温度 7 0℃±3℃停留时间与产品质 化工时刊 1 998年 (1 2卷)第8期 一 23 — 维普资讯 http://www.cqvip.com 工艺 ·试验 {Technology ＆ TestiⅡg， 量的关系，如表 4。 裹4产品质量与物料停留时间的关系 序号 停留时间 (-i n) 铁的台量 ■ 如果物料停留时间过短，晶体内的结晶水不 能被完全破坏，达不到质量要求：停留时间过长， 晶体容易被粉化，大量物料被空气带走，即损失 热量，又增加了除尘系统的除尘压力，因此在干 燥过程中，物料的停留时间要严格控制。 7．5 进风与丰|风 此干燥系统中，分别用引风机和鼓风机进行 排风和供气，引风的功率比鼓风机大5 0％，则在 辩E化床内会形成不大的负压。通过调整引风机和 鼓风机的捧气阀门和供气阀门，可以使整个系统 保持徽负压运行，粉尘不会自流化床内飞出，可 以保持环境的洁净，不会形成 “尘土飞扬”的现 象，可以敞口进行供料和排料。鼓风机进风量为 (3700±50) ／h，捧风量沩 (44oo±50)m'／h。 7．6 除尘系统的选择与控制 (1)旋风分离器 旋风分离器漏风时，特别是下部集尘箱漏风， 其除尘效率急剧下降，漏风5％时，净化率由90％ 降到50％；漏风率1 5％时，效率下降为零。为此， 在旋风除尘器下部安装 “关风器 ，即保证了不漏 风，又可以连续 出料。 (2)布袋除尘器 采用 自动回转反吹袋式 (脉冲式)除尘器， 向滤袋内喷吹压缩空气，以清除滤袋和积灰， 使滤袋降尘效率保持恒定，可以实现连续自动 化操作。 8结论 利用燃煤热风炉作热源，利用流化床干燥器 生产饲料级一水硫酸亚铁，生产效率高，产品有 效成分含量高，质量稳定，原料成品率高，达到 57％以上。本设备的生产量达到 350 kg／h。 参考文献 1 时钧，汪家鼎，余国琮等，化学工程手册， 北京，化学工业出版社，1996，1 17—5～6 2 化学工程手册编委会，化学工程手册，北 京，化学工业出版社，1996。l0，16—253～254 (收稿日期 1998—06-18) The Production ofFeed G1 de Ferrous Sulfate Ma Yuxiang‘，Qian Zhaobao and Xu Fahong (‘Chemistry Departmen~Jinan University,Jinan 250002， Desiccation Center,Shandong Science Academy,Jinan 250014) Abstract The equipment and condit~ns are obtaieed for the production of feed grade FeSO4． The product contains 30％ of Fe． Keywords feed，ferrous sulfate 一 24 一 化工时刊 1998年 (1 2卷)第8期 维普资讯 http://www.cqvip.com