碳酸氫鈉研磨系統的粒度控制技術研究

任鴻儒 侯國棟 侯健 孫曉軒 江舟偉

1. 晉中環榆再生能源有限公司 山西 晉中 030000 2. 上海環境工程建設項目管理有限公司 上海 200000

在碳酸氫鈉的生產過程中，研磨系統起到了關鍵的作用。粒度控制技術是研磨系統中的關鍵環節，直接影響產品的粒度分布和粒度均勻性。粒度過大或過小都會導致產品的質量問題，如顆粒堆積、粉塵生成等。因此，開展對碳酸氫鈉研磨系統的粒度控制技術研究，對于提高產品的質量和市場競爭力具有重要意義。

1 碳酸氫鈉研磨系統的粒度控制技術具體實施方案

1.1 碳酸氫鈉研磨系統設備簡介

（1）原料存儲

碳酸氫鈉的初始材料通過泵車送入原料倉。原料倉內配備了料位傳感器，由現有系統進行控制。在倉底部的漏斗區域安裝了氣動倉壁敲擊錘，需要根據實際情況手動觸發震打，以防止物料結塊。倉頂部安裝了除塵器，以防止粉塵外溢，并將粉塵收集到倉內，以減少污染和資源浪費。

（2）研磨機供料

在料倉下方設置了破拱器，以確保閥門下方的輸送系統及時清空，從而減少物料在底部出現的壓實、結塊、粘壁等問題。底部安裝了螺旋供料機，并通過氣動插板閥與粉碎機隔離。供料進入研磨機的過程由可編程邏輯控制器（PLC）和變頻器進行控制。

（3）物料破碎和分級

設備包括：進料螺旋、分級機和粉碎機。粉碎室由粉碎盤和磨塊構成，用于將物料破碎成細粉。分級室包含分級葉輪，可以將細粉分為達標產品和不達標產品兩種規格，達標產品通過出料管排出，并在小料倉中收集。粉碎盤和分級葉輪分別由各自的驅動裝置驅動，分級葉輪的轉速可調節，用于調整產品的粒度。螺旋供料裝置位于機體內側壁，用于均勻地將物料送入粉碎室。

（4）物料輸送

經過分級的物料通過負壓被吸入小料倉，然后通過計量螺桿供料機進入下料口。隨后通過旋轉閥、加速室，由羅茨風機推送通過管道輸送。倉頂部安裝了除塵器，用于收集粉料，然后通過后置的高負壓風機提供動力。

（5）電控系統

電控系統在碳酸氫鈉研磨系統中至關重要，確保系統的高效運行和智能控制。首先，下料螺旋和分級器的電機采用變頻控制技術，這使得可以根據實際需求動態地調整電機的轉速，以匹配不同的生產情況。通過變頻控制，可以有效地優化能源使用，減少電機起停對設備壽命造成的影響，并提高系統的響應速度，以適應不同工藝參數的變化。

其次，PLC控制柜放置在煙氣凈化配電間，集中管理系統的各個部分。這個PLC控制系統不僅實現了設備的全自動運行，還可以根據實際生產需求進行編程。通過預設參數和邏輯，PLC系統能夠智能地協調各個設備的工作，確保整個過程的穩定性和一致性。操作員可以通過現場操作箱在煙氣凈化間進行現場操控，方便操作和監控。

1.2 系統使用性能及參數要求

系統使用性能及參數要求見表1，碳酸氫鈉進料指標要求見下表2。

表1 系統使用性能參數指標

表2 碳酸氫鈉進料指標要求

系統使用性能及參數要求方面，碳酸氫鈉研磨系統應在現有煙氣凈化間的碳酸氫鈉存儲車間中高效運行。根據提供的數據信息，該系統必須保證對原料的高純度和準確的粒徑要求。碳酸氫鈉原料的含量應不低于97%，且粒徑需在80目到200目之間，以適應現有的罐車運輸方式。在研磨過程中，系統應保持原料的含水率在0.5%以下，以確保研磨效果和穩定性。

1.3 設備安裝擺放方案

碳酸氫鈉的研磨系統計劃設置在已有的煙氣凈化間內的碳酸氫鈉儲存車間。在這個系統中，研磨機將被安裝在現有碳酸氫鈉料倉底部的撥料盤位置上。此外，緩存料倉將被放置在原料倉與煙氣凈化間之間的墻體位置上。這樣的布局將有助于實現碳酸氫鈉研磨過程，并且能夠更好地利用已有的場地結構，如圖1所示。

圖1 碳酸氫鈉研磨系統安裝現場

圖2為改造前的布設圖，圖3為改造后的布設圖。在研磨機的出料口管道上，將安裝一個三通閥，以便在后續階段直接向煙道投加物料，并進行可能的改造。

圖2 改造前

圖3 改造后

此系統將被布置于車間內，距離地面高度為3m。在離原料倉框架1.8m處有一個電纜橋架，不需要進行變動或改動。為滿足需求，緩存料倉的上方將進行擴展，其直徑將被設定為1.7m。料倉的總體高度約為8.5m，有效容積達到5m3，而除塵器的過濾面積為40m2。將文丘里噴射器安裝在料倉下方，與料倉下料口相對接。

因緩存料倉的有限空間，相關平臺將與原料倉平臺相連接，以便于上下移動。系統內的離心風機、冷風機以及現場電控柜將會放置在煙氣凈化間內，距離車間內墻壁1米的位置進行布置（此位置可能會有所調整）。

為了實現物料輸送，將繼續使用現有的羅茨風機。PLC控制柜建議放置在煙氣凈化配電間內，同時在現場設置現場操作柜，以便于實現系統的集中控制和操作。為了避開車間內的電纜橋架，緩存料倉的框架將采用長方形設計，并會在一側降低寬度。

至于離心風機，其出風口將會與排風總口（由甲方指定）進行合并，確保兩者之間的距離不會過遠，一般保持在15m以下，以避免過大的阻力影響系統效能。

2 結束語

在碳酸氫鈉研磨系統的粒度控制技術研究中，深入探討了碳酸氫鈉的加工過程以及其在煙氣脫酸中的應用。通過精細的設備選型和工藝方案設計，實現了碳酸氫鈉的有效研磨和粒度控制，為環境保護和產業可持續發展提供了有力的支持。研究中明確了碳酸氫鈉粒度對煙氣脫酸效率的影響，明晰了適宜的粒徑范圍，為系統設計和操作提供了依據。此外，將技術研究與實際工程應用相結合，針對某生活垃圾焚燒發電項目展示了碳酸氫鈉研磨系統在經濟效益和社會效益方面的潛力。