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EDTA、EDTA.Na2干燥新工藝的應(yīng)用
來源：
2008年08月29日 16:07
2688
氨羧絡(luò)合劑是指兩個或多個羧酸基接于氨基氮上的有機化合物，具有較強的絡(luò)合能力，能與絕大多數(shù)金屬離子形成穩(wěn)定的、可溶性的絡(luò)合物，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有應(yīng)用價值的常用絡(luò)合劑。
EDTA、EDTA.Na2、EDTA.Na4是其zui常用的絡(luò)合劑，具有較廣泛的應(yīng)用價值。在制取上述三種物料的工藝過程中，都需要經(jīng)過物料的干燥工序，傳統(tǒng)的干燥工藝多采用以熱風(fēng)直接作為加熱介質(zhì)的氣流干燥方式，該工藝存在著易破壞物料的結(jié)晶顆粒、污染物料及尾氣粉塵較大等諸多缺陷，zui終影響到產(chǎn)品的白度和品質(zhì)。也有少量廠家采用以熱風(fēng)作為加熱介質(zhì)，以間接傳導(dǎo)加熱形式的干燥方式處理該物料，此種干燥方式存在著占地面積大、熱效率低、系統(tǒng)配置龐大等缺點。為此，三門峽昊博粉體機械有限公司與撫順石化公司共同開發(fā)一種占地面積小、熱效率高，同時不破壞物料的結(jié)晶顆粒、不污染物料、尾氣較少且粉塵量較小的屬國內(nèi)*的干燥新工藝。成功地用于EDTA、EDTA.Na2、EDTA.Na4三種物料的干燥， 提高了產(chǎn)品的白度和品質(zhì)，取得了較好的應(yīng)用效果。
2 EDTA、EDTA.Na2、EDTA.Na4的物料特性及其干燥特性分析
2.1 EDTA的物料特性及其干燥工藝技術(shù)要求：
EDTA(乙二胺四乙酸)成品外觀為白色結(jié)晶性粉末，溶于氫氧化鈉、碳酸鈉和氨溶液，不溶于水、酸和一般溶劑，分解溫度240℃。生產(chǎn)EDTA的原料：乙二胺、氰化鈉、氫氧化鈉、硫酸、甲醇、離子水等。反應(yīng)釜（攪拌、加熱保溫）制備EDTA物料完成后，進入離心機進行脫水和水洗工序，使物料的zui終含水率≤14%以下。將該物料通過送料裝置輸送到干燥系統(tǒng)，對該物料進行干燥。
物料在干燥過程中對干燥工藝技術(shù)要求是：
1）物料在干燥過程中，不能破壞原始的結(jié)晶顆粒。
2）干燥器的材質(zhì)為：與工藝物料接觸部分采用316L不銹鋼。
3）EDTA物料粒度較小，在干燥過程中應(yīng)充分考慮尾氣粉塵的污染與排放。選擇干燥工藝時，應(yīng)采用間接傳導(dǎo)加熱形式的干燥工藝較好。
4）物料在干燥過程中，不得降低物料的白度。
5）物料干燥后濕含量≤0.2%
2.2 EDTA.Na2、EDTA.Na4的物料特性及其干燥特性分析：
EDTA.Na2 (乙二胺四乙酸二鈉)成品外觀為白色結(jié)晶性粉末，溶于水，幾乎不溶于醇。水溶液成酸性。EDTA.Na4 (乙二胺四乙酸四鈉)成品外觀為白色結(jié)晶性粉末，溶于水和酸，不溶于醇等有機溶劑。生產(chǎn)EDTA.Na2的工藝為：先用乙二胺、氰化鈉、硫酸等制備反應(yīng)原液，然后生產(chǎn)出四酸、二鈉鹽，zui后用二鈉鹽和氫氧化鈉等生產(chǎn)出四鈉鹽。反應(yīng)釜（攪拌、加熱保溫）制備成合格品后，進入離心機進行脫水和水洗工序，使物料的zui終含水率≤9%以下。將該物料通過送料裝置輸送到干燥系統(tǒng)，對該物料進行干燥。
物料在干燥過程中對干燥工藝技術(shù)要求是：
1）物料在干燥過程中，不能破壞原始的結(jié)晶顆粒。
2）干燥器的材質(zhì)為：與工藝物料接觸部分采用304不銹鋼。
3）物料粒度較小，在干燥過程中應(yīng)充分考慮尾氣粉塵的污染與排放。選擇干燥工藝時，應(yīng)采用間接傳導(dǎo)加熱形式的干燥工藝較好。
4）物料在干燥過程中，不得失去結(jié)晶水。
5）物料在干燥過程中，不得降低物料的白度。
6）物料干燥后濕含量≤0.2%。
3 EDTA、EDTA.Na2、EDTA.Na4物料干燥新工藝的提出：
三門峽昊博粉體機械有限公司通過廣泛的用戶調(diào)查和信息反饋，應(yīng)用現(xiàn)代干燥技術(shù)理論進行綜合分析，大膽提出，采用以潛熱更高的飽和水蒸汽直接作為加熱介質(zhì)，以間接傳導(dǎo)加熱形式的干燥方式處理該物料，可以大大提高系統(tǒng)的熱效率，大大減小系統(tǒng)配置龐大的缺點。經(jīng)與撫順石化公司共同技術(shù)交流后，決定開發(fā)一種占地面積小、熱效率高，同時不破壞物料的結(jié)晶顆粒、不污染物料、尾氣較少且粉塵量較小的國內(nèi)*的干燥新工藝。由三門峽昊博粉體機械有限公司負責(zé)該物料的干燥系統(tǒng)工藝及設(shè)備的設(shè)計、制造及系統(tǒng)的指導(dǎo)安裝、調(diào)試。撫順石化公司負責(zé)系統(tǒng)所需的公用工程條件的配套和試制所需的試驗材料等。該工藝開發(fā)成功后，干燥工藝技術(shù)歸三門峽昊博粉體機械有限公司所有。
4 EDTA、EDTA.Na2、EDTA.Na4物料干燥新工藝系統(tǒng)的研制開發(fā)：
三門峽昊博粉體機械有限公司是集粉粒體設(shè)備的研究、開發(fā)、制造于一體的科技型企業(yè)，公司在粉粒體物料的干燥、輸送、粉碎、除塵等單元操作中，擁有多項處于國內(nèi)水平的技術(shù)，并積累了豐富的實踐經(jīng)驗。公司具有單元工程及主輔機設(shè)計、選型、制造、安裝、調(diào)試能力。公司所研制開發(fā)的粉粒體處理技術(shù)與設(shè)備在節(jié)能與環(huán)保方面深受廣大同仁與客戶的贊譽，在粉粒體設(shè)備行業(yè)中獨樹一幟。三門峽昊博粉體機械有限公司經(jīng)認真研究EDTA、EDTA。Na2、EDTA。Na4三種物料的物理和化學(xué)特性后，制定了較詳盡干燥工藝技術(shù)方案，并首先研制開發(fā)了試驗裝置，完成對上述三種物料的干燥工藝可行性試驗，獲得三種物料的干燥曲線及物料的特征點。
該試驗裝置由飽和蒸汽發(fā)生器、溫度控制裝置、干燥器、水分鑒定儀、泰勒網(wǎng)等組成。其中干燥器是具有將物料加熱、干燥、輸送、粗碎功能的間接傳導(dǎo)型干燥器。
試驗結(jié)果表明：經(jīng)對三種物料的干燥工藝試驗，認為該工藝可行，可以進行工業(yè)化放大設(shè)計，但在進行工業(yè)化放大設(shè)計過程中，需嚴(yán)格控制EDTA.Na2、EDTA.Na4的加熱溫度和物料在加熱干燥過程中，不能出現(xiàn)團聚、結(jié)塊、結(jié)片等現(xiàn)象，要求加熱介質(zhì)溫度穩(wěn)定，溫度的波動范圍應(yīng)控制在一定范圍之內(nèi)。
5 EDTA、EDTA.Na2、EDTA.Na4物料干燥新工藝系統(tǒng)的工業(yè)化應(yīng)用：
5.1 工業(yè)化生產(chǎn)的公用條件：
循環(huán)冷卻水：進口壓力： 0.5MPa（表壓）
回水壓力： 0.2MPa（表壓）
飽和水蒸汽： 0.6MPa
工藝空氣： 0.6MPa（表壓）
溫度： 環(huán)境溫度
電壓： 380/220V±5%
頻率： 50Hz±8%
三相四線制，中性點直接接地
5.2 工業(yè)化生產(chǎn)的干燥系統(tǒng)組成：
干燥機主機，輔機：換熱調(diào)溫器、螺旋加料機、單層振動篩、減壓閥閥門組、疏水閥閥門組。其中：換熱調(diào)溫器是將經(jīng)管道輸送過來的0.5～0.7Mpa飽和水蒸氣通過與冷卻水進行換熱，使其降溫至100～140℃供主機作為合格熱源使用。
螺旋加料機是將前序的物料穩(wěn)定的定量輸送到主機，為防止物料的搭橋堵塞管道，在進料口上方增設(shè)一個撥料裝置。
單層振動篩是將大于20目的不合格產(chǎn)品與成品進行分離。
減壓閥閥門組：是將經(jīng)管道輸送過來的0.5～0.7MPa飽和水蒸氣通過減壓閥作用，使其降至一定的壓力范圍，供主機作為合格熱源使用。
疏水閥閥門組：是將換熱調(diào)溫器和主機換熱時產(chǎn)生的冷凝水及時排出。
5.3 350kg/hr(濕基物料)EDTA、EDTA.Na2、EDTA.Na4工業(yè)化生產(chǎn)干燥系統(tǒng)的主要設(shè)備參數(shù)如下：
Ⅰ干燥機主機：
1）設(shè)備型號：HED-12WL
2）設(shè)備外形尺寸：L×W×H≈4435×1020×1210mm
3）操作壓力：熱介質(zhì)通道內(nèi)≤0.6MPa 設(shè)備內(nèi)：常壓
4）操作溫度：熱介質(zhì)通道內(nèi)≤155℃ 設(shè)備內(nèi)：≤150℃
5）操作介質(zhì)： ≤0.6MPa飽和蒸汽
設(shè)備內(nèi)： 物料
6）電 機： 7.5KW（配帶變頻調(diào)裝置）
Ⅱ 換熱調(diào)溫器
1）設(shè)備外形尺寸：L×W×H≈600×600×1940mm
2）換熱面積： 3~6m2
3）操作壓力： 管程≤1.0MPa 殼程：常壓
4）操作溫度： 管程≤120～180℃ 殼程： ≤40～100℃
5）操作介質(zhì)： 管程：≤1.0MPa蒸汽 殼程: 軟水
Ⅲ 螺旋加料機
1）螺旋直徑： 150mm
2）螺旋螺距： 120mm
3）電 機： 1.1KW
4）轉(zhuǎn) 速： 0～40rpm
Ⅳ 振動篩：
1）型號： S496
2）篩面面積：0.23m2
3）電 機： 0.75KW 篩面直徑：Φ540mm
4）振次： 1500次/分
6工業(yè)化干燥系統(tǒng)特點：
1）EDTA二鈉鹽、 EDTA四鈉鹽都含有結(jié)晶水，不能在較高溫度下進行干燥，否則將會失去結(jié)晶水而使產(chǎn)品化學(xué)性質(zhì)改變。EDTA四酸具有有機物的一些特性，所以也不能在較高溫度下進行干燥。該系統(tǒng)能夠?qū)囟确€(wěn)定地控制在一定的范圍內(nèi)，進行加熱及干燥，獲得品質(zhì)較好的zui終產(chǎn)品。
2）蒸汽間接加熱傳導(dǎo)型干燥機使物料中的水份在較低溫度下，能夠完成水分的遷移和穩(wěn)定地蒸發(fā)，獲得品質(zhì)較好的zui終產(chǎn)品。而熱風(fēng)直接干燥設(shè)備的加熱溫度一般大于220℃，產(chǎn)品表面在短時間內(nèi)形成較硬的表面層，使zui終產(chǎn)品的表面光澤較差，手感較硬，相對不易溶于水。
3）蒸汽間接加熱傳導(dǎo)型干燥機不需要蒸汽換熱設(shè)備，避免此環(huán)節(jié)增加設(shè)備購置費及熱損耗。
4）蒸汽間接加熱傳導(dǎo)型干燥機只有少量的所蒸發(fā)的水汽產(chǎn)生，在尾部不需要除塵設(shè)備，即可達到環(huán)保排放要求。而熱風(fēng)直接干燥設(shè)備內(nèi)部的風(fēng)速較高，會夾帶大量粉塵，需要復(fù)合除塵設(shè)備，而且同時會帶走大量熱量，濕的系統(tǒng)的熱效率較低。
5）蒸汽間接加熱傳導(dǎo)型干燥機占地面積小，維護操作簡便，動力消耗較小。
6）蒸汽間接加熱傳導(dǎo)型干燥機，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上具有自清潔作用，所以適用于物料狀態(tài)的波動范圍較大。
7）蒸汽間接加熱傳導(dǎo)型干燥機與熱風(fēng)間接加熱傳導(dǎo)型干燥機相比，熱效率較高，占地面積較小。
綜上所述，三套EDTA工業(yè)化干燥系統(tǒng)同傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥設(shè)備相比，具有以下優(yōu)點：占地面積小，動力消耗小，維護操作簡便，熱效率高，尾氣含塵少，不需除塵設(shè)備，產(chǎn)品產(chǎn)量穩(wěn)定，質(zhì)量較高。
該干燥系統(tǒng)已成功應(yīng)用于撫順石化公司2000噸/年EDTA裝置中，產(chǎn)品終含水達到0.1%以下，而且白度、外觀等指標(biāo)均優(yōu)于中國臺灣及國外樣品，滿足了工業(yè)化裝置的需要，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
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