蒸壓灰砂磚蒸壓冷凝水的利用

　　灰砂磚成型后需對磚坯在蒸壓釜中進行濕熱蒸養(yǎng)。磚坯在濕熱蒸養(yǎng)時，蒸汽通入蒸壓釜內，磚坯吸收熱量，蒸汽在磚坯表面凝結成水，一部分水分會滲入磚坯的孔隙中，以增加磚坯的水分并溶解Ca(OH)2，成為SiO2與Ca(OH)2之間水熱合成反應的介質；大部分水分則會經(jīng)磚坯表面落入蒸壓釜底。水分的凝結速度隨著磚坯吸熱后溫度的升高而下降，當蒸汽溫度與磚坯溫度達到平衡后蒸汽不再在磚坯表面凝結成水，所以大量的水分凝結是在灰砂磚蒸養(yǎng)的升溫階段。經(jīng)磚坯表面凝結而落入釜底的凝水必然帶走部分溶解的Ca(OH)2，且在升溫的初始階段濃度相對較高，經(jīng)對凝水中Ca(OH)2檢測，其平均含量折合CaO在0.2 g/升左右，當然凝水中還夾帶有少量溶解度較低的硅酸鹽水化礦物等。一臺1.65 m×25 m的蒸壓釜，每釜可蒸磚坯2.2萬塊左右，每次在升溫階段產生的冷凝水約為5 t左右，以年產1.5億塊灰砂磚計，每年要排放冷凝水約3.5萬t。如此大量的蒸壓冷凝水讓它成為廢水排放是十分可惜的。首先它對環(huán)境有一定的污染，冷凝水中含有Ca(OH)2等物質，水的pH值較高（一般為pH9~10），未經(jīng)處理排放會污染水源。第二是浪費大量能源，按年產1.5億塊灰砂磚計，每年排放冷凝水3.5萬t所帶走的熱量相當于400 t標煤（按20℃水加熱至100℃計）。第三是冷凝水中含有的Ca(OH)2和其他硅酸鹽水化礦物等被白白浪費，按冷凝水中Ca(OH)2含量折合CaO為0.2 g/升計，年排放冷凝水3.5萬t相當于損失純CaO約7 t。其實，如此大量的蒸壓冷凝水完全可以用于灰砂磚生產的配料一次攪拌和消化后的二次攪拌中，其工藝流程和設備如圖1所示：

    從蒸壓釜排出的冷凝水流入冷凝水受槽，利用蒸壓釜余汽（倒汽后一般余汽壓力為0.2MPa左右）將冷凝水受槽中的冷凝水壓至冷凝水高位槽，從冷凝水高位槽接管至配料一次攪拌機和消化后二次攪拌機就可將蒸壓冷凝水用于灰砂磚生產配料。將蒸壓冷凝水用于灰砂磚生產配料工藝及設備簡單，投資不大，操作簡便，并有如下好處：  

    （1）按年產1.5億塊灰砂磚所產生的蒸壓冷凝水約3.5萬t計，如果配料用砂的含水率較低，蒸壓冷凝水基本上可全部用于灰砂磚生產一次攪拌和消化后的二次攪拌中，以保證半干混合料的含水率在8%~10%。不僅減少了冷凝水排放所造成的環(huán)境污染，每年還可節(jié)約自來水3萬多噸，節(jié)約水費4.5萬元以上。

    （2）采用蒸壓冷凝水配料，因其水溫較高，可提高混合料溫度，加快生石灰消化速度。試驗表明：介質溫度在0~100℃范圍內，溫度每升高10℃，消化速度增加1倍，其關系見表1所示。

    表1 介質溫度與生石灰消解速度的關系

    介質溫度   20    30    40    50    60    70    80    90    100   

    消解速度   1     2      4     8     16    32    64    128    256

    由此可見，混合料溫度的提高可大大縮短消化時間，提高設備生產能力（或減少消化倉，減少消化設備投資），并且容易實現(xiàn)連續(xù)式消化。

    （3）消化后的熱混合料在二次攪拌中加入樂水溫較高的蒸壓冷凝水，進一步提高了半干混料料溫，從而使磚坯的溫度提高，這樣有利于提高灰砂磚蒸養(yǎng)質量，縮短蒸養(yǎng)升溫時間，減少蒸汽消耗。

    （4）由于蒸壓冷凝水中含有少量Ca(OH)2和硅酸鹽水化礦物等，有利于磚坯在升溫時SiO2溶解度的提高和水化硅酸鈣晶體的形成，使SiO2與Ca(OH)2之間的水熱合反應速度加快，有利于灰砂磚質量的提高。

    綜上所述，將蒸壓灰砂磚蒸壓冷凝水用于灰砂磚生產配料其工藝和設備簡單，投資不大，生產操作簡便，實現(xiàn)了生產廢水的綜合利用，可節(jié)約生產用水，減少能源消耗，降低生產成本，提高產品質量。如在全國灰砂磚生產企業(yè)推廣應用此項技術，則可獲得較大的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。