فرن دوار لإزالة الكبريت من الجبس

فرن دوار لإزالة الكبريت من الجبس

يُعد فرن الجبس الدوار لإزالة الكبريت من المعدات الأساسية لاستغلال موارد الجبس الناتج عن إزالة الكبريت من الصناعة. فهو يحول ثنائي هيدرات كبريتات الكالسيوم إلى جبس نصف مائي أو جبس لا مائي من خلال التكليس بدرجة حرارة عالية، ويُستخدم على نطاق واسع في صناعة مواد البناء، مثل إنتاج جبس التجصيص، والجبس اللاصق، وغيرها من المنتجات.

مبدأ العمل وخصائص العملية: فرن الجبس الدوار لإزالة الكبريت هو نوع من أفران التكليس الدوارة. يقوم مبدأ عمله الأساسي على تحقيق تسخين متجانس للمواد من خلال التكليس الديناميكي داخل الفرن الدوار. تُغذى المواد من رأس الفرن وتتحرك محوريًا للأمام بفعل دوران الأسطوانة، بينما تقوم أذرع الرفع بتقليب المواد لضمان ملامستها الكاملة لمصدر الحرارة. تقع غرفة الاحتراق خارج جسم الفرن، وتنتقل الحرارة عبر الأسطوانة لتجفيف الجبس. ينتج عن التحكم في درجة الحرارة بين 120 و180 درجة مئوية جبس نصف مائي من النوع بيتا، بينما تنتج درجات الحرارة الأعلى جبسًا لا مائيًا. تنقسم العملية إلى تكليس سريع بدرجة حرارة عالية (أقل من 600 درجة مئوية، زمن إقامة قصير) وتكليس بطيء بدرجة حرارة منخفضة (150-200 درجة مئوية، زمن إقامة طويل)، حيث يُعد الأخير أكثر ملاءمة للحصول على جودة منتج مستقرة.

هيكل المعدات ومكوناتها الرئيسية: تتكون بشكل أساسي من ستة أجزاء: الأسطوانة، وجهاز التشغيل، وأنظمة التغذية والتفريغ، ونظام الاحتراق، ونظام التحكم، وجميعها مثبتة على هيكل فولاذي. الأسطوانة مصنوعة من مواد مقاومة لدرجات الحرارة العالية، وتتحمل درجة حرارة تشغيل قصوى تصل إلى 1150 درجة مئوية، ويمكن تحسين مسار حركة المواد عن طريق ضبط ميل الفرن وسرعة دورانه. يمكن اختيار مصادر الحرارة بمرونة، مثل الغاز الطبيعي أو غاز الفحم أو الكهرباء، ويدعم النظام تحكمًا آليًا بالكامل لضمان التشغيل المستمر والمستقر.

المزايا التقنية والقيمة التطبيقية: يتميز هذا الجهاز بكفاءة حرارية عالية، وتحكم دقيق في درجة الحرارة، وتركيب طور منتج مستقر. كما أنه يعالج بفعالية مشكلات مثل تكوّن الحلقات وأعطال الأفران، مما يطيل عمر الجهاز. ومن الناحية البيئية، يستخدم تقنية احتراق نظيفة لتلبية معايير الانبعاثات. حاليًا، تمثل عملية فرن الجبس الدوار لإزالة الكبريت حوالي 40% من معدل الاستخدام الشامل لجبس إزالة الكبريت في الصين، مما يجعلها عنصرًا أساسيًا في استغلال موارد النفايات الصلبة من محطات الطاقة الحرارية.

خلفية التطبيق والسوق: يُعدّ فرن الجبس الدوار لإزالة الكبريت أساسيًا لاستغلال الموارد من النفايات الصلبة الناتجة عن محطات الطاقة الحرارية. يمكن تخصيص هذا الجهاز بناءً على خصائص المواد، ويخدم قطاعات مثل مواد البناء والصناعات الكيميائية، مما يُعزز الاستخدام الدائري للجبس كمنتج ثانوي صناعي.

الفرن الدوار لإزالة الكبريت من الجبس هو جهاز حراري عالي الحرارة يُستخدم لمعالجة الجبس الناتج عن إزالة الكبريت من الصناعات. وتتمثل وظيفته الأساسية في تحويل الجبس الناتج عن إزالة الكبريت إلى مواد خام صناعية عالية القيمة من خلال التكليس، مما يُتيح الاستفادة من موارد النفايات الصلبة ويدعم الاقتصاد الدائري.

تشمل الوظائف الرئيسية لفرن الجبس الدوار لإزالة الكبريت ما يلي:

1. تحقيق الاستفادة المثلى من موارد النفايات الصلبة: استخدام جبس إزالة الكبريت (المكون أساسًا من ثنائي هيدرات كبريتات الكالسيوم) كمادة خام للتكليس بدرجة حرارة عالية، مما يؤدي إلى تحلله وإطلاق غاز ثاني أكسيد الكبريت الذي يُحوّل لاحقًا إلى حمض الكبريتيك الصناعي، مع إنتاج مخلفات خبث الأفران التي يمكن استخدامها كمواد خام للأسمنت أو ركام للبناء. يساهم هذا في حل مشكلة دفن جبس إزالة الكبريت الناتج عن مؤسسات مثل محطات الطاقة الحرارية ومصانع الصلب، مما يقلل من مخاطر التلوث البيئي.

2. تحويل التركيبات الكيميائية من خلال تفاعلات التحلل الحراري: من خلال التحكم في تدرجات درجة الحرارة داخل الفرن الدوار (مثل التسخين المسبق والتكليس ومناطق التبريد)، يتم تجفيف الجبس ثنائي الهيدرات عند 120-180 درجة مئوية لإنتاج الجبس نصف الهيدرات (جبس البناء)، أو تحويله إلى جبس لا مائي (جص صلب) عند درجات حرارة أعلى، لتلبية متطلبات صناعية مختلفة.

3. دعم مسارات معالجة متعددة: يمكن للفرن الدوار استخدام التسخين المباشر (التلامس بين غاز المداخن الساخن والمواد) أو التسخين غير المباشر (باستخدام البخار والزيت الحراري وما إلى ذلك)، والتكيف مع محتوى الرطوبة المتفاوت وحجم الجسيمات لمصادر الجبس المختلفة لإزالة الكبريت لضمان جودة منتج مستقرة.

4. تعزيز تطوير سلاسل الصناعات الخضراء: عادةً ما يتم دمج المشاريع مع أنظمة إزالة الكبريت من غازات المداخن، مما يشكل سلسلة تحويل النفايات إلى موارد تعمل على تحسين كفاءة استخدام الموارد بشكل كبير.