RPA帶式過濾機(jī)使用效果總結(jié)

杜店立，錢建坤，王 剛

(杭州龍山化工有限公司，浙江杭州 311228)

RPA帶式過濾機(jī)使用效果總結(jié)

杜店立，錢建坤，王 剛

(杭州龍山化工有限公司，浙江杭州 311228)

在純堿生產(chǎn)工藝已十分成熟的今天，面對(duì)越來越嚴(yán)峻的市場(chǎng)壓力，如何在低迷的市場(chǎng)中保證產(chǎn)品的競爭力，節(jié)能降耗成為了一個(gè)重要的指標(biāo)。使用帶濾機(jī)后，可以有效的減少洗滌用水，降低中間產(chǎn)品的水分，從而降低烘干用的蒸汽消耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

RPA帶式過濾機(jī)；重堿過濾；效果；對(duì)比

1 碳酸鈉的用途

碳酸鈉(Na2CO3)的用途很廣。它可用于制造玻璃，如平板玻璃、瓶玻璃、光學(xué)玻璃和高級(jí)器皿；還可利用脂肪酸與碳酸鈉的反應(yīng)制肥皂；在硬水的軟化、石油和油類的精制、冶金工業(yè)中脫除硫和磷、選礦，以及銅、鉛、鎳、錫、鈾、鋁等金屬的制備、化學(xué)工業(yè)中制取鈉鹽、金屬碳酸鹽、漂白劑、填料、洗滌劑、催化劑及染料等均要用到它；在陶瓷工業(yè)中制取耐火材料和釉也要用到它。碳酸鈉是一種重要的大噸位的化工原料。

碳酸鈉采用的是國家標(biāo)準(zhǔn)GB210.1—2004，要求如表1所示。

表1 碳酸鈉國家標(biāo)準(zhǔn)GB210.1—2004(輕質(zhì)純堿)

2 碳酸鈉的生產(chǎn)工藝

將鹽(NaCl)、氨(NH3)溶于水中，送到碳化塔內(nèi)，自上而下的與二氧化碳(CO2)接觸反應(yīng)，生成碳酸氫鈉(NaHCO3懸浮狀)和氯化銨(NH4Cl溶液)。

NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

生成的固液混合物通過過濾裝置，將固體(NaHCO3)和溶液(NH4Cl)分離，固體主要含NaHCO3，水和少量的NH4Cl、NH4HCO3等，一般稱之為“重堿”，重堿送煅燒車間的蒸汽煅燒爐內(nèi)，通過蒸汽加熱分解化學(xué)物質(zhì)，蒸發(fā)水分，最終得到產(chǎn)品碳酸鈉。

生產(chǎn)工藝流程圖如圖1所示。

3 使用轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)存在的問題

3.1 生產(chǎn)能力不匹配

原過濾設(shè)備使用的是真空轉(zhuǎn)鼓式過濾機(jī)，單臺(tái)設(shè)計(jì)能力為600～700 t/d，共三臺(tái)。由于純堿的實(shí)際產(chǎn)量為920 t/d，開一臺(tái)轉(zhuǎn)鼓式過濾機(jī)不能滿足生產(chǎn)，加開半臺(tái)又在安全性和操作性上存在不合理性，經(jīng)過一段時(shí)間的嘗試后，最終是開兩臺(tái)轉(zhuǎn)鼓式過濾機(jī)生產(chǎn)。雖然滿足生產(chǎn)的需要，但從裝置使用率上來講，效率較低。

圖1 碳酸鈉的生產(chǎn)流程圖

3.2 對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制欠佳

從市場(chǎng)形勢(shì)上看，低鹽純堿銷售較好，但是原生產(chǎn)過程中想要生產(chǎn)低鹽純堿，只能靠加大轉(zhuǎn)鼓式過濾機(jī)的洗水用量來完成。如正常生產(chǎn)時(shí)，每生產(chǎn)一噸純堿需要用洗水700 kg左右，而要想把成品純堿的鹽分控制在0.3%左右時(shí)，洗水用量要達(dá)到800 kg左右，才能勉強(qiáng)達(dá)到要求。

3.3 蒸汽消耗偏高

原重堿水分在20%上下，當(dāng)生產(chǎn)狀態(tài)不佳甚至達(dá)到22%，而這些水分最終都是靠煅燒爐內(nèi)的蒸汽加熱蒸發(fā)的，水分高則蒸汽消耗量大。

3.4 設(shè)備清洗廢水無處排放

作業(yè)時(shí)間上來看，轉(zhuǎn)鼓式過濾機(jī)平均每天就要輪換清洗一次，每次清洗原設(shè)備中殘留的出堿液約3 m3要排放到系統(tǒng)外，同時(shí)要用15～20 m3清水進(jìn)行設(shè)備清洗。由于現(xiàn)在環(huán)保要求嚴(yán)格，基本要求是聯(lián)堿生產(chǎn)廢水零排放；當(dāng)遇到生產(chǎn)不正常，或是連續(xù)雨天時(shí)，廢水的排放是一個(gè)難以解決的問題。

4 帶濾機(jī)的生產(chǎn)調(diào)試

新設(shè)備帶式過濾機(jī)于2015年9月投入生產(chǎn)，經(jīng)多次調(diào)試后，于10月正式投入使用。新設(shè)備的生產(chǎn)簡圖如圖2所示。

在調(diào)試和生產(chǎn)過程中，出現(xiàn)以下問題，經(jīng)討論并整改后，一一得到解決。整改結(jié)束后，帶濾機(jī)保持穩(wěn)定生產(chǎn)。

1)出堿槽出堿不暢，造成投入量不大。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查看，主要是給帶濾機(jī)進(jìn)料的出堿管內(nèi)噴氣大，也就是說出堿管內(nèi)氣體多，造成實(shí)際管道通徑不足。在出堿槽內(nèi)添加了消泡劑后恢復(fù)正常。

2)開車初期，濾液罐液位經(jīng)常超高，導(dǎo)致報(bào)警跳閘。分析認(rèn)為是原設(shè)計(jì)的出口管不能滿足生產(chǎn)要求，于是改大了罐底部出口管，但由于設(shè)計(jì)是直接進(jìn)泵入口，泵打量很不穩(wěn)定，不是液位超高就是超低，機(jī)器還是經(jīng)常報(bào)警跳閘。后來在泵進(jìn)口增設(shè)一個(gè)濾液中間桶，設(shè)置好液封高度，將液位控制移到中間桶上，由于中間桶儲(chǔ)量大，液位好控制，進(jìn)泵極為穩(wěn)定，打量也變得穩(wěn)定。該問題得以徹底解決。

3)當(dāng)進(jìn)料量少，帶濾機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整得過小時(shí)，主電機(jī)傳動(dòng)扭矩會(huì)增大。引起主電機(jī)過扭矩。所以要做到進(jìn)料量盡可能穩(wěn)定，濾布轉(zhuǎn)速不要太小，扭矩開關(guān)適當(dāng)調(diào)整觸碰距離，通過反復(fù)試驗(yàn)，找到最佳的運(yùn)行速度，這個(gè)問題后來就不再出現(xiàn)。

圖2 新設(shè)備的生產(chǎn)簡圖

4)濾布糾偏裝置在運(yùn)行一定時(shí)間后，可能濾布長時(shí)間不跑偏，使桿長時(shí)間靜止不動(dòng)而傳動(dòng)失靈，一旦后面發(fā)生偏移后不能及時(shí)調(diào)整濾布位置造成停車。將糾偏裝置密封，使液體不接觸桿減少腐蝕，同時(shí)巡回檢查時(shí)經(jīng)常有意去轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，防止卡死現(xiàn)象?，F(xiàn)在使用還比較正常。

5)在帶濾機(jī)頭部的支撐帶回帶上面，設(shè)有兩個(gè)檢測(cè)皮帶斷帶的探頭。由于皮帶存在一定的晃動(dòng)，皮帶在運(yùn)行過程中表現(xiàn)出的物理特性也不一樣，探頭經(jīng)常會(huì)誤報(bào)而導(dǎo)致報(bào)警跳閘。在國外工程師無法解決的情況下，我們將探頭棄用，加強(qiáng)巡回檢查力度及視頻檢測(cè)，半年下來還是比較穩(wěn)定可靠。

5 使用效果對(duì)比

使用帶濾機(jī)后，帶來的效果非常明顯，洗水用量大幅度下降，成品質(zhì)量提高，廢水排放減少，蒸汽消耗降低。

對(duì)于投資帶式過濾機(jī)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，與原來使用的轉(zhuǎn)鼓式過濾機(jī)進(jìn)行對(duì)比，數(shù)據(jù)各取5個(gè)月，對(duì)比結(jié)果如表2。

表2 新舊過濾系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比

從表2中可以看出，同轉(zhuǎn)鼓式過濾機(jī)相比，帶式過濾機(jī)鹽分降低了0.08%，單位洗水降低了105 kg，重堿水分降低了1.07%，蒸汽消耗降低了24 kg。以目前公司的成本：一次水6.5元/t，蒸汽150元/t計(jì)算，直接減少消耗成本0.105×6.5+0.025×150=4.43元/t堿。以目前的產(chǎn)量，一年可節(jié)約133萬元。

以近五個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)情情況來看， 每天的母液收縮量大約在120 t，這樣可以將設(shè)備清洗、生產(chǎn)區(qū)雨水等含氨廢水回收，大大緩解了環(huán)保方面的壓力。

6 小 結(jié)

雖然引進(jìn)的國外真空帶式過濾機(jī)在實(shí)際使用中存在自動(dòng)控制系統(tǒng)不穩(wěn)定，在國內(nèi)使用中尚未完全適應(yīng)，國產(chǎn)化程度不高，維護(hù)費(fèi)用偏大等問題。但由于其具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)出工廠的現(xiàn)代化程度，同時(shí)對(duì)能源消耗方面也有比較明顯的降低，特別是環(huán)保方面，有很大的提升，相信會(huì)在更多的行業(yè)及廠家推廣應(yīng)用。

TQ114.15

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1005-8370(2017)01-35-04

2016-12-12

杜店立(1982—)，本科學(xué)歷，2005年畢業(yè)于鄭州輕工業(yè)學(xué)院，過程裝備與控制工程專業(yè)，工程師?，F(xiàn)任杭州龍山化工有限公司聯(lián)堿分廠設(shè)備廠長。