真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)技術(shù)改進(jìn)

趙建國(guó)，石信平，洪雪筠

(青島堿業(yè)發(fā)展有限公司,山東青島 266043)

參考文獻(xiàn)

經(jīng) 驗(yàn) 交 流

真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)技術(shù)改進(jìn)

趙建國(guó)，石信平，洪雪筠

(青島堿業(yè)發(fā)展有限公司,山東青島 266043)

我公司多年來重堿水分指標(biāo)居高不下，通過技術(shù)攻關(guān)對(duì)五臺(tái)濾堿機(jī)進(jìn)行改造。封堵錯(cuò)氣盤上的預(yù)吸區(qū)，消除高低真空區(qū)域的封閉區(qū)；減小過濾金屬絲網(wǎng)的孔徑大小；優(yōu)化洗水噴淋系統(tǒng)；優(yōu)化操作模式等。改造后重堿水分平均降低1.2%，收到滿意效果。

重堿水分；濾堿機(jī)；錯(cuò)氣盤；噴淋；碳化塔

我公司共有五臺(tái)真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，其中1#、4#兩臺(tái)濾堿機(jī)通過改變錯(cuò)氣盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增加了洗水分離功能。但是，我公司多年來重堿水分指標(biāo)一直居高不下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過20%的廠控指標(biāo)，與同行相比我公司的水分指標(biāo)沒有優(yōu)勢(shì)，有關(guān)重堿水分的技術(shù)攻關(guān)勢(shì)在必行。

我公司重堿過濾工序一直沿用濾堿機(jī)真空過濾加離心機(jī)二次脫水工藝流程，因現(xiàn)場(chǎng)空間布置受限，一直沒有考慮使用帶式過濾機(jī)。80萬t/a年純堿的裝置能力，配備了五臺(tái)20 m2的真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)和六臺(tái)φ1000兩級(jí)推料離心機(jī)，過濾后的重堿經(jīng)過離心機(jī)進(jìn)行二次脫水。離心機(jī)分離后的離心液作為濾堿機(jī)第一道洗水使用。濾堿機(jī)分離后的冷母液進(jìn)入母液澄清桶，稠厚、回收穿漏重堿。

1 錯(cuò)氣盤預(yù)吸區(qū)的改造

濾堿機(jī)定盤共分四個(gè)區(qū)：預(yù)吸區(qū)、吹風(fēng)再生區(qū)、吸堿區(qū)、吸干區(qū)。工作過程依次為，通過預(yù)吸區(qū)將部分母液吸入濾鼓中，再通過吹風(fēng)再生區(qū)將母液排出，目的是將濾網(wǎng)中的殘留堿粒沖出濾網(wǎng)，起到一定的洗車效果，然后通過吸堿區(qū)把出堿液中的堿吸附在濾鼓上，再通過吸干區(qū)，洗滌并吸干濾餅中的鹽分和水分。

預(yù)吸區(qū)是為了提高再生效果在真絲尼為過濾介質(zhì)的過濾機(jī)所采用的。不銹鋼金屬絲網(wǎng)的再生效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于真絲尼。因角度較高，使得濾堿機(jī)在中、低液位運(yùn)行時(shí)預(yù)吸區(qū)完全或部分裸露，造成跑真空的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。嚴(yán)重影響重堿水分。

為此我們對(duì)五臺(tái)濾堿機(jī)的十個(gè)錯(cuò)氣盤上的預(yù)吸區(qū)口使用鋼板進(jìn)行了封堵。

2 錯(cuò)氣盤高低真空封閉區(qū)改造

如果將兩臺(tái)濾堿機(jī)的錯(cuò)氣盤上吸干區(qū)的高低真空封閉區(qū)完全去除，會(huì)破壞整個(gè)錯(cuò)氣盤的強(qiáng)度。因錯(cuò)氣盤價(jià)格較高，所以我們采用了對(duì)封閉區(qū)的尼龍?bào)w進(jìn)行兩側(cè)楔形打磨的辦法，使得該封閉區(qū)成為一條直線。這樣，完全能夠起到消除封閉區(qū)的目的，且施工非常簡(jiǎn)便易行。

3 過濾介質(zhì)改型

原13.5 m2濾堿機(jī)使用真絲尼作為過濾介質(zhì)。2005年以來，車間五臺(tái)濾堿機(jī)過濾介質(zhì)不斷更新為金屬絲網(wǎng)形式。改用金屬絲網(wǎng)時(shí)所采用的是250目及280目?jī)煞N規(guī)格的過濾網(wǎng)。2007年車間成功增設(shè)了母液澄清桶用于回收金屬絲網(wǎng)穿漏重堿?；厥招Ч芎谩?/p>

對(duì)比同行濾堿機(jī)真空度，我公司總真空及車頭真空均沒有太大偏差。屬于比較正常的參數(shù)范圍。但是濾堿機(jī)上濾餅的床層阻力無法真正對(duì)比，單位重堿的透過風(fēng)量也無法真正對(duì)比。通過對(duì)比顯微鏡下晶型、粒度分度、沉降時(shí)間不難發(fā)現(xiàn)，我公司的結(jié)晶質(zhì)量與周邊氨堿企業(yè)相比屬于下游，所以噸堿風(fēng)量下的床層阻力必然較高。

因?yàn)闉V堿機(jī)的過濾屬表面過濾，表面過濾的過程是先“搭橋”再過濾。所以重堿結(jié)晶質(zhì)量較好、顆粒較大時(shí)應(yīng)選擇小孔的絲網(wǎng)，這樣可以降低穿漏損失；而當(dāng)重堿結(jié)晶質(zhì)量較差、顆粒較小時(shí)應(yīng)選擇大孔絲網(wǎng)，使得床層以大顆粒結(jié)晶“搭橋”，以降低過濾床層的通風(fēng)阻力，使得床層的透氣能力升高，提高真空泵的能力，從而降低重堿水分。

參考同行的實(shí)際情況將絲網(wǎng)改為180目。

重堿的溶解損失與洗水當(dāng)量有關(guān)，改造后因降低了床層阻力，洗水當(dāng)量也會(huì)下降，溶解損失就會(huì)降低。

穿漏損失增加的部分可以利用母液澄清桶予以回收。

因床層阻力降低后，重堿水分就會(huì)下降，重堿水分下降后，離心機(jī)離心液當(dāng)量就會(huì)下降。因以碳酸氫鈉飽和溶液的形式而形成的離心液做為第一道洗水使用，所以帶入到冷母液當(dāng)中的溶液狀態(tài)的碳酸氫鈉總量就會(huì)減少。如此，勢(shì)必大幅度降低濾過損失。

適當(dāng)提早播種。山地油菜應(yīng)在9月中、下旬播完，爭(zhēng)取冬前長(zhǎng)出較大的營(yíng)養(yǎng)體，使其扎根深、早封行，從而提高抗旱能力。

4 噴淋系統(tǒng)的優(yōu)化

濾堿機(jī)上總共有六道噴淋。其中，五道洗水噴淋，一道離心液噴淋。各道噴淋之間、噴淋管與堿餅之間、第一道洗水與離心液噴淋之間的間距沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。濾堿機(jī)的洗滌區(qū)角度太大，造成吸干區(qū)角度變小。噴淋系統(tǒng)的各種間距標(biāo)準(zhǔn)沒有優(yōu)化到最佳，以至于因吸干區(qū)變小而影響重堿水分。

5#、6#濾堿機(jī)五道洗水噴淋管噴頭雖為空心椎形式，但是角度過大，大多數(shù)洗水沒有均勻的噴灑到堿餅上，而是發(fā)散到噴淋管上再淋灑到堿餅上，洗滌效果很差，用水量多。

通過試驗(yàn)，對(duì)噴淋系統(tǒng)做出了如下改進(jìn)：

在能夠合理控制重堿鹽分與洗水當(dāng)量的前提下進(jìn)行噴淋系統(tǒng)的各種間距標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，最終摸索出最佳的間距標(biāo)準(zhǔn)。通過驗(yàn)證調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)如下：

1)洗水噴淋管間距由原20～22 cm調(diào)整至10～12 cm。

2)洗水噴頭與濾鼓間距由25 cm調(diào)整至15 cm。

3)第一道洗水與離心液噴淋間距由35 cm調(diào)整至20 cm。

4)離心液噴淋與攪拌軸處于同一標(biāo)高。

由此堿車吸干區(qū)圓周上的尺寸增大了30 cm。吸干區(qū)角度上增大了20°。濾餅在吸干區(qū)的停留時(shí)間增加20/120×100=16.7%。

將5#、6#濾堿機(jī)五道洗水噴淋管噴頭改型，使其與其它堿車一致。

5 濾堿機(jī)液面計(jì)校準(zhǔn)

對(duì)濾堿機(jī)的投入式液面計(jì)進(jìn)行了統(tǒng)一的校準(zhǔn)，使得五臺(tái)濾堿機(jī)的投入式液面計(jì)的探頭底沿與濾堿機(jī)的底板呈同一標(biāo)高。

6 濾堿機(jī)操作模式的優(yōu)化

經(jīng)過上述改造后，操作模式具備了向著薄堿餅、高真空、低轉(zhuǎn)速三要素靠近的條件。操作模式調(diào)整為：噴淋系統(tǒng)上靠近壓輥的最后一道洗水只有在特殊情況下才能開用，屬于應(yīng)急噴淋；各濾堿機(jī)之間的車速控制的赫茲數(shù)據(jù)要求不得超過1.0 Hz；根據(jù)不同的產(chǎn)量負(fù)荷計(jì)算濾堿機(jī)單車負(fù)荷，將堿餅厚度通過調(diào)整車速控制在30～40 mm之間。

為此，在產(chǎn)量負(fù)荷較低的情況下，可以降低單臺(tái)濾堿機(jī)能力，提高真空度。即改變?cè)O(shè)備配置：增加一臺(tái)濾堿機(jī)、增加一臺(tái)2YK真空泵。經(jīng)驗(yàn)證重堿水分指標(biāo)有大幅度改觀。

理論上當(dāng)產(chǎn)量負(fù)荷較大時(shí)可以將五臺(tái)濾堿機(jī)悉數(shù)開啟，以達(dá)到上述目的，但是通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)開用五臺(tái)濾堿機(jī)時(shí)即便增加真空泵的配備收效甚微，原因是真空管線管阻太大，無法滿足要求。

表1 改造前后重堿水分與濾過損失情況對(duì)比(單位，%)

7 結(jié) 語

經(jīng)過上述堅(jiān)持不懈的努力，在設(shè)備主體結(jié)構(gòu)、設(shè)備附屬設(shè)施、自動(dòng)化控制、工藝操作模式等方面的改造完成后重堿水分指標(biāo)不斷下降，同比年均下降1.2%。

重堿水分降低使得離心液總量下降，帶入母液當(dāng)中碳酸氫鈉總量的減少，濾過損失大幅度降低。

重堿水分、濾過損失兩項(xiàng)關(guān)鍵的廠控指標(biāo)的改善給純堿生產(chǎn)節(jié)約了大量的成本開支。

參考文獻(xiàn)

[1] 王楚.純堿工藝與設(shè)備計(jì)算[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1995

[2] 大連化工研究設(shè)計(jì)院.純堿工學(xué)(第二版)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004

TQ114.15

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1005-8370(2017)03-32-03

2017-04-30