进口真空带式过滤机在我公司的应用

2011-09-20李建涛李岩松马永国宋明瑜

纯碱工业 2011年2期

关键词：过滤机滤饼母液

李建涛,李岩松,马永国,宋明瑜

(大化集团大连化工股份有限公司,辽宁大连 116308)

进口真空带式过滤机在我公司的应用

李建涛,李岩松,马永国,宋明瑜

(大化集团大连化工股份有限公司,辽宁大连 116308)

简要叙述了进口真空带式过滤机在我公司的应用情况及结合实际工况对其改造的情况。

水平真空带式过滤机;烧成率;重碱水分;重碱盐分

滤碱机是纯碱生产过程中的主要设备之一,它的技术性能关系到整个联碱过程的产量、质量、能源、工艺消耗及其他工序的生产能力。为了解决联碱生产过程中母液膨胀和降低重碱盐分,我公司此次搬迁改造中,在行业里率先选用了意大利进口的3M63型65 m2水平真空带式过滤机,单机生产能力＞40 t/h。

我公司在搬迁改造前分别使用13.4 m2和20 m2的回转式真空过滤机,经多年的使用积累了大量的经验,无论是对设备的结构原理和操作方法上都能做到心中有数,控制得当,出现问题时都能够及时准确做出反应。但洗水用量和重碱盐分相对不容易控制到理想范围。针对搬迁后新的联碱生产工艺和物料条件,为了生产出更好的优质纯碱,此次我公司搬迁改造采用的是进口水平真空带式过滤机。

1 工艺流程及技术参数

重碱过滤是碳化取出液中的碳酸氢钠结晶与母液分离的过程。在过滤的同时要进行重碱的洗涤和干燥,来降低重碱盐分和重碱含水量。水平真空带式过滤机采用类似于重型运输机的橡胶脱水皮带来收集从碱液中分离出来的滤液,并将这些滤液排入真空盘。固、液分离的动力来自于真空泵产生的压差。滤布将固体截留,滤液穿过滤布进入脱水皮带的凹槽里。收集的滤液自压流入母液桶。

水平真空过滤机的具体参数及能力如下:

总长度,m 26.5

总宽度,m 4.6

有效宽度,m 2.87

真空作业区长度,m 21.45

过滤面积,m265

滤饼水分,Wt% ≤16.5

NaCl含量,Wt% ≤0.2

固体回收率,% ≥98

滤液含固量,g/L ≤0.5

单套带机系统处理能力,t纯碱/h ≥40

2 存在问题

带式滤碱机在碱行业应用很少,相对可以借鉴的经验也很少,为了保证设备的性能达到设计的预期效果,我们没有选用国产的带滤机,而是在碱行业中首家引进了产自意大利的真空带式过滤机。其使用效果的好坏,技术性能是否达到设计值,对于我公司、甚至是对于整个碱行业来说,都至关重要。

我公司的水平真空带式过滤机经过近1年多的安装调试,于2009年10月一次开车成功,随着生产负荷的逐渐增加,带滤机表现出了良好的性能,但在使用中也暴露出了一些实际问题。

①布料有时不均,碳化工序负荷较大时,布料箱入料冲击力较大,易造成布料不均及带滤机皮带跑偏。

②真空度波动较大。

③压辊起不到作用,随设备自带的皮带压辊不能根据碱饼的厚度做出有效的调节,时常出现压不着和压得太死的情况,对皮带的反作用力太大,造成碱饼堆积现象。

④洗水喷嘴的压力、流量不易控制;当喷嘴堵塞的时候,无法在运行过程中进行疏通或更换。

⑤皮带、滤布经常跑偏。开车初期,因滤布跑偏或张紧辊移位导致报警开关动作而连锁停车10余次。虽然将滤布调正或张紧辊重新复位后即可继续开车作业,但系统的波动仍然很大。

⑥滤布清洗不彻底。

⑦滤布出现打褶现象。

3 改造情况

对此,我公司技术人员结合生产的实际工况,对暴露出的这些问题进行了改进。具体改动如下:

①改进了母液布料装置,使其结构更加合理,布料更加均匀,避免布料不均使皮带跑偏带来的设备故障。

②对母液区与洗涤区的分布进行了调整,避免了重碱盐分的波动。

③对重碱的卸料方式进行了改进,减少了重碱物料的损失,延长了滤布的使用周期。

④对滤饼清洗方式进行改进,使滤布清洗得更彻底。

⑤对喷淋洗涤装置进行改进,使滤饼洗涤效果更好。

4 改造后的运行情况

经过一系列的改进以后,实际运行证明这些改进是有效的,解决了带滤机暴露出的问题,大大地提高了设备的平稳运行能力和运行周期。

我们对真空带式过滤机的使用进行了数据记录,并加以分析和比较。

1)水平带式过滤机集过滤、洗涤、干燥于一体,洗水可以连续循环使用,而且在真空的作用下,滤饼成型的速度非常快,降低洗水当量明显。滤饼洗涤采用逆流洗涤的方式,滤饼干燥段的延长有效地降低重碱盐分,重碱水分的降低又提高了烧成率,为煅烧节能降耗和设备能力的提高提供前提条件。烧成率和重碱水分见表1。

由表1可知,烧成率有明显提高,重碱含水率大大降低。其中1、2月份虽然负荷较低,但运行相对连续,3、4月份由于受合成氨厂停车影响,系统开停车4次,对联碱系统造成了一定的波动,影响较大,相关的烧成率和水份有所下滑。

2)水平带式过滤机洗水可以循环使用,为降低洗水当量提供保证,有效缓解了联碱母液膨胀的难题。我公司在联碱系统开车初期,按6台制碱塔平衡生产,受生产负荷的限制,单台带机能力过剩,纯碱盐分始终在低限,最低在0.14%。随着生产负荷增大,要求岗位操作员将纯碱盐分提至0.3%～0.7%的正常指标范围内,最终可以关闭一道清水段洗水,只留1道清水喷嘴洗涤,纯碱盐分仍然稳定可控。

实际生产中,盐分可以直接降至0.3%以下,为固相法生产低盐重灰或低盐轻灰提供了便利条件。由表1可以看出,纯碱盐分普遍偏低,可控制性较高。由于洗水量的降低,系统母液平衡较好,没有母液膨胀的迹象。由于洗水余量很大,提高了过滤过程控制能力、可以缓解甚至解决 I过程母液膨胀的问题,也可使产品质量更可靠。

3)自动化仪表的使用,使带滤机运行更稳定、更可靠,也为过滤操作提供保障。带滤机的控制点很多,如皮带跑偏开关、滤布跑偏开关、张紧开关等报警点,连锁报警停车大大地保护了皮带、滤布,防止在异常情况下继续运行而损坏设备。