XMZ800/2000-U压滤机在碱渣废液分离中的应用及改造

张占德

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)



XMZ800/2000-U压滤机在碱渣废液分离中的应用及改造

张占德

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

介绍了XMZ800/2000-U型厢式压滤机在碱渣废液固液分离中的实际使用情况，通过对使用中发现的问题的逐一解决，提高了设备安全性和稳定性，延长了滤布的使用寿命，取得了较明显的效果。

厢式压滤机；碱渣废液；固液分离；应用；改造

1 应用背景

碱渣废液是氨碱法生产纯碱工艺中蒸馏母液回收氨后剩余的固液混合物，其主要成分为CaCO3、CaO、CaCl2、NaCl、Mg(OH)2等，据统计，每生产1 t纯碱排出的碱渣废液约9～10 m3。随着环保压力的加大，传统的在海边滩涂上围堤筑坝的处理方式已趋于末路，且对碱渣废液进行固液分离后的干、湿基均可二次利用变废为宝，在这种背景下，采用厢式压滤机对碱渣废液进行分离日益在各碱厂中普及。我单位也于2009年开始使用XMZ800/2000-U型厢式压滤机分离碱渣废液，滤饼作为工程回填土，滤液则用来生产氯化钙。

2 XMZ800/2000-U压滤机简介

XMZ800/2000-U型厢式压滤机由机架部分、过滤部分、拉板部分、液压部分、电气部分构成，共有滤板(规格：2 000mm×2 000mm)100块，总过滤面积800 m2。该型号压滤机采用电控液压驱动控制油缸以及压紧板的压紧与松开，自动拉板卸料。由于其具有操作简单、生产能力大、滤饼含液率低(含水率≤40%)等优点，广泛应用于化工行业的固液分离上。

图1 XMZ800/2000-U型厢式压滤机基本结构

3 使用中存在的问题

我单位共有XMZ800/2000-U型厢式压滤机6台，2011年投入使用，其中4台应用于碱渣压滤，介质成分为纯碱生产中的蒸氨废液，主要含有氯化钙、氯化钠、硫酸钙、少量硫酸盐及细砂等物质，物料固含量200 g/L，温度95 ℃左右。使用中发现的问题主要有以下几个方面：

1)滤布的频繁损坏。由于碱渣废液独有的“两高一多”特性(碱性高，温度高，砂石杂质多)，设备投用初期较长一段时间里出现滤布频繁损坏的现象，表现为滤布的拉扯撕裂、板结、萎缩变形，单机月损坏滤布的数量超过20%，设备后期维护成本长期居高不下。

2)压紧板滚轮蚀损变形。由于碱渣废液的高温(90～100 ℃)与强碱性，产生的蒸汽长期腐蚀设备零部件，压紧板两侧支撑滚轮锈蚀后无法转动，压紧板松紧过程滚轮与机架轨道由滚动摩擦变为滑动摩擦，既对轨道造成较严重的拉伤，又增加了油缸工作中负载，使其出现间断性伸缩现象。在支撑滚轮蚀损严重的情况下还出现了轮轴弯曲、断裂的情况，直接威胁到压紧板的安全稳定运行。

3)压紧板与油缸活塞杆连接处锈死。油缸活塞杆通过压兰与压紧板连接为一体，压兰由6条栽丝螺栓紧固在压紧板上，由于碱渣蒸汽的腐蚀，栽丝螺栓锈死在螺栓孔内，更换油缸密封时，螺栓断裂在压紧板内无法取出，只能将压紧板拆出重新加工螺栓孔，检修工作量大，检修周期长，对生产影响较大，且压紧板最终会因无处加工新的螺栓孔而无法使用。

4 结构及零部件的改进

4.1 滤布的改型

设备原装滤布为丙纶750AB型，尽管其在处理废弃盐泥过程中表现出了优异的性能，但分离物理性质差异较大的碱渣废液确不尽理想。通过对锦纶、维纶、涤纶、丙纶四种不同材质的滤布在相同工况下的实验，锦纶复丝型滤布在三个月的实验周期中破损率始终保持在5%以内，使用寿命是其它材质滤布的2～3倍，且其价格相对低廉，后期维护成本得到了有效控制，因此最终改用锦纶复丝滤布代替了原来的丙纶750AB型滤布。

4.2 压紧板滚轮的结构改进

压紧板滚轮为悬臂结构，如图2所示，轮轴一端与压紧板螺纹连接，轮轴与轮子间为间隙配合。由于悬臂结构受力不均，轮轴极易弯曲，轮子与轨道脱离，导致压紧板运行恶化；在现场强腐蚀的环境下，轮轴与轮子间极易锈蚀粘死，导致轮子无法转动，破坏轨道，影响液压油缸使用寿命。

图2 原压紧板滚轮结构示意图

改进后的压紧板小轮如图3所示，组件由轮架部分(含轮子、轮轴)和筋板支撑部分，筋板与压紧板焊为一体，轮架部分与筋板间使用螺栓连接。轮轴两端支撑，受力更加合理，轮子与支撑筋板安装、调整更加方便；轮轴与轮子之间加入尼龙轴套，在环境恶劣及润滑不良的情况下轮子与轴也不会锈死，轮子的直径变小，厚度增大，确保其运转时更加平稳。

图3 改进后压紧板滚轮结构示意图

4.3 压紧板与油缸活塞杆连接结构的改造

压滤机油缸活塞杆与压紧板连接结构如图4所示，压紧板与卡兰通过栽丝螺栓连接从而固定住油缸活塞杆，由于现场环境恶劣，栽丝螺栓极易锈蚀，拆卸时螺栓断裂在压紧板螺栓孔内无法取出，只能将压紧板拆出重新加工螺栓孔，检修工作量大，检修周期长，对生产影响较大，且压紧板最终会因无处加工新的螺栓孔而无法使用。

图4 油缸活塞杆与压紧板连接结构

改造后的连接结构如图5所示，通过增加一带豁孔的底板，将原有的栽丝连接改为普通的螺栓连接，卡兰拆卸时更加方便，螺栓锈蚀后也易拆易换，检修工作量及检修时间将大幅降低，并保证了压紧板本体的完好性，延长了其使用寿命。

图5 改进后油缸活塞杆与压紧板连接结构

5 结 语

通过采取上述改进措施，有效的解决了压滤机运行过程中出现的问题，提高了设备安全性和稳定性，尤其在延长了滤布的使用寿命上取得了较明显的效果。但是，作为一种间歇式过滤分离设备，其生产能力受到了一定的限制；在分离碱渣过程中，自动卸料装置难以将物料完全卸净，仍需人工加以配合；碱渣特有的高温强碱性对滤板滤布的性能要求高，这些问题仍有待于进一步解决。

[1] 唐金松.简明机械设计手册[M].上海：上海科学技术出版社，2009

TQ114.15

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1005-8370(2016)05-41-03

2016-06-06

张占德(1983—)，2007年毕业于河北科技大学过程装备与控制工程专业，学士学位，工程师。现就职于唐山三友化工股份公司减排车间，担任设备副主任工程师。