重碱带滤机系统改造

(江西晶昊盐化有限公司纯碱分公司，江西 樟树 331200)

1 带滤机系统改造背景

江西晶昊纯碱装置设计有两台进口菲力普水平真空带式过滤机，有效过滤面积54 m2；总宽度(不含驱动装置)3 850 mm，真空覆盖的宽度3 000 mm；总长度23 970 mm，真空覆盖的长度18 000 mm。这两台带滤机是新的设备，2018年7月27日投入生产，试生产初期带滤机运行不够稳定。由于出碱液波动大，带滤机常出现“拉稀”、“跑偏”等故障而停机，重碱盐分有时较高、损失率较大，造成真空机有时拉气量小而喘振，给生产带来较大困难。

2 原因分析

1)出现“拉稀”：①碳化取出液碳化结晶差；②真空机吸空阀开度大，而滤过尾气总管调节阀开度较小，导致真空度太小；③滤带转速过快，滤饼厚度不均匀；④碳化出碱液放量过小，带滤机调节不好。

2)滤布跑偏：①碳化出碱液放量波动大；②出碱总管直径相比下碱管较大，安装没有落差小，尾端易积碱；③碳化取出液放量大，滤饼较厚，造成滤布受损；④滤布、皮带冲洗水量太小，冲洗水含碱量较大，喷嘴堵塞；⑤滤布刮刀由于没有调整到位，不能刮净滤布上的滤饼。

3)产能低：①碳化出碱槽堵塞，未及时清理，出碱流量不均匀；②出碱分布器调节板不合理，出碱液没有缓冲释放空间，带气出碱液从裙边溢出；③滤布有效滤过面积没有得到充分利用，一、二、三段洗水槽和挡皮分布位置摆放靠后，间隔太大，造成吸空干燥区相应减小，水分高。

4)重碱盐分有时较高，损失率较大：①一段洗水桶高度低，雷达液位计安装不合理，洗水经常性溢出，造成雷达液位计检测误差大，液位波动大，液位调节无法满足工艺要求；②二段洗水桶容量较小，滤布洗水有波动，排水不畅，造成液位波动大；③二段洗水泵出口未装调节阀，造成气液分离罐液位不稳，一段洗水流量不稳。出碱液放量较大时，通过出碱分布器前后冒出，分布器前端由于挡皮围挡的空间有限，常有出碱液中的气带液从滤带裙边溢出；④碳化出碱液流量变化大，造成滤过一、二、三段洗水流量调节不及时。

5)真空机喘振：①碳化出碱液量太小，结晶细；②带滤机转速过快，滤饼太薄，厚薄不均；③滤过尾气总管调节阀开得太大，滤布大面积暴空，造成真空机拉气量超负荷而喘振。

3 流程改造

1)由于经常受到外来因素影响，带滤机进料管必须尽快开关，否则带滤机会受到损坏，有时还会“拉稀”。我们将手动阀改为电动浆液阀，生产突发事故时，可立即停止进料；真空容易控制，不易拉稀。

2)针对一段洗水桶液位不稳，考虑到它只起缓冲作用，我们将它去掉，一段洗水泵进口管直接接气液分离器落水管，通过流量来调节控制，以确保气液分离器液体排放通畅。实践证明生产效果良好，由于不存在真空高影响气液分离器液体排放，取消气液分离器落水管“U”型弯进1段洗水桶，直接进一段洗水进口管，另加装一排气阀，确保一段含氨的洗水全部回收利用。

3)取消一段洗水桶雷达液位控制系统，保留原流量自动控制系统，通过管道自动阀控制一段洗水流量，从而解决一段洗水桶容量小，雷达液位计波动的问题。

4)为了保护滤布、皮带不受损，当碳化取出液流量较大时，我们将一、二、三段洗水槽进水管采用软连接，确保出碱液波动较大时，受到冲击而得到缓冲，滤布、皮带不损伤。

5)针对出碱液大管末端坡度小，碳化取出液流量小易结晶堵管，我们在其尾端开孔，可用铁耙清除积碱，确保带滤机进料流速平稳。

6)刮刀安装太紧，滤布易受损；太松，滤布易沾料，冲洗不净，滤布皮带易跑偏。我们改造可调整刮刀松紧装置后，滤带不“剩料”，洗水槽不用经常清理湿碱。带滤机下部滤布一段位置太松，在上面常有积水，我们增加一滤布托辊，确保滤布张紧有度，滤布、皮带基本没有跑偏。

7)由于有时一段洗水流量较大，原DN100管道无法满足气液分离器液位控制要求。在一段洗水泵的进口DN150的母管上接一根DN50旁路管至母液桶，可调节气液分离器液位。由于二段洗水有时流量较大，为了节约用水、回收氨，我们将其改溢流至一段洗水进口管，洗水充分利用，可减少二段洗水桶含氨的洗水溢出。

8)将碳化六楼软水高位水箱溢流水改至二段洗水桶，确保二段洗水桶液位稳定，又减少煅烧炉气洗涤液含氨洗水溢出。

9)由于带滤机真空母液管中间有隔板，含氨和盐分较高的母液直接经母液分离器分离，从下部排至母液桶；而含氨和盐分较低的母液经气液分离器分离，从下部通过一段洗水泵循环打至一段洗水槽。这样碳化取出液流量较大时，母液分离器生产能力不能满足生产要求。因此我们将真空盒滤液分配板往气液分离器端下移0.5 m，确保母液分离罐液位稳定；将气液分离大管母液盲板往气液分离器端下移，同时真空盒隔板也相应往同一方向调节，确保一段洗水流量稳定。

图1 改造后的工艺流程

4 设备改造

1)出碱分布器、一段洗水导流板安装止动挡板，确保出碱液波动较大时出碱分布器、一段洗水槽不被冲垮，迫使带滤机自停，而损伤带滤机。可溢流的进料槽通过裙板给水，在带滤机的整个宽度上分布水流。对洗水器进行调节手轮系统支撑，使带聚丙烯辊子以及一个滑轮紧固件固定在框架上。

2)调整出碱分布器分布板，使出碱液从前端溢流生产，确保过滤真空区尽可能加长，增加带滤机有效生产能力。

3)加高出碱分布器排气管，使出碱液不因内有气体湍动而使出碱液从带滤机溢出。

4)在带滤机尾部调整扩大出碱液缓冲分布区，确保出碱液放量较大时，出碱液不从裙边溢出。

5)在出碱分布器前面，扩大真空吸干区，确保有足够的真空吸干过滤面积，有效增加吸干生产时间。

6)出碱分布器后端分布板尽可能部出料，确保料液从前部出料，这样，有足够的缓冲时间，出碱液不会溢出，也相应增大了有效过滤面积。

7)出碱分布器前端分布板出料改为从底部出料，这样可确保料液分布均匀，不会从裙边溢出。

8)由于出碱槽和出碱分布器有较大位差，碳化取出液经过出碱槽流经DN600的出碱总管，有时碳化取出液较少，总管尾部易有积碱堆积，易造成出料不畅，因此，我们在出碱总管尾部开了一个DN400的清理孔。在宽2 900 mm鱼尾型的布料器增加了橡胶裙板，可对进料区域横向保护，在相距1 500 mm位置上增设两个φ340的观察孔，观察料液分布情况，在A-A剖面上可见，加装两个746×200×400 mm的排气孔。这样可减弱大量出碱取出液的气液冲击，解决了由于位差造成的对滤布和皮带造成的冲击，使滤布和皮带不易跑偏。

图2 改造后的出碱分布器

5 改造后效果

改造后一年多，生产一直比较平稳，滤布也没有损坏。按设计院和带滤机厂家要求，带滤机皮带、滤布冲洗润滑水、出碱液洗水，原每吨碱要消耗软水0.72 m3，我们经过技术改造，利用尾气净氨洗水循环利用，每吨碱减少了0.17 m3软水消耗，每台带滤机最大产能从出碱液280 m3/h增大到360 m3/h，以纯碱计39 t/h增大到50 t/h.固体回收率大于98%，滤液固含量也小于0.5 g/L。

表1 带滤机系统改造前后滤饼盐分和水分对比

6 结 语

我司经过对带滤机系统多次技术改造，加强对操作工岗位技能培训，杜绝了“拉稀”、“跑偏”现象，重碱盐分、损失率有效控制在品质允许范围内，真空机喘振等现象也没有发生。带滤机在一年多生产运行中保持了常态化，增大了产能，延长了配件的使用寿命，最重要的是，在保证重碱的指标控制符合厂控指标的同时，减少了能源以及物料的消耗，降低了重碱洗水量，减少了氨的挥发损，改善了操作环境。为纯碱装置长周期持续稳态运行奠定了坚实基础。