帶式過濾機在純堿生產(chǎn)中的應用

黃金旺

（天津渤化永利化工股份有限公司，天津 300452）

純堿生產(chǎn)過程中用于取出液固液分離的設(shè)備大多采用真空式過濾機。永利化工新區(qū)采用的是水平皮帶式真空過濾機（以下簡稱帶機），它是利用脫水皮帶承載、輸送并通過真空的作用對懸浮液進行固液分離的新型設(shè)備，其主要參數(shù)：

1 帶機的過濾部分介紹

帶機的過濾部分按作用不同可分為兩個區(qū)：以過濾液隔板為界限分為吸液區(qū)與吸干區(qū)。吸液區(qū)主要作用是吸收出堿液中的液體，在帶機轉(zhuǎn)至第一道洗水槽前將大部分出堿液吸收干凈，經(jīng)由第一道洗水降低濾餅中的鹽分，在此區(qū)域內(nèi)的過濾液通過分離器進入到MI系統(tǒng)。隔板后的區(qū)域稱為吸干區(qū)，其作用為經(jīng)由第二道洗水洗滌、降低濾餅中的鹽分，在二道洗水范圍外降低濾餅的水分，合格的重堿經(jīng)卸料系統(tǒng)進入煅燒工序。

由于過濾過程中兩個區(qū)域的作用不同，使得濾餅洗滌水可循環(huán)使用，也就是在吸干區(qū)用新鮮水作為第二道洗水，洗滌濾餅中的雜質(zhì)后，經(jīng)過氣液分離器進入到洗后液系統(tǒng)，稱為洗后液，它的鹽分含量相對出堿液較低，可作為第一道洗水使用。第一道洗水送到帶機的吸液區(qū)，洗滌濾餅后進入到母液中。

水平帶式過濾機與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)鼓式過濾機相比，其分離效率高，洗水用量少，生產(chǎn)能力大，自動化程度高。正常情況下洗水當量可控制在0.50～0.60 m3／t堿，對降低母液當量，做好聯(lián)堿母液平衡有很大的好處。

但在生產(chǎn)運行過程中，先后發(fā)現(xiàn)了如下幾個問題。

2 存在問題

2.1 出堿液在吸液區(qū)效果差

氨母液II投量在450m3／h左右時，出堿液分布到皮帶上后，其液體流動的距離比較長（約5～6 m），個別時候甚至超過了第一道洗水槽（也稱洗后液槽，距離堿液分配槽約7m）這不但影響到了第一道洗水的洗滌效率，而且也使洗后液的TCl濃度升高，洗后液量增加，漾液現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生（漾液現(xiàn)象：因吸液區(qū)走不及，堿液由帶機兩側(cè)外溢至地面）。開始以為是由于真空度低，推動力不足而影響到過濾速率。但經(jīng)過檢查，并未發(fā)現(xiàn)真空度及相關(guān)設(shè)備、管線存在什么問題。再經(jīng)過探討和深入觀察，發(fā)現(xiàn)是母液分離器內(nèi)液位偏高，超過了進口管線，降低了真空的作用，使進入母液分離器的液體量受到限制，導致出堿液流經(jīng)距離超長，生產(chǎn)能力偏低，有關(guān)指標出現(xiàn)不正常的情況。

2.2 第二段洗水管間距偏小，洗滌效果差

第二道洗水系統(tǒng)共有3根洗水管，第一根為簾布式洗水管，第二、三根為噴嘴式洗水管。噴嘴噴出的洗水呈一圓形，其直徑為400mm左右。第一根簾布式洗水管與第二根噴管的距離為670mm左右，第一根簾布式洗水管流出來的洗水還未完全透過濾餅，噴嘴噴出來的洗水就覆蓋其上面，造成洗水重疊，洗滌效果不佳，洗水用量較大。

2.3 潤滑水系統(tǒng)故障，造成重堿鹽分高

帶機托盤與皮帶及耐磨帶之間需要用水來潤滑，以降低阻力。原采用塑料軟管串聯(lián)連接，隨著溫度的變化及長時間的使用，塑料管出現(xiàn)了老化的現(xiàn)象，經(jīng)常出現(xiàn)脫落的情況，而當一個接頭脫落后，則整條水管就沒有水了，雖然DCS畫面上顯示的潤滑水量正常，而實際上作用于皮帶與托盤及耐磨帶之間的水量卻很少，因為大量的潤滑水都從脫落的水管處流走了。由于潤滑水量不足，就會使皮帶或托盤的某個部位表面被磨光，這不但會影響到設(shè)備的使用壽命，而且還會造成皮帶與傳動輥之間的摩擦阻力變小，出現(xiàn)傳動輥旋轉(zhuǎn)而脫水皮帶不隨之旋轉(zhuǎn)的所謂“打滑”現(xiàn)象，給生產(chǎn)帶來了很大的影響，導致重堿鹽分偏高。

2.4 洗水調(diào)節(jié)難度大

原帶機配用的洗水氣動閥為切斷式，其作用就是在帶機出現(xiàn)故障聯(lián)鎖停車時該閥能夠自動關(guān)閉，正常時就處于滿開的狀態(tài)。當需要對洗水流量進行調(diào)節(jié)時，操作人員就要到現(xiàn)場，上到平臺上，站在兩條洗水管線上開關(guān)閥門，不但調(diào)節(jié)不方便，而且安全隱患也很大，調(diào)節(jié)的及時性也大打折扣。

3 設(shè)備改造

3.1 吸液區(qū)改造，提高分離效率

根據(jù)存在的問題，進行了三項改造。

第一，在濾液總管的母液分離這一段增加一條副管，使部分濾液不通過分離器而直接進到MI澄清桶，以減少進入分離器的液體量，提高分離效果。其副管管線為DN300，在－40kPa的真空狀態(tài)下，濾液流速以0.6m／s計算，其流量約150m3／h，可占濾液總量的30%以上，大大降低了分離器的負荷，提高其分離能力。兩條濾液管線都是由MI澄清桶的中部位置進入，而MI澄清桶始終保持溢流的液位，起到液封的作用，可保證新添加的管線既走母液又不漏真空。

第二，將濾液總管上用于分隔濾液及洗水的隔板向吸干區(qū)移動了約1m，使吸液區(qū)面積由29m2左右增加到32m2。

圖1 母液分離器及管線

第三，為了保證第一道洗水的洗滌效果，將該道洗水槽往吸干區(qū)移動了約2m，使該道洗水槽距離堿液分配槽的距離由6.5m增加到8.5m。這樣，可以保證全部或絕大部分液體在吸液區(qū)內(nèi)完全透過濾餅后再進行洗滌，以提高洗滌效果。改造完成后單機AⅡ投量可以達到520m3／h左右，出堿液在距離堿液分配槽約4～5m處，即可完全吸干，洗后液的TCl濃度也由40～50tt，降低到20～30tt，第一道洗水的洗滌效果大大提高，有力保證了各項指標的順利完成。

3.2 改造第二道洗水管的分布，提高洗滌效率

我們將第一、二根噴嘴式洗水管之間的距離加大到1 300mm，同時將該段洗水管線整體往吸干區(qū)移動了1 200mm左右，目的就是要保證濾液完全透過濾餅后在進行洗滌，以達到最佳的洗滌效果。改造完成后，第二段洗水的單機用量一般都在20 m3／h左右（原用量約在30m3／h左右），從而保證了洗水當量能夠維持在0.6m3／t堿以下，對系統(tǒng)母液平衡起到了重要作用，同時重堿水分也穩(wěn)定在14%以下，過濾損失等指標也達到要求。

3.3 潤滑水管的改造

三臺帶機的潤滑水管全部改為PPR管并聯(lián)連接，不但連接可靠性大大加強，而且潤滑水量也能夠得到保證。現(xiàn)在能夠做到根據(jù)帶機的負荷，自由調(diào)節(jié)潤滑水量。

3.4 防止皮帶打滑

1）將卸料端處（帶機東側(cè)）的第一根皮帶托輥墊高。皮帶主傳動輥與第一根皮帶托輥的距離約有1 m，皮帶由于自身的重量，不可避免的會出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象，這樣，皮帶與主傳動輥的接觸面積就小了。根據(jù)這種情況，我們就將第一根皮帶托輥在現(xiàn)有條件下墊高約60～80mm，以減少皮帶的下沉，加大皮帶與傳動輥的接觸面積，保證傳動輥的動力盡可能多的傳給皮帶，降低皮帶打滑概率，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。

2）維持適當?shù)膸C轉(zhuǎn)速，以增加主傳動輥與皮帶的接觸時間，保證足夠的動力傳送。經(jīng)試驗當帶機轉(zhuǎn)速控制在40Hz左右時（濾布旋轉(zhuǎn)一周約需4 min），皮帶打滑的現(xiàn)象明顯減少。所以根據(jù)負荷的高低及時調(diào)整帶機的轉(zhuǎn)速，保證其正常運轉(zhuǎn)。

3.5 洗水氣動閥由切斷式改為調(diào)節(jié)式

為保證洗水調(diào)節(jié)及時、方便我們將第一、二段洗水氣動閥由切斷式改為可進行調(diào)節(jié)的氣動閥，當需要進行洗水調(diào)節(jié)時，操作人員在DCS上進行遠程調(diào)節(jié)，不僅及時、方便，也消除了安全隱患。

3.6 主傳動輥與濾布轉(zhuǎn)向輥之間加托梁

另外，為延長濾布使用壽命，減少非正常損壞，我們在主傳動輥與濾布轉(zhuǎn)向輥之間加托梁，減少濾布的損壞。濾布的運轉(zhuǎn)是沒有動力的，它是依靠濾餅的重量和真空的作用，依附在皮帶上并隨之轉(zhuǎn)動。在卸料端，濾布脫離皮帶到轉(zhuǎn)向輥處，這之間約有800mm左右的距離沒有支撐物，在正常情況下，濾餅厚度在30～50mm左右時，運行到此處時，濾布稍有下沉。但當出現(xiàn)特殊情況，濾餅厚度增加時，濾布下沉嚴重，就會出現(xiàn)沉到框架里面卡在濾布噴淋管等處，造成濾布的損壞。根據(jù)這種情況，我們就在主傳動輥與濾布轉(zhuǎn)向輥之間增加了兩根托梁，起到承重的作用，以防止濾布下沉而造成損壞。到目前為止，未出現(xiàn)由于掛堿過厚，濾布下沉而造成濾布損壞的情況。濾布的更換完全是在自然損壞的情況下進行的。濾布使用周期也延長到半年左右。

任何一種新設(shè)備的使用都有一個熟悉和掌握的過程，為我所用，是我們引進各種高效、節(jié)能、環(huán)保設(shè)備的重要一點。從目前的情況看，雖然經(jīng)過改造，設(shè)備運行狀況有了一定的好轉(zhuǎn)，但帶式過濾機生產(chǎn)能力還有潛力可挖。所以，我們還要在工作中繼續(xù)探討和論證，迎難而上，把設(shè)備的特點完全發(fā)揮出來，實現(xiàn)高產(chǎn)、低耗的目的。