RPA帶式過濾機使用效果總結

杜店立，錢建坤，王 剛

(杭州龍山化工有限公司，浙江杭州 311228)

RPA帶式過濾機使用效果總結

杜店立，錢建坤，王 剛

(杭州龍山化工有限公司，浙江杭州 311228)

在純堿生產工藝已十分成熟的今天，面對越來越嚴峻的市場壓力，如何在低迷的市場中保證產品的競爭力，節能降耗成為了一個重要的指標。使用帶濾機后，可以有效的減少洗滌用水，降低中間產品的水分，從而降低烘干用的蒸汽消耗，達到節能降耗的目的。

RPA帶式過濾機；重堿過濾；效果；對比

1 碳酸鈉的用途

碳酸鈉(Na2CO3)的用途很廣。它可用于制造玻璃，如平板玻璃、瓶玻璃、光學玻璃和高級器皿；還可利用脂肪酸與碳酸鈉的反應制肥皂；在硬水的軟化、石油和油類的精制、冶金工業中脫除硫和磷、選礦，以及銅、鉛、鎳、錫、鈾、鋁等金屬的制備、化學工業中制取鈉鹽、金屬碳酸鹽、漂白劑、填料、洗滌劑、催化劑及染料等均要用到它；在陶瓷工業中制取耐火材料和釉也要用到它。碳酸鈉是一種重要的大噸位的化工原料。

碳酸鈉采用的是國家標準GB210.1—2004，要求如表1所示。

表1 碳酸鈉國家標準GB210.1—2004(輕質純堿)

2 碳酸鈉的生產工藝

將鹽(NaCl)、氨(NH3)溶于水中，送到碳化塔內，自上而下的與二氧化碳(CO2)接觸反應，生成碳酸氫鈉(NaHCO3懸浮狀)和氯化銨(NH4Cl溶液)。

NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

生成的固液混合物通過過濾裝置，將固體(NaHCO3)和溶液(NH4Cl)分離，固體主要含NaHCO3，水和少量的NH4Cl、NH4HCO3等，一般稱之為“重堿”，重堿送煅燒車間的蒸汽煅燒爐內，通過蒸汽加熱分解化學物質，蒸發水分，最終得到產品碳酸鈉。

生產工藝流程圖如圖1所示。

3 使用轉鼓過濾機存在的問題

3.1 生產能力不匹配

原過濾設備使用的是真空轉鼓式過濾機，單臺設計能力為600～700 t/d，共三臺。由于純堿的實際產量為920 t/d，開一臺轉鼓式過濾機不能滿足生產，加開半臺又在安全性和操作性上存在不合理性，經過一段時間的嘗試后，最終是開兩臺轉鼓式過濾機生產。雖然滿足生產的需要，但從裝置使用率上來講，效率較低。

圖1 碳酸鈉的生產流程圖

3.2 對產品質量的控制欠佳

從市場形勢上看，低鹽純堿銷售較好，但是原生產過程中想要生產低鹽純堿，只能靠加大轉鼓式過濾機的洗水用量來完成。如正常生產時，每生產一噸純堿需要用洗水700 kg左右，而要想把成品純堿的鹽分控制在0.3%左右時，洗水用量要達到800 kg左右，才能勉強達到要求。

3.3 蒸汽消耗偏高

原重堿水分在20%上下，當生產狀態不佳甚至達到22%，而這些水分最終都是靠煅燒爐內的蒸汽加熱蒸發的，水分高則蒸汽消耗量大。

3.4 設備清洗廢水無處排放

作業時間上來看，轉鼓式過濾機平均每天就要輪換清洗一次，每次清洗原設備中殘留的出堿液約3 m3要排放到系統外，同時要用15～20 m3清水進行設備清洗。由于現在環保要求嚴格，基本要求是聯堿生產廢水零排放；當遇到生產不正常，或是連續雨天時，廢水的排放是一個難以解決的問題。

4 帶濾機的生產調試

新設備帶式過濾機于2015年9月投入生產，經多次調試后，于10月正式投入使用。新設備的生產簡圖如圖2所示。

在調試和生產過程中，出現以下問題，經討論并整改后，一一得到解決。整改結束后，帶濾機保持穩定生產。

1)出堿槽出堿不暢，造成投入量不大。經現場查看，主要是給帶濾機進料的出堿管內噴氣大，也就是說出堿管內氣體多，造成實際管道通徑不足。在出堿槽內添加了消泡劑后恢復正常。

2)開車初期，濾液罐液位經常超高，導致報警跳閘。分析認為是原設計的出口管不能滿足生產要求，于是改大了罐底部出口管，但由于設計是直接進泵入口，泵打量很不穩定，不是液位超高就是超低，機器還是經常報警跳閘。后來在泵進口增設一個濾液中間桶，設置好液封高度，將液位控制移到中間桶上，由于中間桶儲量大，液位好控制，進泵極為穩定，打量也變得穩定。該問題得以徹底解決。

3)當進料量少，帶濾機轉速調整得過小時，主電機傳動扭矩會增大。引起主電機過扭矩。所以要做到進料量盡可能穩定，濾布轉速不要太小，扭矩開關適當調整觸碰距離，通過反復試驗，找到最佳的運行速度，這個問題后來就不再出現。

圖2 新設備的生產簡圖

4)濾布糾偏裝置在運行一定時間后，可能濾布長時間不跑偏，使桿長時間靜止不動而傳動失靈，一旦后面發生偏移后不能及時調整濾布位置造成停車。將糾偏裝置密封，使液體不接觸桿減少腐蝕，同時巡回檢查時經常有意去轉動轉動，防止卡死現象。現在使用還比較正常。

5)在帶濾機頭部的支撐帶回帶上面，設有兩個檢測皮帶斷帶的探頭。由于皮帶存在一定的晃動，皮帶在運行過程中表現出的物理特性也不一樣，探頭經常會誤報而導致報警跳閘。在國外工程師無法解決的情況下，我們將探頭棄用，加強巡回檢查力度及視頻檢測，半年下來還是比較穩定可靠。

5 使用效果對比

使用帶濾機后，帶來的效果非常明顯，洗水用量大幅度下降，成品質量提高，廢水排放減少，蒸汽消耗降低。

對于投資帶式過濾機經濟性進行分析，與原來使用的轉鼓式過濾機進行對比，數據各取5個月，對比結果如表2。

表2 新舊過濾系統經濟指標對比

從表2中可以看出，同轉鼓式過濾機相比，帶式過濾機鹽分降低了0.08%，單位洗水降低了105 kg，重堿水分降低了1.07%，蒸汽消耗降低了24 kg。以目前公司的成本：一次水6.5元/t，蒸汽150元/t計算，直接減少消耗成本0.105×6.5+0.025×150=4.43元/t堿。以目前的產量，一年可節約133萬元。

以近五個月的生產實情情況來看， 每天的母液收縮量大約在120 t，這樣可以將設備清洗、生產區雨水等含氨廢水回收，大大緩解了環保方面的壓力。

6 小 結

雖然引進的國外真空帶式過濾機在實際使用中存在自動控制系統不穩定，在國內使用中尚未完全適應，國產化程度不高，維護費用偏大等問題。但由于其具有的獨特優勢，體現出工廠的現代化程度，同時對能源消耗方面也有比較明顯的降低，特別是環保方面，有很大的提升，相信會在更多的行業及廠家推廣應用。

TQ114.15

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1005-8370(2017)01-35-04

2016-12-12

杜店立(1982—)，本科學歷，2005年畢業于鄭州輕工業學院，過程裝備與控制工程專業，工程師。現任杭州龍山化工有限公司聯堿分廠設備廠長。