殘液中氯磺化產品回收變頻電機控制系統研發

趙巖+李君

摘 要：利用電機變頻技術調節液體中破碎氯磺化膠粒的粉碎速度，使得氯磺化擠出機在氯磺化膠擠壓脫揮生產過程中，可以實現機械輸送夾帶的氯磺化殘渣的殘液，避免產生工業廢水和排放。

關鍵詞：變頻電機；氯磺化；控制；回收

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.133

1 前言

氯磺化車間擠壓系統，雙螺桿擠壓新工藝改造以來，已基本滿足當前生產能力要求，但由于雙螺桿擠壓新工藝中仍存在部分設計缺陷，導致出現以下問題，一是生產波動多、漏膠率高，生產極不平穩，就因大量漏出濕膠堵塞擠壓熱水罐，造成擠壓系統非計劃停車，公用工程消耗與廢膠率直線上升，嚴重影響產量與生產成本。氯磺化擠出機在氯磺化膠擠壓脫揮生產過程中，每噸干基氯磺化產品產生約1噸溫度為90℃為左右的殘液，正常生產時每噸殘液中夾帶10%（重量比）的氯磺化殘渣（最大時可達15%）。其余90%左右的熱水殘液由水、鹽酸、四氯化碳、消泡劑和三氯乙烯等成分組成。這部分擠出機殘液產生后排入下水中，造成每噸產品成本增加10%和能源浪費。同時殘液中的鹽酸、四氯化碳、消泡劑和三氯乙烯等成分排入下水中，使污水中的COD升高，污染環境。

研發本系統是一種氯磺化行業氯磺化擠出機脫揮生產過程中殘液回收裝置，首次提出并解決了氯磺化擠出機脫揮過程產生的殘液中夾帶的氯磺化成品膠的全部回收問題，使原來的開放式生產轉變為密閉式生產，避免了氯磺化擠出機生產時產生的殘液排放對環境造成的污染，減少了操作人員處理殘液的操作環節，大大降低了擠出崗位操作人員的勞動強度和安全生產風險，實現殘液零排放，從而達到節能減排的目的，達到綠色生產。

2 殘液難回收的原因

氯磺化生產采用的穩定劑為硬質酸鈣，每噸氯磺化產品消耗硬質本鈣15KG，每噸硬質酸鈣價值為1.7萬元。因硬質酸鈣是一種較輕的物質，比重僅為1.08，靜電較強，在添加穩定劑過程中添加量不易控制，造成穩定劑添加不均勻，便模頭切下的氯磺化膠片產生粘連現象，不能在流化床中進行徹底流化，影響產品質量和產量。同時在添加穩定劑過程中，因靜電原因大量的硬質酸鈣穩定劑漂浮在空氣中，造成硬質酸鈣粉塵積聚和超標，銹發操作人員發生塵肺等職業病，并存在因粉塵積聚形成粉塵爆炸的重大安全隱患。

氯磺化擠出機在脫除揮發份過程中產生的殘液因含有0.1mm～20mm直徑不等的氯磺化膠塊，這部分殘膠在穩態液體中仍有嚴重的凝聚傾向，結成更大的塊狀聚合體，在常規狀態下無法回收和輸送，本項目提出了一種新技術，解決氯磺化生產脫除揮發份生產過程中，殘液夾帶的氯磺化膠的凝聚問題，進而破解了因殘液中夾帶凝聚后產生的大小不一的氯磺化膠塊而無法輸送的技術難題。

3 裝置改進技術措施

原有擠壓機排水段采用的是直排，直排漏膠量大，無法控制，為解決當時情況，在篩板下增加一層篩網，但增加篩網效果并不明顯，一是篩網需要經常進行更換，增加工人勞動強度，二是增加篩網后篩板易堵塞，堵塞后由于機筒內水無法及時排出，產品膠揮發份無法滿足生產要求，需要停車清理，嚴重制約長時間連續生產，消耗升高，為解決這一情況，先后與擠壓機廠家進行多次溝通，多次進行現場考察后，擠壓機廠家最終提出了一種側排水方案，利用螺桿旋轉將機筒內存有的水從側面引出，為驗證該方案是否適用車間生產條件，先后進行了多次工業化試驗，發現該方案雖可以排水和降低漏膠率，但并不穩定，且排水口易堵塞，在車間技術人員和擠壓機廠家共同努力下，對側排水機的螺桿結構和排水結構進行了多次優化改造，經多次反復驗證后，證明經優化后的側排水機可以滿足工業化生產要求，安裝側排水機后，在保證擠壓機正常脫水效果的同時極大的降低了漏膠率，漏膠率由原來的1.5%降低到0.27%，降低了生產成本，并從根本上避免了排水段堵塞的問題，提高了擠壓系統連續運轉周期。

氯磺化擠出機在脫除揮發份過程中產生的殘液收集至一加裝攪拌系統的容器中，由顆粒的密度選擇變頻電機不同頻率，將殘液中的氯磺化膠塊在殘液中進行液體粉碎，并攪拌均勻，不再凝聚，使氯磺化膠粒在殘液中呈懸浮狀態。用無阻塞泵從殘液攪拌罐底部將含有氯磺化膠粒的殘液通過管線輸送至洗膠槽中，進行洗膠、篩分、重新送至氯磺化擠出機中進行脫揮，制成產品，提高產品收率，降低物料、水及蒸汽消耗，減少了殘液對環境造成的污染。

每小時處理能力可達到：回收1.5噸殘液，其中可回收氯磺化膠0.1噸，節約熱水1噸，減少排發1.5噸，每小時耗電3.3千瓦。

4 改造后經濟效益

氯磺化擠出機在氯磺化膠擠壓脫除揮發份生產過程，每噸干基氯磺化產品在氯磺化擠壓機側排水口產生1噸的殘液，1噸殘液中夾帶10% （重量比）即100KG的氯磺化膠粒，氯磺化裝置每天生產氯磺化產品6000KG，損失的氯磺化產品為6000KG×10%=600KG，一年按300天生產時間計算，一年回收成品氯磺化成品膠為：600KG×300 =180000KG=270噸，每噸氯磺化產品當前價格為2.6萬元，每年節約總計為：2.6萬元/噸×180噸=468萬元，每天節約90℃熱水6噸，每噸熱水150元，同時減少廢水排放6噸，每噸廢水處理費25元，二項水合計每年節約費用為：（150元/噸+25元/噸）×6 ×300 =31.5萬元，每年節約總計為：468萬元+31.5萬元=499.5萬元，平均每月創效為：499.5萬元÷12個月=41.6萬元。本研發使生產更安全、環保，突顯出其社會效益、經濟效益、環保效益。

5 結束語

本項目是氯磺化生產行業首次采用的一種氯磺化擠出機脫揮生產過程中殘液回收裝置，解決了氯磺化擠出機脫揮過程產生的殘液中夾帶的氯磺化成品膠的全部回收問題，避免了擠出機殘液排放對環境產生的污染，減少了操作人員處理殘液的操作環節，大大降低了擠出崗位操作人員的勞動強度和安全生產風險。

作者簡介：趙巖（1964-），女，吉林四平人，本科，副教授，研究方向：電工電子方面的教學與研究。endprint