王 寧
(陽泉煤業(集團)有限責任公司節能環保部, 山西 陽泉 045000)
平盤過濾機為水平安裝的回轉托盤,上部有支撐格板,用來安裝孔板。它的錐形底部有孔,并與下面的真空系統、高壓風系統、返液系統輪回相通。平盤共分20個互不相通的扇形區,隨著平盤的轉動,來完成平盤的下料過濾吸干、濾布吹起松動物料、洗滌、真空吸干、蒸汽干燥、過濾、螺旋刮料等各項過程。
平盤過濾機由驅動部分、卸料部分、布料管箱、供氣管道、供水管道、罩子等構成。其中:驅動部分有潤滑油泵、電機、渦輪減速器、萬向聯軸節、小齒輪、大齒輪、平盤等;卸料部分有電機、減速機、螺旋、下料口等。
來自種子分解的氫氧化鋁料漿,進入氫氧化鋁料漿攪拌槽,經料漿泵打至平盤過濾機,在真空作用下進行液固分離,產出合格的氫氧化鋁送往焙燒爐或氫氧化鋁儲倉,產生的母液、強濾液及第一、第二弱濾液經母液真空受液槽、強濾液真空受液槽和第一、第二弱濾液真空受液槽,分別進入母液澄清槽、強濾液澄清槽和第一、第二弱濾液澄清槽。母液由母液澄清槽溢流至母液溢流槽,再由母液溢流泵送至母液貯槽,最后經母液泵送至分解錐形母液槽。強濾液由強濾液澄清槽溢流至強濾液溢流槽,再由強濾液溢流泵送至強濾液貯槽,最后經強濾液泵送至沉降赤泥洗滌系統。第一弱濾液經泵送至平盤作二次洗滌,第二弱濾液經泵送至平盤作一次洗滌。母液、強濾液和第一、第二弱濾液中的汽體進入汽液分離器進行分離,所產生的液體回到弱濾液澄清槽I,由弱濾液泵I送至平盤作二次洗滌,氣體通過真空泵排空。真空泵所用循環水起冷卻密封和填料函作用,真空泵排出的水經管道流回循環下水管。蒸發槽罐區來的好水、新水進入熱水槽,經蒸汽加熱合格后,由熱水泵泵送至平盤作三次洗滌,各平面及地溝污水和各槽的溢流進入污水槽,經過污水泵打至料漿槽。
熱水槽液位控制范圍為1~3m;料漿槽液位控制范圍為3~5m;污水槽液位控制范圍為1~2.2m;真空度為-0.03~0.06MPa;反吹風壓力為0.001~0.015 MPa;洗水溫度>85℃;料漿密度為750~900g/L。
AH濾餅:附水含量≤5%;0.03%≤附堿含量≤0.06%;母液、強濾液、弱濾液浮游物質量濃度≤1 g/L。
1)洗滌用水的質量。平盤過濾機主要靠熱水來洗滌,洗水直接影響洗滌效果。生產中要求選用溫度不低于85℃的冷凝水。
2)料漿固含及溫度。在生產過程中,固含過高的話,料漿流動性變差,從而導致布料不均勻且濾餅厚度高低不齊,最終致使洗滌效果差。溫度低時黏性增大,容易結晶,濾餅中含有的雜質和金屬元素不易排出。
3)真空度。真空度對平盤過濾機洗滌非常重要,直接關系到產品質量,如果沒有真空或真空度過低將無法生產。真空度過高會使濾餅比阻變大進而導致濾布透氣性變差。因此需要將真空度控制在合理的范圍內,在平時生產中觀察調整,陽泉煤業一般將真空度控制在-0.03~0.06MPa。
氫氧化鋁的過濾效率受很多因素的影響,主要是氫氧化鋁料漿固含、氫氧化鋁粒度、料漿的溫度、鋁酸鈉溶液的濃度、真空度等。固含高、粒度粗、濾餅疏松,過濾阻力小有利于過濾機效率提高;反之會降低過濾機效率。溶液的濃度和溫度對氫氧化鋁過濾有很大影響,溫度升高和濃度降低均可使鋁酸鈉溶液的黏度降低,濾餅層的阻力降低,從而提高過濾效率。提高過濾系統的真空度可加快過濾、降低濾餅中的附液含量。
原因有:三次反向洗滌不徹底;洗水溫度低;洗水中含堿量高;濾布質量差;濾網或濾板堵塞;平盤內外圈竄液;料漿流量大;真空度低;殘余濾餅結硬。
處理方法:調節三次反向洗滌液量;提高洗水溫度;降低洗水中含堿量或使用合格洗水;更換合格濾布;更換濾網或清理濾板;鏟內外圈濾餅或調整液量;調整料漿流量;調整真空度;鏟殘余濾餅及提高反吹風壓力。
原因:種子分解分級機來料固含低、黏度大、顆料細;平盤盤面濾餅結死;洗水溫度低;反吹風壓力小;真空度低;濾布質量差;濾網或濾板堵塞;液封槽或真空受液槽堵。
處理方法:要求種子分解分級機調整料漿質量;平盤停車后用鐵鍬小心鏟濾餅;提高洗水溫度;提高反吹風壓力;提高真空度;更換合格濾布;更換濾網或清理濾板;清理液封槽或真空受液槽。
原因:濾布質量太差;濾網或濾板堵塞;真空度低;料漿密度太低;洗液量過大。
處理方法:更換合格濾布;更換濾網或清理濾板;提高真空度;要求種分提高料漿固含;調整洗液量。
原因:濾布質量差;濾布有破損;真空度過高;AH料漿顆粒過細。
處理方法:更換合格濾布;更換破損濾布;調整真空度;要求種子分解分級機調整料度。
原因:注入泵腔的軟水量小;填料密封泄漏;循環水溫度過高;自動排水閥泄漏;真空管路泄漏;液封槽無液體;真空泵排空閥打開。
處理方法:調整循環上水量;壓緊填料壓蓋;降低循環水溫度;處理自動排水閥;處理真空管路泄漏點;給液封槽補水;關閉排空閥。
1)優化管理,確保過濾機穩定運行。反復修訂、優化各種操作方法及指標控制方式,并加強培訓,努力提高操作人員的操作技能。針對本企業的生產實際情況,組織技術人員、操作人員反復摸索研究,制訂出平盤工序各崗位的操作規程并每年進行修訂,其中包含的崗位有平盤主操、平盤泵工。通過及時分析料漿固含,一般控制在750~900 kg/m3;根據兩小時每次的化驗結果及時對生產作出調整,為平盤過濾機穩定運行打下了良好的基礎。
2)將三次洗滌改為兩次洗滌。平盤過濾機在過濾過程中可分為幾個區:布料區、母液區、強濾液區、弱濾液區、反吹風區、死區,在安裝時已調整好。2013年本企業將各洗液管沿平盤過濾機外圍,逆時針方向調整,將三次洗滌改為熱水、弱一兩次洗滌,放棄了弱二洗滌流程,在滿足指標的情況下簡化了工藝,節約了電耗和設備損耗。
3)反吹風的控制改造。反吹風管道設計為DN100管道,反吹風控制閥門為DN100手動閘閥,平時操作中不能控制開度,只能憑借自身經驗進行調整,過大會造成濾布刮起,過小會使濾布結疤,清洗不干凈,產出的氫氧化鋁附堿和雜質較多。本企業對反吹風閥門進行了改造,將原有閥門換為雙偏心半球閥并加裝壓力表。閥門上有指針,可以固定控制開度,同時可根據壓力表讀數控制固定風量大小。風量穩定后,濾餅變得更加平整,提高了洗滌效果。
4)堿煮流程的改造。堿煮顧名思義是用堿液沖洗平盤過濾機盤面,可以延長濾布使用壽命,沖洗平盤濾布結疤,平盤過濾機設備上面的結疤,降低氫氧化鋁附堿及雜質。本企業原設計沖洗流程只是化清泵將堿送至熱水管進行沖洗,沖洗區域小、時間短、效果不理想。經現場勘查,反復商討,將化清泵流程分別接入料漿布料槽、弱一布料管、熱水管并由閥門控制開度,實現三次洗滌。經試驗大大提高了濾布使用壽命,平盤真空度得到改善,生產中盤面較好,同時指標中附堿附水顯著降低。沖洗后附水由6%降至4%左右,提高了焙燒爐的產能。
5)壓條的選擇。由于該平盤過濾機壓條槽為倒燕尾型(內寬外窄),將濾布的壓條改為圓型橡膠壓條,經試驗,效果很好,有效地解決了壓條刮起的問題,提高了平盤過濾機的設備運轉率。
6)濾布的選擇。實際生產中應當選取孔徑合適、耐堿性強、柔韌度良好且再生性能良好的濾布。要求使用周期不低于45 d。
通過一系列的技術改造,提高了平盤過濾機的技術適應性,使其在特有的氧化鋁生產工藝中發揮了良好的作用,進而提高了企業的行業競爭力。