工業(yè)副產(chǎn)石膏洗滌過(guò)濾設(shè)備對(duì)比

黃崇順

(江蘇一夫科技股份有限公司，江蘇 南京 210003)

工業(yè)副產(chǎn)石膏一般為濕法排料，物料中含有雜質(zhì)，水溶性雜質(zhì)可以通過(guò)洗滌過(guò)濾的方式去除。煙氣脫硫石膏[1]的技術(shù)要求中對(duì)水溶性氧化鎂、水溶性氧化鈉、氯離子的含量有相應(yīng)指標(biāo)要求；磷石膏[2]的基本要求中對(duì)水溶性五氧化二磷、水溶性氟離子、水溶性氧化鎂、水溶性氧化鈉、氯離子的含量有相應(yīng)指標(biāo)要求。發(fā)酵石膏例如檸檬酸石膏、乳酸石膏雖然目前無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，但是其中含有的雜質(zhì)(特別是有機(jī)質(zhì))對(duì)最終產(chǎn)品應(yīng)用產(chǎn)生影響。這些水溶性雜質(zhì)可以通過(guò)洗滌過(guò)濾方式脫除。對(duì)于洗滌過(guò)濾設(shè)備，首先要滿足脫除雜質(zhì)的效果，同時(shí)要考慮過(guò)程的能耗、水耗以及所得原料的含水率，含水率的高低影響后續(xù)干燥處理過(guò)程的能耗，從而影響產(chǎn)品的成本。針對(duì)三款主要洗滌過(guò)濾設(shè)備進(jìn)行介紹及相關(guān)技術(shù)性能的對(duì)比分析，以便于在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行選擇采用。

1 過(guò)濾設(shè)備介紹

1.1 帶式真空過(guò)濾機(jī)

帶式真空過(guò)濾機(jī)作為一種高效過(guò)濾固液分離設(shè)備。設(shè)備采用固定真空盒，膠帶在真空盒上滑動(dòng)，真空盒與膠帶之間構(gòu)成運(yùn)動(dòng)密封的結(jié)構(gòu)型式，以真空負(fù)壓為推動(dòng)力實(shí)現(xiàn)固液分離。

在結(jié)構(gòu)上，過(guò)濾區(qū)段沿水平長(zhǎng)度方向布置，連續(xù)自動(dòng)完成下料、過(guò)濾、濾餅洗滌、吸干、卸渣、濾布再生等工藝操作，并且母液與濾餅洗滌液可分段收集。

1.2 過(guò)濾式離心機(jī)

過(guò)濾離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓壁上有許多孔，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)表面覆蓋過(guò)濾介質(zhì)。加入轉(zhuǎn)鼓的懸浮液隨轉(zhuǎn)鼓一同旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生巨大的離心力，在離心力作用下懸浮液中的液體流經(jīng)過(guò)濾介質(zhì)和轉(zhuǎn)鼓壁上的孔甩出，固體被截留在過(guò)濾介質(zhì)表面，從而實(shí)現(xiàn)固液分離。懸浮液在轉(zhuǎn)鼓中產(chǎn)生的離心力遠(yuǎn)大于重力，使過(guò)濾過(guò)程得以強(qiáng)化，加快過(guò)濾速度，獲得含濕量較低的濾渣。過(guò)濾式離心機(jī)根據(jù)卸料方式的不同有多種類(lèi)型。

GK型臥式刮刀卸料離心機(jī)是在全速運(yùn)轉(zhuǎn)后，打開(kāi)進(jìn)料閥，被分離懸浮液通過(guò)布料斗進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)并均勻分布在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁過(guò)濾介質(zhì)上。在離心力作用下，液相通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)、轉(zhuǎn)鼓上的小孔甩出轉(zhuǎn)鼓外，固相被截留在過(guò)濾介質(zhì)上形成濾餅。當(dāng)濾餅層達(dá)到一定厚度時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)料閥對(duì)固相進(jìn)行洗滌，再甩干。最后利用旋轉(zhuǎn)刮刀將濾餅層卸下，物料采用梭槽或螺旋輸送卸出機(jī)外。

GKH系列虹吸刮刀卸料離心機(jī)在GK型基礎(chǔ)上增加了虹吸力，縮短了分離時(shí)間，生產(chǎn)能力大，濾餅含濕率更低，特別適用于大負(fù)荷生產(chǎn)和需要充分洗滌的場(chǎng)合。

1.3 自動(dòng)洗滌壓濾機(jī)

在輸料泵壓力作用下，將需要過(guò)濾的漿液送進(jìn)各濾室，通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)實(shí)現(xiàn)固液分離，在濾布上形成濾渣，直至充滿濾室形成濾餅。濾液穿過(guò)濾布并沿濾板溝槽流至下方出液孔通道，集中排出。過(guò)濾完畢，通入洗滌水洗滌濾渣。洗滌后，通入壓縮空氣，除去剩余的洗滌水，同時(shí)實(shí)現(xiàn)濾布再生。過(guò)濾結(jié)束后打開(kāi)壓濾機(jī)，通過(guò)自動(dòng)卸料裝置，卸除濾餅，重新壓緊濾板開(kāi)始下一工作循環(huán)。

2 設(shè)備性能綜合對(duì)比

對(duì)上述三款設(shè)備的性能進(jìn)行綜合對(duì)比如表1所示。

表 1 三款設(shè)備的性能綜合對(duì)比

3 結(jié)論

(1)帶式真空過(guò)濾機(jī)為連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)能力大、操作靈活、維護(hù)簡(jiǎn)單，在工業(yè)副產(chǎn)石膏資源化利用行業(yè)取得了廣泛的應(yīng)用。過(guò)濾推動(dòng)力為真空負(fù)壓，隨著濾布清洗再生效果的降低，設(shè)備過(guò)濾洗滌的性能下降，出料含水率上升。

(2)帶式真空過(guò)濾機(jī)在應(yīng)用過(guò)程中，濾布是主要易損件，濾布可通過(guò)高壓水沖洗的方式得以再生，造成耗水量過(guò)大。采用超聲波洗滌可以去除濾布過(guò)濾孔中的顆粒，降低設(shè)備耗水量。

(3)帶式真空過(guò)濾機(jī)對(duì)漿液濃度的要求較高，如果料漿固含量較低，造成布料不均以及濾餅層較薄，濾布上真空被破壞，無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效的洗滌過(guò)濾效果。對(duì)于低固含量料漿可采用旋流增濃的方式對(duì)料漿增濃后再布料。對(duì)于過(guò)濾式離心機(jī)和自動(dòng)洗滌過(guò)濾機(jī)，對(duì)料漿的濃度要求低，只是低濃度料漿會(huì)造成進(jìn)料時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響產(chǎn)能。

(4)目前應(yīng)用于工業(yè)副產(chǎn)石膏洗滌分離的離心機(jī)有GKH1250型，設(shè)備裝料限重450 kg，設(shè)備每小時(shí)可處理2～3批次，單機(jī)處理能力較低，常需要多臺(tái)設(shè)備并列操作以提高產(chǎn)能。由于高速離心力，達(dá)到同等洗滌效果耗水量較低，出料的含水率最低，同時(shí)設(shè)備的能耗較高。

(5)自動(dòng)洗滌過(guò)濾機(jī)，通過(guò)正壓過(guò)濾洗滌，洗滌推動(dòng)力較真空大，洗滌耗水量比帶式真空過(guò)濾機(jī)低；洗滌后通過(guò)壓縮空氣吹干濾餅，吹干能耗在設(shè)備總能耗中占比60%～70%左右，設(shè)備總體能耗低于帶式真空過(guò)濾機(jī)；但是設(shè)備易損件較多，卸料過(guò)程需要工人輔助，檢維修操作工作量大。