帶式過濾機(jī)在純堿生產(chǎn)中的應(yīng)用

高志興，王福航

（大化集團(tuán)大連化工股份有限公司，遼寧 大連 116308）

我公司于2007年搬遷改造中，新建了一套60萬t／a聯(lián)堿裝置。該套裝置采用了大量的新工藝、新材料、新設(shè)備，尤其是率先引進(jìn)了進(jìn)口的水平帶式真空過濾機(jī)應(yīng)用于重堿過濾，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1 工藝流程及技術(shù)參數(shù)

目前純堿行業(yè)中普遍采用的重堿過濾設(shè)備是回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)，少量采用離心式過濾機(jī)進(jìn)行二次過濾。回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)由于過濾面積小，設(shè)備能力較低，往往需要較多的設(shè)備數(shù)量才能滿足生產(chǎn)需要，而離心式過濾機(jī)由于是二次過濾降低重堿水分，在純堿生產(chǎn)中較少采用。我公司引進(jìn)進(jìn)口的水平帶式真空過濾機(jī)代替原來的回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)，其工藝流程敘述如下：

帶濾機(jī)主電機(jī)通過減速裝置帶動頭輪轉(zhuǎn)動，頭輪拖動環(huán)狀濾帶連續(xù)循環(huán)移動。碳化懸浮液經(jīng)過進(jìn)料分配器入倒魚尾形進(jìn)料箱，將堿液均勻分布在移動的濾布上。真空通過脫水皮帶沿著真空盤收集分離出來的濾液。固液分離的動力來源于真空泵產(chǎn)生的壓差，濾布將固體截留，濾液穿過濾布進(jìn)入脫水皮帶槽里，進(jìn)入真空盤后通過排水口進(jìn)入濾液收集總管，最后排至氣液分離罐。濾餅隨濾布向前移動中要經(jīng)過兩段洗水逆流洗滌，一段分兩級，二段分三級，洗去殘留在重堿中的母液，洗滌液分別收集循環(huán)利用，最終進(jìn)入母液系統(tǒng)。濾帶不斷向前移動，在擠壓輥和真空作用下，不斷壓出和抽出重堿中的游離水，完成濾餅的干燥過程。當(dāng)真空結(jié)束時(shí)，濾布及濾餅與脫水皮帶分離，并經(jīng)過一個(gè)小直徑的卸料輥使濾布與濾餅分離，濾餅脫落掉入卸料漏斗，進(jìn)入重堿皮帶運(yùn)輸機(jī)，去煅燒工序煅燒。

分離罐分離出的母液自壓流入母Ⅰ桶。氣體進(jìn)入凈氨塔用清水吸收氣體中的氨后，由真空泵抽出排空。

卸料后，濾布洗滌水泵打出的高壓水通過清洗頭清洗濾布，殘留在濾布上的固體被清洗掉和洗水一起收集到卸料端接水盤中，作為濾餅洗滌循環(huán)使用水。濾布得到再生清洗后，可獲得較高的過濾速率和濾帶使用周期。再經(jīng)糾偏機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方向糾正，重新返到過濾段，如此往復(fù)循環(huán)完成過濾全過程。工藝流程圖如圖1。

水平真空過濾機(jī)具體技術(shù)參數(shù)如下：

總長度，m 26.5

總寬度，m 4.6

有效寬度，m 2.87

真空作業(yè)區(qū)長度，m 21.45

過濾面積，m265

單臺處理能力，t／h 40

濾餅水分，%： ≤16.5

鹽分，% ≤0.2

固體回收率，% ≥98

圖1 水平帶式真空過濾機(jī)工藝流程

2 運(yùn)行中的問題及解決方法

2.1 運(yùn)行中存在的問題

帶濾機(jī)在較低負(fù)荷下試生產(chǎn)體現(xiàn)了很大的優(yōu)勢。但隨著生產(chǎn)負(fù)荷的增加，此設(shè)備的不足也逐步表現(xiàn)出來，主要體現(xiàn)在：

1）真空度波動較大；

2）濾餅洗滌不均勻，重堿鹽分波動大；

3）濾布清洗不徹底，導(dǎo)致濾餅厚度不均勻；

4）重堿水分達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；

5）布料不均勻，對濾布及皮帶沖擊大，使皮帶跑偏嚴(yán)重，導(dǎo)致設(shè)備緊急停車；

6）一次表及開關(guān)進(jìn)水導(dǎo)致儀表報(bào)警急停。

2.2 討論

針對出現(xiàn)的問題各專業(yè)技術(shù)人員對帶濾機(jī)部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。

1）改進(jìn)了母液布料裝置，使其結(jié)構(gòu)更加合理，布料更加均勻，避免布料不均使皮帶跑偏；

2）對母液區(qū)與洗滌區(qū)域的分布進(jìn)行了微調(diào)，避免了重堿鹽分的波動；

3）對重堿卸料方式的改進(jìn)，減少重堿物料的損失，延長濾布使用周期；

4）對濾布清洗方式進(jìn)行改進(jìn)，使濾布清洗更徹底；

5）對噴淋洗滌裝置進(jìn)行改進(jìn)，使濾餅洗滌效果更好；

6）利用副產(chǎn)低壓蒸汽，增加重堿干燥設(shè)施，進(jìn)一步降低重堿水分、提高重堿松散度；

7）重新布置儀表位置，進(jìn)行防水防腐處理，減少儀表的誤動作。

經(jīng)過一系列改進(jìn)，帶濾機(jī)的運(yùn)行更加平穩(wěn)，經(jīng)過負(fù)荷試車各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過了設(shè)計(jì)水平，處于行業(yè)領(lǐng)先水平。

3 技術(shù)特點(diǎn)

水平帶式真空過濾機(jī)過濾各區(qū)段沿水平方向布置，可以連續(xù)完成母液過濾、洗滌、干燥、卸料、濾布再生，與回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)相比有明顯的優(yōu)勢。

1）運(yùn)行平穩(wěn)，設(shè)備大型化，可以結(jié)合DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化操作。

2）洗水可以連續(xù)循環(huán)使用，顯著降低洗水當(dāng)量。同時(shí)對濾餅采用兩段逆流或多級洗滌，獲得了最佳的洗滌效果。

3）增設(shè)干燥設(shè)施，延長了干燥段，濾餅含水分低，使困擾同行業(yè)的重堿水分高的難題得到根本性解決。

4）母液區(qū)、洗滌區(qū)、干燥區(qū)可以嚴(yán)格區(qū)分，方便進(jìn)行控制，由于洗水當(dāng)量的減少可以顯著減低母液氯差，解決了聯(lián)堿系統(tǒng)母液膨脹問題。

5）通過濾餅測厚儀測得濾餅厚度信號，反饋信號用來控制變頻驅(qū)動裝置，自動控制帶速，以最佳的運(yùn)行方式保證產(chǎn)品質(zhì)量。

6）重堿卸料改變了過去刮刀卸料方式，減少了重堿漏料損失，提高生產(chǎn)能力。

4 技術(shù)性能分析

水平帶式真空過濾機(jī)由我公司率先引進(jìn)，并進(jìn)行了消化吸收，目前運(yùn)行平穩(wěn)。由于各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)又對行業(yè)純堿生產(chǎn)有很大的指導(dǎo)意義。主要性能指標(biāo)與同行業(yè)較好水平的性能指標(biāo)比較如表1。

表1 帶式過濾機(jī)性能指標(biāo)與同行業(yè)較好水平對比表

5 結(jié) 語

水平帶式真空過濾機(jī)經(jīng)過兩年多的運(yùn)行，除已經(jīng)實(shí)施改造的問題之外，如何提高濾布的使用周期、如何降低系統(tǒng)真空損失量等方面，有待于進(jìn)一步改進(jìn)。

水平帶式真空過濾機(jī)在純堿生產(chǎn)中的應(yīng)用，將引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展方向，在企業(yè)節(jié)能減排工作上取得可喜成績，為下一步系統(tǒng)優(yōu)化工藝條件，提高生產(chǎn)能力，進(jìn)一步降低消耗打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

［1］ 中國純堿工業(yè)協(xié)會.純堿工學(xué)（第一版）［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1990

［2］ 王楚.純堿生產(chǎn)工藝與設(shè)備計(jì)算［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1995