RPA帶式過(guò)濾機(jī)在純堿生產(chǎn)中的應(yīng)用

楊國(guó)仁

（廣東南方堿業(yè)股份有限公司，廣東 廣州 510760）

1 RPA帶濾機(jī)的主要參數(shù)

純堿生產(chǎn)過(guò)程中用于取出液固液分離的設(shè)備大多數(shù)采用真空式過(guò)濾機(jī)。廣東南方堿業(yè)股份有限公司采用的是真空水平帶式過(guò)濾機(jī)，它是利用過(guò)濾機(jī)皮帶承載、輸送并通過(guò)真空濾餅中的水分作用對(duì)懸浮液進(jìn)行固液分離的新型設(shè)備，其主要參數(shù)：

2 RPA帶濾機(jī)工藝流程介紹

碳化工序碳酸氫鈉懸浮液經(jīng)出堿槽的管道進(jìn)入帶濾機(jī)布料箱，再?gòu)牟剂舷淠媪鞑酆晚樍鞑垡缌鞯綆V機(jī)濾布表面。濾干母液后進(jìn)入洗滌區(qū)，經(jīng)三道洗滌水洗滌后，進(jìn)入干燥區(qū)。在帶濾機(jī)皮帶向前運(yùn)行過(guò)程中靠來(lái)自壓縮工序真空機(jī)產(chǎn)生的真空抽濾濾餅中的水分，使其達(dá)到工藝指標(biāo)要求。在帶濾機(jī)的末端卸料區(qū)，濾餅被破碎并剝離濾布，落入去煅燒的重堿皮帶。

洗滌區(qū)三道洗水分別來(lái)自帶濾機(jī)分離回收的洗滌水、再生洗滌濾布回收的洗滌水和脫鹽水。三道洗滌水均可進(jìn)行調(diào)節(jié)使重堿鹽分得到有效控制。

真空帶濾機(jī)設(shè)兩個(gè)氣體分離罐。第一個(gè)分離罐為母液分離罐，吸堿區(qū)的母液和第一道洗水在其中分離。分離后的母液去母液桶。第二個(gè)分離器為洗水分離罐，第二道、第三道及干燥區(qū)的洗水經(jīng)分離后由母液泵加壓返回真空帶濾機(jī)第一道洗水槽，使洗滌水二次利用。

3 投用帶濾機(jī)的良好效果

3.1 三段水洗滌，帶濾機(jī)洗水當(dāng)量下降

由于洗水是重復(fù)利用，相對(duì)轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)洗水當(dāng)量減少，由原來(lái)的0.90m3／t堿，下降到0.54～0.59 m3／t堿，蒸吸工序母液減少35～40m3／h，低壓蒸汽消耗減少6～8t／h。

3.2 先進(jìn)的布料系統(tǒng)。

設(shè)計(jì)從前、后部進(jìn)行布料，后部布料由于帶濾機(jī)真空度低，堿液懸濁液處于自由沉降狀態(tài)，在重力作用下大顆粒結(jié)晶首先布料，提前形成濾餅架構(gòu)，生產(chǎn)中物料60%～80%從后部布料。前部布料的堿液再在上面形成新的濾餅層，這樣保證濾布的透氣，容易降低重堿的水分。而轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)的布料是先吸附細(xì)堿，再吸附大結(jié)晶重堿，這種濾餅容易使濾布堵塞，不利于降水分。

3.3 大的過(guò)濾面積及先進(jìn)的壓堿裝置

一臺(tái)帶濾機(jī)的過(guò)濾面積達(dá)到108m2，相當(dāng)于五臺(tái)20m3轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)的過(guò)濾面積，大大延長(zhǎng)了重堿的吸干時(shí)間，更有利于降低水分；同時(shí)設(shè)計(jì)的電動(dòng)壓輥裝置，其線速度與主機(jī)自動(dòng)同步，操作方便，下壓力度通過(guò)壓縮空氣的壓力來(lái)調(diào)節(jié)，操作靈活，可以根據(jù)不同的堿質(zhì)、不同的濾餅厚度來(lái)控制。帶濾機(jī)的重堿水分比轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)下降了2%～4%。

3.4 自動(dòng)張緊裝置

帶濾機(jī)設(shè)計(jì)有濾布的自動(dòng)張緊裝置，由于濾布為聚丙烯纖維，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，濾布會(huì)自動(dòng)拉長(zhǎng)，張緊裝置利用壓縮空氣的壓力將氣囊自動(dòng)上升，濾布張緊輥產(chǎn)生徑向推力，實(shí)現(xiàn)濾布的張緊，保證了設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行。

3.5 濾布的弓形張緊輥

該裝置是RPA公司的專利產(chǎn)品，作用是濾布運(yùn)行到弓形張緊輥時(shí)，濾布產(chǎn)生橫向分力，將濾布展開，消除濾布折皺，保證濾布高效連續(xù)工作。

3.6 重堿的卸料裝置

利用4F刮刀卸料，避免空氣卸料時(shí)產(chǎn)生的氨氣，既污染環(huán)境，又增加消耗氣氨，濾布再通過(guò)洗水正反兩面沖洗，達(dá)到濾布再生的目的，保證裝置連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

4 帶濾機(jī)在運(yùn)行中存在問(wèn)題

帶式濾過(guò)機(jī)在運(yùn)行中體現(xiàn)了其優(yōu)越性，但在近兩年的生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，先后也發(fā)現(xiàn)了以下幾個(gè)不足。

4.1 重堿吸干區(qū)的面積不足

洗滌區(qū)是有三道洗水槽組成，原有第一道洗水槽距離布料箱2m，第二道洗水槽距第一道洗水槽1 m，第三道洗水槽距第二道洗水槽1m。待第三道洗水槽洗水結(jié)束后，重堿才進(jìn)入真空吸干區(qū)，造成吸干區(qū)面積不足。

4.2 皮帶跑偏，造成皮帶、濾布、耐磨帶使用壽命縮短

帶濾機(jī)皮帶上面緊貼著濾布，下面通過(guò)耐磨帶與支持架連接來(lái)承載重量。皮帶無(wú)論向左或向右跑偏，不僅會(huì)影響皮帶的正常運(yùn)行，還會(huì)造成載著濾布、耐磨帶跑偏，造成皮帶、濾布、耐磨帶磨損、撕裂，甚至嚴(yán)重影響設(shè)備的正常生產(chǎn)運(yùn)行。

4.3 濾布出現(xiàn)兜水現(xiàn)象，造成濾布跑偏、褶皺、濾布功能失效

濾布兜水的根本原因是帶濾機(jī)的潤(rùn)滑水及濾布、皮帶的洗滌液在濾布上積聚，造成濾布局部下垂，在經(jīng)過(guò)濾布托輥或壓輥時(shí)，形成褶皺，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，褶皺部分就會(huì)爆裂，造成濾布功能失效，縮短濾布的使用壽命。

4.4 濾布跑偏極易造成濾布撕裂，吸收效果較差

碳酸氫鈉懸浮液是通過(guò)布料箱溢流槽溢流到濾布表面上，在帶濾機(jī)皮帶向前運(yùn)行的過(guò)程中靠真空機(jī)產(chǎn)生的真空抽濾濾餅中的水分，使之達(dá)到工藝指標(biāo)要求。濾布的跑偏，極易導(dǎo)致濾布撕裂、濾布褶皺，不僅影響濾布的使用壽命還直接影響著濾餅水分的吸收效果。

4.5 耐磨帶跑偏、打滑、拉斷，連續(xù)平穩(wěn)生產(chǎn)能力較差

在帶濾機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)耐磨帶跑偏、打滑、拉斷情況，平均每半月一次，嚴(yán)重影響到設(shè)備的連續(xù)平穩(wěn)生產(chǎn)，給設(shè)備平穩(wěn)生產(chǎn)帶來(lái)了諸多問(wèn)題。

4.6 下料斗“飄堿“嚴(yán)重，污染環(huán)境，腐蝕設(shè)備

帶濾機(jī)的堿餅經(jīng)過(guò)卸料裝置破碎后，進(jìn)入下料斗落到三樓的輸送帶上，在下落的過(guò)程中，由于氣流的反沖，造成細(xì)小顆粒的堿塵從下料斗的兩側(cè)源源不斷沖出，造成周圍塵堿較多，污染環(huán)境，腐蝕設(shè)備。

4.7 重堿輸送帶易跑偏，影響生產(chǎn)平穩(wěn)

我司帶式過(guò)濾機(jī)自2012年12月投用以來(lái)，帶濾機(jī)下料斗下方的0＃傳送皮帶在送堿至原有1＃皮帶過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重跑偏現(xiàn)象，經(jīng)常需要人工調(diào)整，如此反復(fù)，皮帶容易造成磨損，時(shí)間久了會(huì)導(dǎo)致0＃皮帶撕裂，從而使帶濾機(jī)無(wú)法正常工作，影響生產(chǎn)平穩(wěn)。

5 工藝優(yōu)化和設(shè)備改造

5.1 延長(zhǎng)重堿的吸干面積，減少洗水量，降低重堿含水量

根據(jù)存在的問(wèn)題進(jìn)行專門優(yōu)化技術(shù)研究及應(yīng)用，具體的研究方向及措施如下。

1）延長(zhǎng)重堿的吸干面積。將原三段洗水槽的位置移向下料端，一方面減少一、二、三段洗水槽的間距，另一方面增大重堿的吸干區(qū)的面積，延長(zhǎng)吸干時(shí)間從而降低重堿的水分。

2）減少三段洗水量，目的是縮短洗水在濾餅表面的行程，進(jìn)一步優(yōu)化降低重堿水分控制手段。方法是：通過(guò)增加一條管道，將三段水分配到二段水，在穩(wěn)定重堿鹽分的基礎(chǔ)上，盡可能減少三段水的水量，達(dá)到延長(zhǎng)吸干面積，延長(zhǎng)重堿的吸干時(shí)間，最終盡可能降低重堿水分。

3）提高母液的流速，縮短堿液的停留時(shí)間。方法是降低母液分離罐下行母液管，增加分離罐到母液桶的位差（比原來(lái)增加2m），增加母液的流速，加快出堿液的吸干，降低重堿的含水量。

5.2 解決帶濾機(jī)皮帶跑偏，延長(zhǎng)皮帶、濾布、耐磨帶使用壽命

經(jīng)過(guò)觀察分析，帶濾機(jī)皮帶跑偏主要有以下幾個(gè)因素：首先，是皮帶中心與基座的中心不同心；其次，皮帶張進(jìn)度不夠；再次，濾餅厚度偏差較大。第一個(gè)因素，可以通過(guò)調(diào)整皮帶的托輥使之同心度一致。第二個(gè)因素，調(diào)節(jié)同步滾筒使之拉緊。第三個(gè)因素，調(diào)整布料器使之盡量均勻。經(jīng)過(guò)實(shí)踐，同時(shí)解決以上幾點(diǎn)，較好的解決了皮帶跑偏問(wèn)題，延長(zhǎng)皮帶、濾布、耐磨帶的使用壽命。

5.3 解決濾布兜水問(wèn)題

消除濾布兜水最有效的辦法是將濾布上的積水及時(shí)帶走，經(jīng)過(guò)車間團(tuán)隊(duì)的反復(fù)論證，找出濾布積水的根本原因是濾布本身的張緊度不夠，濾布托輥之間的跨度大，造成濾布下垂力增加，最終引起水積聚。

首先，可以使用“真空吸水法”，“真空吸水法”是在洗水分離罐的人孔處安裝兩個(gè)接口，接兩條軟管，利用系統(tǒng)的真空吸走濾布上的兜水。但是“真空吸水法”有一個(gè)弊端就是帶濾機(jī)空轉(zhuǎn)，系統(tǒng)沒(méi)真空時(shí)，濾布的積水無(wú)法清除。其次，在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，增加兩套濾布支承輥，達(dá)到張緊濾布，降低濾布的下垂力，徹底解決了濾布的兜水問(wèn)題

5.4 解決濾布跑偏，提高吸收效果

經(jīng)過(guò)分析研究，發(fā)現(xiàn)影響濾布跑偏的因素有以下幾點(diǎn)：

1）皮帶跑偏導(dǎo)致濾布跑偏，解決方法見5.2。

2）濾布兜水引起的濾布跑偏，解決方法見5.3。

3）濾布的糾偏裝置失效，無(wú)法起到自動(dòng)調(diào)整濾布的作用。解決辦法，重新調(diào)整核對(duì)濾布糾偏裝置，使之正常運(yùn)行。

4）濾布張緊裝置失效，在濾布運(yùn)行一段時(shí)間后，濾布會(huì)被拉長(zhǎng)，導(dǎo)致張緊裝置失效，導(dǎo)致濾布跑偏。解決辦法，可以通過(guò)將張緊裝置的張緊度調(diào)至最小，調(diào)節(jié)從動(dòng)滾筒段的手動(dòng)張緊裝置使濾布張緊。

5）濾布導(dǎo)向輥與濾布不垂直，導(dǎo)致濾布向一個(gè)方向跑偏。解決方法，逐個(gè)檢查所有導(dǎo)向輥與濾布的垂直度，確保垂直。也可通過(guò)調(diào)整濾布導(dǎo)向輥偏移某一角度來(lái)解決濾布跑偏問(wèn)題，視具體情況調(diào)整。

總之，通過(guò)以上分析以及解決辦法可以較好的解決因?yàn)V布跑偏帶來(lái)的負(fù)面因素，能提高吸收效果、降低重堿水分、延長(zhǎng)濾布使用壽命。

5.5 解決耐磨帶跑偏問(wèn)題，增強(qiáng)設(shè)備連續(xù)平穩(wěn)生產(chǎn)能力

耐磨帶是與皮帶直接接觸，托著皮帶沿著滑軌向前滑動(dòng)。經(jīng)過(guò)分析研究，導(dǎo)致耐磨帶出現(xiàn)跑偏、打滑、拉斷的原因主要有以下幾個(gè)方面：首先，是皮帶跑偏導(dǎo)致的耐磨帶的跑偏，皮帶承載的重量是通過(guò)12條支撐臺(tái)耐磨帶傳送到滑軌上的，耐磨帶是靠與皮帶的靜摩擦力隨皮帶向前滑動(dòng)的，一旦皮帶跑偏直接會(huì)導(dǎo)致耐磨帶跑偏甚至被拉斷。所以，要首先解決皮帶跑偏問(wèn)題，解決方法見5.2。其次，是耐磨帶缺少潤(rùn)滑，甚至滑軌結(jié)晶導(dǎo)致耐磨帶打滑跑偏。解決辦法，就是在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，保障耐磨帶滑軌里要有充足的潤(rùn)滑水，確保每個(gè)耐磨帶潤(rùn)滑點(diǎn)都能得到良好的潤(rùn)滑。再次，就是耐磨帶的張緊度不足，導(dǎo)致耐磨帶跑偏。當(dāng)耐磨帶較松時(shí)，耐磨帶會(huì)在尾輪滑軌端與皮帶接觸時(shí)，因擺動(dòng)較大導(dǎo)致耐磨帶偏離滑軌槽出現(xiàn)跑偏。可以通過(guò)改造設(shè)備來(lái)張緊耐磨帶的張緊度，方法是將原有重錘導(dǎo)向輪與機(jī)架連接桿縮短50mm，將有效的張緊耐磨帶，效果很好。

5.6 對(duì)下料斗改造優(yōu)化，減少“飄堿”，美化環(huán)境，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命

要想解決飄堿問(wèn)題，最好是尋找一種方法，消除氣體的對(duì)流。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)下料斗的結(jié)構(gòu)以及對(duì)氣流的分析研究，可以在下料斗兩端飄堿嚴(yán)重的地方，各加裝一套設(shè)備，使氣體對(duì)流達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。具體方法是在下料斗的兩側(cè)端插入一塊長(zhǎng)400 mm寬、300mm、厚度1mm的不銹鋼鋼板，既解決了飄堿問(wèn)題，又不會(huì)擋堿。

5.7 解決重堿輸送帶易跑偏問(wèn)題，提高生產(chǎn)平穩(wěn)性

經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，造成皮帶跑偏的原因主要有兩個(gè)：一是下料斗至0＃皮帶落差太大（達(dá)5m），堿落至皮帶上會(huì)產(chǎn)生較大沖擊力；二是帶濾機(jī)下料斗下堿時(shí)堿無(wú)法落至皮帶中央，使皮帶運(yùn)堿時(shí)承重不在中心處導(dǎo)致跑偏。通過(guò)研究分析，可以在下料斗底部加裝檔板解決這個(gè)問(wèn)題，具體做法如下：用直徑DN30的不銹鋼管短接套在DN25的不銹鋼管上（共6個(gè)），做成6個(gè)活接，活接下方焊接一塊不銹鋼板，再將DN25的不銹鋼管焊接在原先準(zhǔn)備好的槽鋼支架上，這就可以做成活動(dòng)擋板，擋板共做有兩塊，再在外部加裝兩個(gè)頂桿，調(diào)節(jié)頂桿位置就可以做到使堿落至皮帶中央的同時(shí)還可以減少?zèng)_擊力，從而解決皮帶經(jīng)常跑偏的問(wèn)題。如圖1所示。

現(xiàn)帶濾機(jī)下料斗內(nèi)已經(jīng)設(shè)計(jì)安裝了一套卸料糾偏裝置，方案的實(shí)施解決了以下問(wèn)題：較好的解決了0＃皮帶嚴(yán)重跑偏問(wèn)題、減少了落地堿的產(chǎn)生，降低了操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，減緩1＃皮帶的磨損，延長(zhǎng)使用壽命，節(jié)約成本，保證生產(chǎn)平穩(wěn)、減少檢修維護(hù)次數(shù)。

6 結(jié) 語(yǔ)

總之，引進(jìn)任何一種新設(shè)備都會(huì)經(jīng)歷了解——認(rèn)識(shí)——掌握——再認(rèn)識(shí)的一個(gè)不斷循環(huán)的過(guò)程。吸其精華，為我所用，是我們引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備的重要目的。從目前情況來(lái)看，雖然經(jīng)過(guò)了諸多的設(shè)備改造或工藝優(yōu)化，設(shè)備運(yùn)行得到了不斷好轉(zhuǎn)，但帶濾機(jī)的生產(chǎn)能力、工藝指標(biāo)還有進(jìn)一步挖掘的潛能。所以，我們?nèi)砸诠ぷ髦欣^續(xù)探討，不斷挑戰(zhàn)困難，把設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮出來(lái)，不斷實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、低耗、節(jié)能、安全、平穩(wěn)運(yùn)行的目的。

圖1 皮帶糾偏裝置