己二酸增稠器的選擇與應(yīng)用

杜海普 閔志遠(yuǎn)

摘要：目前，己二酸的生產(chǎn)工藝一般需要經(jīng)過(guò)己二酸粗制和己二酸精制，在己二酸的固液分離過(guò)程中，需要用到增稠器調(diào)整漿料濃度，然后才能進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行脫水分離，結(jié)合工況需求，對(duì)燭型過(guò)濾器、旋轉(zhuǎn)葉片式過(guò)濾器和固定沉降式過(guò)濾器進(jìn)行對(duì)比，選擇能達(dá)到節(jié)能環(huán)保、安全穩(wěn)定生產(chǎn)的增稠器投入生產(chǎn)使用。

關(guān)鍵詞：己二酸增稠器;燭型過(guò)濾器;旋轉(zhuǎn)葉片式過(guò)濾器;固定沉降式過(guò)濾器;生產(chǎn)應(yīng)用

1己二酸生產(chǎn)工藝中增稠器的應(yīng)用

己二酸溶液主要是硝酸和環(huán)己醇在一系列的催化氧化反應(yīng)過(guò)程中得到的，反應(yīng)后的溶液經(jīng)結(jié)晶器真空蒸發(fā)冷凝后，部分結(jié)晶析出，然后進(jìn)行固液分離。由于離心機(jī)對(duì)己二酸漿料的濃度要求較高，當(dāng)下料濃度過(guò)低時(shí)，會(huì)造成離心機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)，導(dǎo)致離心機(jī)無(wú)法正常分離濾餅和濾液;下料濃度過(guò)高時(shí)則會(huì)使?jié){料流動(dòng)性變差，濾餅分布不均勻，降低分離效果，在能源利用方面也會(huì)造成巨大浪費(fèi)。所以，在己二酸的固液分離中，必須選擇合適的己二酸增稠器用以調(diào)整漿料的濃度，才能使離心機(jī)安全穩(wěn)定節(jié)能的運(yùn)轉(zhuǎn)。

2不同增稠器工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)比較

增稠器主要是經(jīng)過(guò)過(guò)濾進(jìn)行固液分離，將一定濃度的漿料在其中進(jìn)行濃縮達(dá)到后續(xù)工作需要的漿料濃度，目前己二酸生產(chǎn)工藝中最為常用的就是燭型過(guò)濾器、旋轉(zhuǎn)葉片式過(guò)濾器和固定沉降式過(guò)濾器。

2.1燭型過(guò)濾器工作原理

燭型過(guò)濾器的過(guò)濾過(guò)程是周期性循環(huán)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程，運(yùn)行過(guò)程中將過(guò)濾、洗滌、干燥和定時(shí)清洗結(jié)合到一起，過(guò)濾器內(nèi)部由多根濾棒組成，每根濾棒都相當(dāng)于一個(gè)過(guò)濾單元。該增稠器在工作時(shí)先借助增稠器進(jìn)料泵將己二酸晶漿連續(xù)輸入增稠器并充滿每個(gè)過(guò)濾單元，己二酸晶漿經(jīng)過(guò)燭式過(guò)濾器實(shí)現(xiàn)固液分離和增稠，清液從連接濾芯的中心管中被抽出，經(jīng)氣液分離裝置進(jìn)入母液酸罐。濾出的己二酸晶漿經(jīng)工藝氣體反吹剝落后，沉入增稠器底部，經(jīng)殼體下方的下料閥門(mén)控制排入緩沖罐，作為離心機(jī)的進(jìn)料進(jìn)入離心機(jī)，完成離心、脫水處理等操作。為防止增稠器長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的工作造成增稠器內(nèi)殘留有部分結(jié)晶影響過(guò)濾效果，在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)多個(gè)循環(huán)后可用熱水進(jìn)行自動(dòng)清洗，使其能連續(xù)穩(wěn)定的工作。

2.2旋轉(zhuǎn)葉片式過(guò)濾器工作原理

旋轉(zhuǎn)葉片式過(guò)濾器是由四組安裝在水平軸上旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)形濾框組成，每一個(gè)濾框分為12個(gè)獨(dú)立扇型濾拍，以設(shè)定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，在一次回轉(zhuǎn)中，通過(guò)抽吸、過(guò)濾、反洗、濾餅剝離連續(xù)進(jìn)行己二酸的增濃。在12組濾拍中有十組抽吸過(guò)濾，一組反洗，一組通過(guò)刮板刮掉濾餅。為避免濾餅堵塞濾網(wǎng)，每隔一段時(shí)間要用熱水沖洗內(nèi)部，每次沖洗10min 。增濃后的漿料進(jìn)入離心機(jī)中，冷母液洗去濾餅附著的硝酸、催化劑、雜質(zhì)，離心后濾餅進(jìn)入己二酸濃縮罐。

2.3固定沉降式過(guò)濾器工作原理

固定沉降式過(guò)濾器主要借助于外力產(chǎn)生流體和固體顆粒之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到流體和固體顆粒分離的效果，這些外力包括重力、離心力、壓力差等。過(guò)濾器內(nèi)部設(shè)有三組固定濾框，需要濃縮的晶漿進(jìn)入到過(guò)濾器中，己二酸晶體靠重力沉入增稠器底部，清液則由母液抽出管道相連接的濾框抽出，抽送量通過(guò)泵出口管線上的流量控制器進(jìn)行自動(dòng)控制，以調(diào)整漿料的出料濃度;增稠器內(nèi)部安裝多組稱重元件用以檢測(cè)過(guò)濾器上沉積的濾餅重量，經(jīng)過(guò)濃縮后的己二酸晶漿在滑閥的控制下送入離心機(jī)進(jìn)行離心分離。為保證增稠器連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行一定周期后切換母液水進(jìn)行濾框的沖洗。

2.4三種增稠器的優(yōu)缺點(diǎn)比較

燭式過(guò)濾器內(nèi)部沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，適用于固體顆粒較少的漿料，在連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中主要采用壓差變送器、時(shí)間和流量變送器進(jìn)行控制，自動(dòng)化程度高。生產(chǎn)中只要濾芯的安裝使用得當(dāng)，各設(shè)定參數(shù)穩(wěn)定，使用過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，就可保證設(shè)備安全、高效、長(zhǎng)周期運(yùn)行。

旋轉(zhuǎn)葉片式過(guò)濾器運(yùn)轉(zhuǎn)部件多，自動(dòng)化程度低，由于需要機(jī)械旋轉(zhuǎn)，在運(yùn)轉(zhuǎn)期間需手動(dòng)加油潤(rùn)滑、更換密封等，手動(dòng)操作較多，如果注油不及時(shí)或油質(zhì)變差，就會(huì)造成電機(jī)負(fù)荷大，甚至燒毀，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要有人員監(jiān)控。

沉降式增稠器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，出料的濃度由母液的抽送量和安裝在其內(nèi)部的重力傳感器進(jìn)行控制，運(yùn)行過(guò)程中主要靠物料的固液比重差實(shí)現(xiàn)增濃，適用于固液比重差較大的漿料，物料的抽吸、反洗全部通過(guò)定時(shí)程序控制自動(dòng)進(jìn)行，其自動(dòng)化程度較高。

3結(jié)論

綜上所述，燭型過(guò)濾器和固定沉降式過(guò)濾器相較旋轉(zhuǎn)葉片式過(guò)濾器而言，都具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，能夠更好的使己二酸生產(chǎn)裝置連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行，而己二酸粗制工段和精制工段物料的固液比重差分別為：

1.36-1.25=0.11; ? ? ? ? ?1.36-1.01=0.35;

根據(jù)沉降速度公式可以得出在己二酸粗制工段，由于物料固液比重差太小，很難利用重力沉降分離，故采用燭型過(guò)濾增稠器;在己二酸精制工段，由于物料固液比重差大，易于分離，所以采用固定沉降式增稠器。

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