PTA料漿真空過濾特性與工業(yè)試驗研究

徐江遠（逸盛大化石化有限公司 大連 116600）

纖維是天然、人工合成的絲狀物，紡織纖維是用來紡織布的纖維?；w是纖維中的一大類。精對苯二甲酸是生產(chǎn)聚酯纖維、聚酯瓶片、聚脂薄膜的重要有機原料之一，廣泛的應用于化纖纖維、輕工、電子、建筑等國民經(jīng)濟的各個方面，與人民生活水平的高低有著非常密切的關系。PTA生產(chǎn)工藝復雜，存在易燃、易爆物料，屬于甲類火災危險性區(qū)域，生產(chǎn)運行技術性強，操作難度大，自動化程度要求高。在PTA生產(chǎn)工藝中，過濾分離是非常重要的環(huán)節(jié)，當前，我國主要利用轉(zhuǎn)鼓式真空過濾機對其進行過濾分離精制，本文就PTA料將真空過濾特性及工業(yè)試驗進行了深入探討，希望對PTA的實際生產(chǎn)有一定的指導作用。

一、轉(zhuǎn)鼓真空過濾機簡介及使用中存在的問題

轉(zhuǎn)鼓真空過濾機是真空過濾機的一種，能夠?qū)腋☆w粒粗細不均勻的懸浮液進行過濾。轉(zhuǎn)鼓真空過濾機的過濾動力主要依靠真空壓力，此外還有一部分是借助物料沉降過程中產(chǎn)生的動力和固體顆粒自身的重力作用。在沉降過程中，直徑比較大的固體顆粒首先被停留在濾布上面，而較小的顆粒則依附在較大顆粒的表面，這樣可以保持濾布的通透性，不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，并且對于濾布的清洗方面也比較方便。

在利用轉(zhuǎn)鼓式真空過濾機精制PTA的工藝中，存在一些問題。首先過濾機轉(zhuǎn)鼓容易出現(xiàn)彎曲變形、扁塌以及剪切扭曲變形等現(xiàn)象，其次濾布使用壽命不長，需要經(jīng)常更換，造成了更換維修的工作量比較大。再次，過濾效率不高，并且能耗比較大。因此在很大程度上制約了PTA裝置成套設備國產(chǎn)化和擴容改造工作。

二、PTA漿料真空過濾特性

1.濾餅比阻的影響因素

濾餅比阻能夠代表過濾的難易程度，這是濾餅最基本的特征。如果物料性質(zhì)確定，孔隙率則是濾餅比阻的重要參數(shù)。據(jù)濾葉試驗研究表明，影響濾餅比阻的因素主要有過濾壓差、料漿濃度、料漿粘度、料漿密度、過濾時間等。其中，對濾餅比阻影響最小的因素是過濾時間，這主要是因為在一定的過濾壓差之下，僅僅在過濾的開始階段，過濾時間對比阻產(chǎn)生一定的影響，隨著過濾過程的進行，濾餅的結(jié)構逐漸趨于穩(wěn)定，這是過濾時間對濾餅比阻的影響就很小了。當給定料漿時，料漿的密度、粘度等因素對濾餅的影響都包含在料漿的濃度之中，因此可以忽略過濾時間產(chǎn)生的微小影響。通常，濾餅比阻會隨著料漿濃度的增大而降低，隨著過濾壓差的增大而提高。這主要是因為料漿濃度增加之后，能夠使固體顆粒迅速在過濾介質(zhì)上架橋而形成濾餅，顆粒不穩(wěn)定并且不能夠達到孔隙率最小的堆積狀態(tài)。料漿濃度越高，顆粒的不規(guī)則性也就越大，從而濾餅的孔隙率也就越大。而過濾壓差對濾餅比阻的影響主要體現(xiàn)在對破壞濾餅結(jié)構重組上，過濾壓差越大，漿料顆粒越容易發(fā)生滑動，從而增加濾餅的密度，降低孔隙率，提高比阻值。可見，過濾壓差和漿料濃度都是對濾餅孔隙率造成影響而影響濾餅比阻的。

2.濾餅脫水的影響因素

濾餅脫水過程又稱作脫液或者干燥，指通過對濾餅施加去飽和力置換濾餅孔隙中的濾液的過程。常見的脫水方法有機械壓榨法、離心法、氣體置換法、液體脫水法等等。氣體置換法在PTA生產(chǎn)工藝中最為常見，能夠減少濾餅中溶解的對甲基苯甲酸和對羧基苯甲醛等雜志的含量。

（1）脫水時間的影響

實驗研究表面，在脫水最初的幾秒中，以脫除孔隙水為主，因此含濕率會突降。之后以脫除薄膜水和毛細水位住，含濕率趨于平緩。脫水一定時間之后，濾餅含濕率不再改變，說明粘附在濾餅表面的水分很難再排出，毛細力與排液力達到了平衡。因此，通常在實際生產(chǎn)中，企業(yè)會將脫水時間控制在含濕率穩(wěn)定區(qū)之前，以降低能耗。

（2）脫水壓力的影響

通常在脫水初期，脫水壓力的影響并不大，但是在脫水的后半階段，脫水壓力與濾餅水分的脫除有很大的關系。脫水壓力高，就會產(chǎn)生比較大的脫水壓差，從而排出更多的薄膜水和毛細水，從而使濾餅含濕率更低，這樣不僅能夠為后續(xù)干燥過程節(jié)省能量，也能減少濾餅中的雜志含量，提高PTA產(chǎn)品質(zhì)量。

（3）干燥相關因子的影響

干燥相關因子就是指單位面積上單位質(zhì)量濾餅的脫水時間。不同濃度漿料形成的濾餅含濕率基本僅和干燥相關因子有關，與濃度關系不大。因此工業(yè)現(xiàn)場中濃度的波動對產(chǎn)品質(zhì)量影響不大，但是一定要控制好濾餅的厚度，否則就會影響產(chǎn)品的質(zhì)量，甚至出現(xiàn)產(chǎn)品不合格的現(xiàn)象。

三、工業(yè)試驗研究結(jié)果

通過階段性的現(xiàn)場試驗表明，優(yōu)化后的轉(zhuǎn)鼓式真空過濾機得到的產(chǎn)品均能符合標準要求，灰份含量在3-6mg/kg之間，其中干燥機出料口的產(chǎn)品灰分含量均在3mg/kg左右，取得了可喜的實驗成果，可以進行進一步開發(fā)和推廣。

結(jié)束語

近些年，我國國產(chǎn)真空過濾機技術逐漸走向成熟，為PTA裝置運用此項分離技術提供了很好的技術保證。通過對轉(zhuǎn)鼓真空過濾機的優(yōu)化，能夠得到純度更高的PTA產(chǎn)品，從而滿足市場對PTA的需求，推動PTA生產(chǎn)技術的進一步發(fā)展，為我國創(chuàng)造更多的經(jīng)濟利益和社會利益。

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