黃金旺
(天津渤化永利化工股份有限公司,天津 300452)
純堿生產(chǎn)過(guò)程中用于取出液固液分離的設(shè)備大多采用真空式過(guò)濾機(jī)。永利化工新區(qū)采用的是水平皮帶式真空過(guò)濾機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)帶機(jī)),它是利用脫水皮帶承載、輸送并通過(guò)真空的作用對(duì)懸浮液進(jìn)行固液分離的新型設(shè)備,其主要參數(shù):
帶機(jī)的過(guò)濾部分按作用不同可分為兩個(gè)區(qū):以過(guò)濾液隔板為界限分為吸液區(qū)與吸干區(qū)。吸液區(qū)主要作用是吸收出堿液中的液體,在帶機(jī)轉(zhuǎn)至第一道洗水槽前將大部分出堿液吸收干凈,經(jīng)由第一道洗水降低濾餅中的鹽分,在此區(qū)域內(nèi)的過(guò)濾液通過(guò)分離器進(jìn)入到MI系統(tǒng)。隔板后的區(qū)域稱(chēng)為吸干區(qū),其作用為經(jīng)由第二道洗水洗滌、降低濾餅中的鹽分,在二道洗水范圍外降低濾餅的水分,合格的重堿經(jīng)卸料系統(tǒng)進(jìn)入煅燒工序。
由于過(guò)濾過(guò)程中兩個(gè)區(qū)域的作用不同,使得濾餅洗滌水可循環(huán)使用,也就是在吸干區(qū)用新鮮水作為第二道洗水,洗滌濾餅中的雜質(zhì)后,經(jīng)過(guò)氣液分離器進(jìn)入到洗后液系統(tǒng),稱(chēng)為洗后液,它的鹽分含量相對(duì)出堿液較低,可作為第一道洗水使用。第一道洗水送到帶機(jī)的吸液區(qū),洗滌濾餅后進(jìn)入到母液中。
水平帶式過(guò)濾機(jī)與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)鼓式過(guò)濾機(jī)相比,其分離效率高,洗水用量少,生產(chǎn)能力大,自動(dòng)化程度高。正常情況下洗水當(dāng)量可控制在0.50~0.60 m3/t堿,對(duì)降低母液當(dāng)量,做好聯(lián)堿母液平衡有很大的好處。
但在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中,先后發(fā)現(xiàn)了如下幾個(gè)問(wèn)題。
氨母液II投量在450m3/h左右時(shí),出堿液分布到皮帶上后,其液體流動(dòng)的距離比較長(zhǎng)(約5~6 m),個(gè)別時(shí)候甚至超過(guò)了第一道洗水槽(也稱(chēng)洗后液槽,距離堿液分配槽約7m)這不但影響到了第一道洗水的洗滌效率,而且也使洗后液的TCl濃度升高,洗后液量增加,漾液現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生(漾液現(xiàn)象:因吸液區(qū)走不及,堿液由帶機(jī)兩側(cè)外溢至地面)。開(kāi)始以為是由于真空度低,推動(dòng)力不足而影響到過(guò)濾速率。但經(jīng)過(guò)檢查,并未發(fā)現(xiàn)真空度及相關(guān)設(shè)備、管線存在什么問(wèn)題。再經(jīng)過(guò)探討和深入觀察,發(fā)現(xiàn)是母液分離器內(nèi)液位偏高,超過(guò)了進(jìn)口管線,降低了真空的作用,使進(jìn)入母液分離器的液體量受到限制,導(dǎo)致出堿液流經(jīng)距離超長(zhǎng),生產(chǎn)能力偏低,有關(guān)指標(biāo)出現(xiàn)不正常的情況。
第二道洗水系統(tǒng)共有3根洗水管,第一根為簾布式洗水管,第二、三根為噴嘴式洗水管。噴嘴噴出的洗水呈一圓形,其直徑為400mm左右。第一根簾布式洗水管與第二根噴管的距離為670mm左右,第一根簾布式洗水管流出來(lái)的洗水還未完全透過(guò)濾餅,噴嘴噴出來(lái)的洗水就覆蓋其上面,造成洗水重疊,洗滌效果不佳,洗水用量較大。
帶機(jī)托盤(pán)與皮帶及耐磨帶之間需要用水來(lái)潤(rùn)滑,以降低阻力。原采用塑料軟管串聯(lián)連接,隨著溫度的變化及長(zhǎng)時(shí)間的使用,塑料管出現(xiàn)了老化的現(xiàn)象,經(jīng)常出現(xiàn)脫落的情況,而當(dāng)一個(gè)接頭脫落后,則整條水管就沒(méi)有水了,雖然DCS畫(huà)面上顯示的潤(rùn)滑水量正常,而實(shí)際上作用于皮帶與托盤(pán)及耐磨帶之間的水量卻很少,因?yàn)榇罅康臐?rùn)滑水都從脫落的水管處流走了。由于潤(rùn)滑水量不足,就會(huì)使皮帶或托盤(pán)的某個(gè)部位表面被磨光,這不但會(huì)影響到設(shè)備的使用壽命,而且還會(huì)造成皮帶與傳動(dòng)輥之間的摩擦阻力變小,出現(xiàn)傳動(dòng)輥旋轉(zhuǎn)而脫水皮帶不隨之旋轉(zhuǎn)的所謂“打滑”現(xiàn)象,給生產(chǎn)帶來(lái)了很大的影響,導(dǎo)致重堿鹽分偏高。
原帶機(jī)配用的洗水氣動(dòng)閥為切斷式,其作用就是在帶機(jī)出現(xiàn)故障聯(lián)鎖停車(chē)時(shí)該閥能夠自動(dòng)關(guān)閉,正常時(shí)就處于滿(mǎn)開(kāi)的狀態(tài)。當(dāng)需要對(duì)洗水流量進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí),操作人員就要到現(xiàn)場(chǎng),上到平臺(tái)上,站在兩條洗水管線上開(kāi)關(guān)閥門(mén),不但調(diào)節(jié)不方便,而且安全隱患也很大,調(diào)節(jié)的及時(shí)性也大打折扣。
根據(jù)存在的問(wèn)題,進(jìn)行了三項(xiàng)改造。
第一,在濾液總管的母液分離這一段增加一條副管,使部分濾液不通過(guò)分離器而直接進(jìn)到MI澄清桶,以減少進(jìn)入分離器的液體量,提高分離效果。其副管管線為DN300,在-40kPa的真空狀態(tài)下,濾液流速以0.6m/s計(jì)算,其流量約150m3/h,可占濾液總量的30%以上,大大降低了分離器的負(fù)荷,提高其分離能力。兩條濾液管線都是由MI澄清桶的中部位置進(jìn)入,而MI澄清桶始終保持溢流的液位,起到液封的作用,可保證新添加的管線既走母液又不漏真空。
第二,將濾液總管上用于分隔濾液及洗水的隔板向吸干區(qū)移動(dòng)了約1m,使吸液區(qū)面積由29m2左右增加到32m2。
圖1 母液分離器及管線
第三,為了保證第一道洗水的洗滌效果,將該道洗水槽往吸干區(qū)移動(dòng)了約2m,使該道洗水槽距離堿液分配槽的距離由6.5m增加到8.5m。這樣,可以保證全部或絕大部分液體在吸液區(qū)內(nèi)完全透過(guò)濾餅后再進(jìn)行洗滌,以提高洗滌效果。改造完成后單機(jī)AⅡ投量可以達(dá)到520m3/h左右,出堿液在距離堿液分配槽約4~5m處,即可完全吸干,洗后液的TCl濃度也由40~50tt,降低到20~30tt,第一道洗水的洗滌效果大大提高,有力保證了各項(xiàng)指標(biāo)的順利完成。
我們將第一、二根噴嘴式洗水管之間的距離加大到1 300mm,同時(shí)將該段洗水管線整體往吸干區(qū)移動(dòng)了1 200mm左右,目的就是要保證濾液完全透過(guò)濾餅后在進(jìn)行洗滌,以達(dá)到最佳的洗滌效果。改造完成后,第二段洗水的單機(jī)用量一般都在20 m3/h左右(原用量約在30m3/h左右),從而保證了洗水當(dāng)量能夠維持在0.6m3/t堿以下,對(duì)系統(tǒng)母液平衡起到了重要作用,同時(shí)重堿水分也穩(wěn)定在14%以下,過(guò)濾損失等指標(biāo)也達(dá)到要求。
三臺(tái)帶機(jī)的潤(rùn)滑水管全部改為PPR管并聯(lián)連接,不但連接可靠性大大加強(qiáng),而且潤(rùn)滑水量也能夠得到保證?,F(xiàn)在能夠做到根據(jù)帶機(jī)的負(fù)荷,自由調(diào)節(jié)潤(rùn)滑水量。
1)將卸料端處(帶機(jī)東側(cè))的第一根皮帶托輥墊高。皮帶主傳動(dòng)輥與第一根皮帶托輥的距離約有1 m,皮帶由于自身的重量,不可避免的會(huì)出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象,這樣,皮帶與主傳動(dòng)輥的接觸面積就小了。根據(jù)這種情況,我們就將第一根皮帶托輥在現(xiàn)有條件下墊高約60~80mm,以減少皮帶的下沉,加大皮帶與傳動(dòng)輥的接觸面積,保證傳動(dòng)輥的動(dòng)力盡可能多的傳給皮帶,降低皮帶打滑概率,保證生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。
2)維持適當(dāng)?shù)膸C(jī)轉(zhuǎn)速,以增加主傳動(dòng)輥與皮帶的接觸時(shí)間,保證足夠的動(dòng)力傳送。經(jīng)試驗(yàn)當(dāng)帶機(jī)轉(zhuǎn)速控制在40Hz左右時(shí)(濾布旋轉(zhuǎn)一周約需4 min),皮帶打滑的現(xiàn)象明顯減少。所以根據(jù)負(fù)荷的高低及時(shí)調(diào)整帶機(jī)的轉(zhuǎn)速,保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
為保證洗水調(diào)節(jié)及時(shí)、方便我們將第一、二段洗水氣動(dòng)閥由切斷式改為可進(jìn)行調(diào)節(jié)的氣動(dòng)閥,當(dāng)需要進(jìn)行洗水調(diào)節(jié)時(shí),操作人員在DCS上進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié),不僅及時(shí)、方便,也消除了安全隱患。
另外,為延長(zhǎng)濾布使用壽命,減少非正常損壞,我們?cè)谥鱾鲃?dòng)輥與濾布轉(zhuǎn)向輥之間加托梁,減少濾布的損壞。濾布的運(yùn)轉(zhuǎn)是沒(méi)有動(dòng)力的,它是依靠濾餅的重量和真空的作用,依附在皮帶上并隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。在卸料端,濾布脫離皮帶到轉(zhuǎn)向輥處,這之間約有800mm左右的距離沒(méi)有支撐物,在正常情況下,濾餅厚度在30~50mm左右時(shí),運(yùn)行到此處時(shí),濾布稍有下沉。但當(dāng)出現(xiàn)特殊情況,濾餅厚度增加時(shí),濾布下沉嚴(yán)重,就會(huì)出現(xiàn)沉到框架里面卡在濾布噴淋管等處,造成濾布的損壞。根據(jù)這種情況,我們就在主傳動(dòng)輥與濾布轉(zhuǎn)向輥之間增加了兩根托梁,起到承重的作用,以防止濾布下沉而造成損壞。到目前為止,未出現(xiàn)由于掛堿過(guò)厚,濾布下沉而造成濾布損壞的情況。濾布的更換完全是在自然損壞的情況下進(jìn)行的。濾布使用周期也延長(zhǎng)到半年左右。
任何一種新設(shè)備的使用都有一個(gè)熟悉和掌握的過(guò)程,為我所用,是我們引進(jìn)各種高效、節(jié)能、環(huán)保設(shè)備的重要一點(diǎn)。從目前的情況看,雖然經(jīng)過(guò)改造,設(shè)備運(yùn)行狀況有了一定的好轉(zhuǎn),但帶式過(guò)濾機(jī)生產(chǎn)能力還有潛力可挖。所以,我們還要在工作中繼續(xù)探討和論證,迎難而上,把設(shè)備的特點(diǎn)完全發(fā)揮出來(lái),實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、低耗的目的。