丁超然

(江蘇井神鹽化股份有限公司 淮安堿廠,江蘇 淮安 223200)

專論與綜述

從真空帶濾機(jī)結(jié)構(gòu)特性分析其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

丁超然

(江蘇井神鹽化股份有限公司 淮安堿廠,江蘇 淮安 223200)

根據(jù)與國(guó)外帶濾機(jī)制造商技術(shù)交流所掌握的帶濾機(jī)的信息,介紹并分析了帶濾機(jī)的結(jié)構(gòu)與技術(shù)性能,以供純堿行業(yè)在未來(lái)的裝置技術(shù)更新時(shí)參考。

真空帶濾機(jī);結(jié)構(gòu)特性;應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在歐洲索爾維純堿廠,水平真空帶濾機(jī)已經(jīng)成為重堿過(guò)濾的主要設(shè)備。而在中國(guó)純堿行業(yè)中,真空帶濾機(jī)用于重堿過(guò)濾還沒(méi)有得到廣泛推廣應(yīng)用。這主要是國(guó)內(nèi)純堿設(shè)備制造商對(duì)帶濾機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材質(zhì)的選用還沒(méi)有更多的研究和試驗(yàn)條件,真空帶濾機(jī)的制造技術(shù)也存在差距。近年來(lái),隨著與國(guó)外帶濾機(jī)制造商的技術(shù)交流和設(shè)備的引進(jìn),逐漸對(duì)帶濾機(jī)有所了解。過(guò)濾裝置是純堿生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。過(guò)濾工序的工況優(yōu)劣,直接影響純堿生產(chǎn)的若干工藝技術(shù)指標(biāo)及消耗定額。因此,如何選用技術(shù)成熟、工藝指標(biāo)優(yōu)秀的過(guò)濾裝置,是純堿生產(chǎn)裝置配置極其重要的環(huán)節(jié)。

由于純堿生產(chǎn)過(guò)程中其物料物化性質(zhì)的特殊性,傳統(tǒng)的純堿生產(chǎn)過(guò)濾裝置一般都采用真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)。盡管真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)經(jīng)過(guò)幾代的改進(jìn),但終不盡如意。業(yè)內(nèi)的工程技術(shù)人員致力于開(kāi)發(fā)能夠用于純堿生產(chǎn)的新型過(guò)濾裝置以及為真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)彌補(bǔ)其工藝缺陷的技術(shù)措施。如開(kāi)發(fā)用推料離心機(jī)直接分離重堿。盡管推料離心機(jī)的分離效率可大大提高分離效果,但其對(duì)結(jié)晶質(zhì)量的要求和上下工序的工藝配合條件較為苛刻。目前用于純堿行業(yè)的過(guò)濾裝置仍然以真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)為主要裝置配置。

為改善真空過(guò)濾機(jī)的性能及彌補(bǔ)其技術(shù)不足,在真空轉(zhuǎn)鼓濾堿機(jī)后配置推料離心機(jī),以進(jìn)一步降低重堿水分并力求取得洗水的分離及得到二次利用。目前此工藝流程在純堿行業(yè)中基本得到認(rèn)可并逐漸得到推廣。但此工藝流程的配置不盡合理,不僅工藝流程相對(duì)復(fù)雜,且投資的增加也成為各純堿企業(yè)較為關(guān)注的問(wèn)題。

而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)純堿生產(chǎn)過(guò)濾裝置的改進(jìn)在本世紀(jì)初基本得以完成。如索爾維歐洲的一些純堿廠,在上世紀(jì)末或更早的時(shí)間已經(jīng)用水平帶式真空過(guò)濾機(jī)替代了真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)。2002年,中國(guó)純堿協(xié)會(huì)組織行業(yè)技術(shù)考察團(tuán)赴歐洲索爾維部分純堿廠進(jìn)行技術(shù)交流,并對(duì)水平真空帶濾機(jī)應(yīng)用進(jìn)行考察。此后中國(guó)純堿協(xié)會(huì)也致力于推薦使用水平真空帶濾機(jī)。

由于中國(guó)的純堿廠對(duì)真空帶濾機(jī)尚不甚了解以及國(guó)內(nèi)制造技術(shù)不能滿足技術(shù)條件,使此項(xiàng)技術(shù)未能在國(guó)內(nèi)堿廠采用。隨著與國(guó)外真空帶濾機(jī)制造商的技術(shù)交流,真空帶濾機(jī)逐漸被認(rèn)識(shí),因此真空帶濾機(jī)的配套應(yīng)用將逐步在國(guó)內(nèi)純堿行業(yè)實(shí)現(xiàn)。

本文是通過(guò)與國(guó)外多家?guī)V機(jī)生產(chǎn)商的技術(shù)交流中對(duì)真空帶濾機(jī)的了解,從帶濾機(jī)的結(jié)構(gòu)及使用效果闡述其優(yōu)勢(shì),以供業(yè)內(nèi)人士參考。

1 真空帶濾機(jī)簡(jiǎn)介

真空帶濾機(jī)其工作原理仍然是利用真空的推動(dòng)力在過(guò)濾介質(zhì)兩側(cè)產(chǎn)生推動(dòng)力,以分離固液料漿。與真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)不同的是,過(guò)濾介質(zhì)的托架是有足夠穿透空氣通道的橡膠皮帶,而且整個(gè)過(guò)濾過(guò)程是在水平運(yùn)行軌跡上完成的,因此稱為水平真空帶濾機(jī)(見(jiàn)圖1)。

圖1 真空帶濾機(jī)外觀圖

由于真空帶濾機(jī)的干燥區(qū)域可隨皮帶的延長(zhǎng)而增加干燥停留時(shí)間,不受轉(zhuǎn)鼓周長(zhǎng)的限制,因此其干燥時(shí)間充分,其分離物的水分指標(biāo)相對(duì)較低。如氨堿法生產(chǎn)工藝的一般結(jié)晶質(zhì)量,經(jīng)帶濾機(jī)過(guò)濾后的重堿水分可在15%～16%,較差狀態(tài)也可以達(dá)到17%左右。

帶濾機(jī)的能力取決于過(guò)濾面積。與真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)不同的是,帶濾機(jī)的有效面積相對(duì)較大,其中吸堿部分相對(duì)較短,且在瞬間完成吸堿,因此其干燥區(qū)域相對(duì)增加;另外帶濾機(jī)的濾布再生過(guò)程是在非作業(yè)區(qū)域內(nèi)完成,因此不占用過(guò)濾作業(yè)面積。

圖2為現(xiàn)場(chǎng)的帶濾機(jī)示意圖。

圖2 現(xiàn)場(chǎng)的帶濾機(jī)

帶濾機(jī)的工藝指標(biāo)如表1:

表1 真空帶濾機(jī)工藝指標(biāo)

真空帶濾機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是可以將洗水分離并進(jìn)行二次利用。這可以降低洗滌水的用量,對(duì)降低母液當(dāng)量和后續(xù)工序的能耗及再制品平衡至關(guān)重要。這是轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)非常難以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。

2 真空帶濾機(jī)結(jié)構(gòu)

真空帶濾機(jī)的主要結(jié)構(gòu)分為:機(jī)架及驅(qū)動(dòng)裝置、真空管、真空盤(pán)、過(guò)濾皮帶、濾布、進(jìn)料布料裝置、濾

餅洗滌裝置、卸料裝置、濾布洗滌裝置、皮帶糾偏裝

置等。

2.1 機(jī)架及驅(qū)動(dòng)裝置(見(jiàn)圖3)

圖3 機(jī)架及驅(qū)動(dòng)裝置

機(jī)架除支撐結(jié)構(gòu)外,還配置皮帶的頭尾輪及驅(qū)動(dòng)裝置。在純堿生產(chǎn)工序中,機(jī)架的材質(zhì)可選用碳鋼防腐和不銹鋼材質(zhì)。根據(jù)國(guó)外的使用經(jīng)驗(yàn),采用316不銹鋼材質(zhì)更適合純堿的生產(chǎn)環(huán)境。各生產(chǎn)廠商采用不同的機(jī)架連接方式,或全螺栓連接或焊接。螺栓連接形式利于檢修和校正;焊接連接使得機(jī)架的穩(wěn)定性更好,一旦調(diào)試合格后,更利于真空裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。無(wú)論哪種連接方式,都是現(xiàn)場(chǎng)安裝施工,關(guān)鍵是現(xiàn)場(chǎng)的安裝質(zhì)量和調(diào)試水平。

國(guó)外制造商給中國(guó)客戶的帶濾機(jī)機(jī)架,往往是在國(guó)內(nèi)生產(chǎn),包括材料的選用。但也有國(guó)外制造廠商是在原產(chǎn)地制造的。因此材料的內(nèi)在質(zhì)量還是有一定差異的,這也是選購(gòu)帶濾機(jī)時(shí)比質(zhì)比價(jià)的內(nèi)容之一。

驅(qū)動(dòng)裝置包含驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變速箱及皮帶輪。生產(chǎn)廠商一般都配置變頻電機(jī)及變頻裝置,以滿足帶速的調(diào)節(jié)。變速箱為滾筒式變速箱(見(jiàn)圖4),這使得驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)更緊湊,且利于防水、防潮。50 m2帶濾機(jī)配置的電機(jī)功率為37～75 kW不等,這與各制造廠的配置有關(guān)。因此在選用帶濾機(jī)時(shí),從節(jié)能角度考慮,在滿足過(guò)濾能力的前提下,應(yīng)盡量選用功率消耗更低的品牌。

變速箱的質(zhì)量是帶濾機(jī)長(zhǎng)周期運(yùn)行的保證。因此國(guó)外的制造商均配置名牌減速機(jī),如BREVINI (布雷維尼)品牌。但有制造廠商為降低成本,機(jī)架及驅(qū)動(dòng)裝置部分采用國(guó)內(nèi)制造和配置,電機(jī)和變速箱的配置應(yīng)予以重視。

圖4 滾筒式變速箱

皮帶輪是應(yīng)引起足夠重視的部件。關(guān)鍵是皮帶輪的直徑。各制造廠商的皮帶輪的直徑不一,如50 m2帶濾機(jī)的皮帶輪直徑從φ1 000到φ1 300。不同的直徑的皮帶輪,與其造價(jià)有關(guān)系,但大直徑的皮帶輪更利于延長(zhǎng)過(guò)濾皮帶的壽命和穩(wěn)定帶濾機(jī)的帶速。因此在選用帶濾機(jī)時(shí)應(yīng)盡量選用大直徑皮帶輪。

2.2 過(guò)濾裝置

過(guò)濾部分包括真空盒、支撐及密封盤(pán)、過(guò)濾皮帶、濾布、耐磨帶。這是真空帶濾機(jī)的核心部分。

2.2.1 真空盒(見(jiàn)圖5)

真空盒是連接過(guò)濾皮帶和真空系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。真空盒的制造水平反映了該制造廠商帶濾機(jī)的水平。在運(yùn)行中與運(yùn)動(dòng)的皮帶摩擦密封過(guò)程中不能有真空的泄漏。因此真空盒要求加工和安裝精細(xì),調(diào)試水平很高。在各國(guó)外帶濾機(jī)的供貨中,真空盒的制造一般都是國(guó)外原產(chǎn)地生產(chǎn),以保證制造質(zhì)量。因此在選購(gòu)進(jìn)口帶濾機(jī)時(shí),要特別關(guān)注真空盒的生產(chǎn)地。

圖5 真空盒

真空盒的安裝和檢修,各生產(chǎn)制造商均在其結(jié)構(gòu)上采用了一些細(xì)節(jié)技術(shù)。如氣動(dòng)升降裝置,以方便真空盒的檢查和檢修。如圖6:

圖6 真空盒的氣動(dòng)升降裝置

沒(méi)有安裝氣動(dòng)升降裝置的真空盒在檢查、檢修時(shí)需要人工升降真空盒。因此在選用帶濾機(jī)時(shí)應(yīng)關(guān)注真空盒升降裝置的配置。

真空盒的密封也是關(guān)鍵技術(shù)。為防止過(guò)濾皮帶運(yùn)行過(guò)程中的真空損失,制造廠商在真空盒的上面安裝超高分子聚乙烯片,即起到真空密封的作用,同時(shí)又降低了摩擦系數(shù),對(duì)皮帶起到保護(hù)作用。

2.2.2 過(guò)濾皮帶

過(guò)濾皮帶也是核心部件。過(guò)濾皮帶的設(shè)計(jì)和制造都是關(guān)鍵技術(shù)。其技術(shù)含量決定著帶濾機(jī)的產(chǎn)能工藝技術(shù)指標(biāo)。過(guò)濾皮帶需保證足夠的透氣性、透水性;須保證足夠的強(qiáng)度、硬度和韌性;

皮帶材質(zhì)為天然橡膠,皮帶分為四層,內(nèi)襯聚酯編織物加強(qiáng)層(見(jiàn)圖7)。因此皮帶的強(qiáng)度和硬度一般達(dá)到邵氏硬度A65。用于純堿生產(chǎn)的不同規(guī)格的帶濾機(jī)的帶寬不等,一般為2.4～3 m,帶厚各制造廠不等,一般厚度為35～38 mm。皮帶上開(kāi)有凹槽,凹槽寬度為15～19 mm,凹槽深7～18 mm。凹槽區(qū)開(kāi)有圓孔或方孔排水孔。凹槽及排水孔完全按照出堿液的固液比、出堿當(dāng)量等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì),以滿足純堿生產(chǎn)的工藝要求。為提高過(guò)濾運(yùn)行過(guò)程中在過(guò)濾皮帶上的排水效率,有帶濾機(jī)制造廠商將皮帶的凹槽設(shè)計(jì)為傾斜狀,使得過(guò)濾排水性能更好。對(duì)于寬型皮帶,這種凹槽的設(shè)計(jì)其效果更加明顯。如圖8:

皮帶接頭為硫化黏接,為保證黏接質(zhì)量和皮帶的平行度,好的制造商在生產(chǎn)廠內(nèi)進(jìn)行硫化黏接。運(yùn)輸?shù)绞褂矛F(xiàn)場(chǎng)的是完整的環(huán)形皮帶。也有在帶濾機(jī)安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行硫化黏接的廠家,但黏接的質(zhì)量和調(diào)整條件相對(duì)差一些。因此在選用帶濾機(jī)皮帶時(shí),應(yīng)盡量選用在生產(chǎn)廠家完成黏接的整條過(guò)濾皮帶。

過(guò)濾皮帶邊沿黏接裙邊(見(jiàn)圖9),裙邊的設(shè)計(jì)、質(zhì)量也是關(guān)鍵技術(shù)。有帶濾機(jī)生產(chǎn)廠商對(duì)裙邊的研究獲得專利技術(shù)。裙邊材質(zhì)區(qū)別與主體皮帶材質(zhì),是特殊橡膠材料。其特點(diǎn)是柔韌性高、強(qiáng)度高。裙邊的作用主要是擋堰功能,在進(jìn)料時(shí)形成槽型布料區(qū),防止料漿從皮帶邊緣外泄。一般裙邊的高度為120～130 mm。裙邊為易損件,使用壽命取決于裙邊材質(zhì)和裙邊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。裙邊的使用壽命一般為1～5 a。裙邊的黏接是在施工現(xiàn)場(chǎng)剩黏接,因此要求較高的黏接技術(shù)。

圖9 過(guò)濾皮帶黏接裙邊

過(guò)濾皮帶底部有一層耐磨帶,其材質(zhì)為聚丙烯機(jī)織物。耐磨帶可有效地保護(hù)過(guò)濾皮帶的磨損,提高過(guò)濾皮帶的使用壽命。耐磨帶的壽命一般為1年。耐磨帶可以拆下更換,只需氣動(dòng)降低真空盒即可進(jìn)行拆除更換耐磨帶。

2.2.3 濾布

濾布的材質(zhì)為聚丙烯或聚酯材料。一般為2層機(jī)織編織布。其使用壽命1～2 a。目前與帶濾機(jī)配套的濾布均產(chǎn)于歐洲,如德國(guó)、瑞典等。濾布與過(guò)濾皮帶同步運(yùn)行。但在洗滌過(guò)程,濾布與過(guò)濾皮帶分開(kāi),用高壓噴頭的洗滌水進(jìn)行沖洗濾布,以保證濾布的穿透性,使得帶濾機(jī)能夠連續(xù)運(yùn)行,無(wú)須進(jìn)行單獨(dú)的清洗濾布操作。

濾布清洗完全是自動(dòng)進(jìn)行的。因此帶濾機(jī)配置了獨(dú)立的清洗水泵,清洗水通過(guò)噴頭產(chǎn)生的壓力水流對(duì)濾布進(jìn)行沖洗(見(jiàn)圖10)。濾布沖洗水量一般為5～10 m3/h。沖洗水收集后可作為第一道洗水使用。濾布洗滌裝置一般由制造廠商作為輔助裝置配套供應(yīng)。

圖10 濾布清洗

帶濾機(jī)配有自動(dòng)糾偏裝置及濾布張緊裝置。自動(dòng)糾偏裝置在傳感器的檢測(cè)下進(jìn)行自動(dòng)糾偏,以防止濾布運(yùn)行走偏。濾布張緊裝置是濾布清洗后在即將進(jìn)行過(guò)濾前,對(duì)濾布進(jìn)行平整張緊,以保持濾布的平整。張緊裝置有重力滾張緊(圖11),有氣動(dòng)控制自動(dòng)張緊(圖12)。均衡氣動(dòng)濾布糾偏系統(tǒng)比傳統(tǒng)的壓緊輪或?yàn)V布糾偏系統(tǒng)下濾布的使用壽命要長(zhǎng)。這些輔助裝置都是帶濾機(jī)的細(xì)節(jié)技術(shù)研究成果,甚至是專利或?qū)Ｓ屑夹g(shù)。進(jìn)口的帶濾機(jī)生產(chǎn)廠商這些技術(shù)研究成果,對(duì)帶濾機(jī)的技術(shù)性能和濾布的使用壽命的改善起到了顯著的作用。

2.3 帶濾機(jī)進(jìn)料及洗滌裝置

帶濾機(jī)的進(jìn)料和洗滌對(duì)帶濾機(jī)的技術(shù)性能影響很大。因此各帶濾機(jī)制造廠商的進(jìn)料和洗滌均采用不同的技術(shù)。

2.3.1 進(jìn)料裝置

帶濾機(jī)的進(jìn)料關(guān)鍵是要均勻地將料漿分布在較寬的過(guò)濾皮帶上。布料不均勻會(huì)導(dǎo)致真空度的分配不均勻,洗滌和干燥會(huì)受到嚴(yán)重的影響。帶濾機(jī)的進(jìn)料裝置關(guān)鍵是布料器的設(shè)計(jì)(圖13)。有順流布料形式和逆流布料形式之分。布料器的卸料方向與皮帶運(yùn)行方向一致為順流布料,反之為逆流布料。

圖13 帶濾機(jī)進(jìn)料裝置

皮帶裙邊在布料時(shí)起到很好的圍堰作用,使得料漿更均勻地在濾布上形成料層(圖14),這對(duì)洗滌和干燥是十分重要的。對(duì)重堿的過(guò)濾,更注重對(duì)鹽分的控制,因此堿餅的厚度和均勻程度對(duì)鹽分的控制是至關(guān)重要的。帶濾機(jī)制造廠對(duì)進(jìn)料裝置的技術(shù)研究,形成各自專有技術(shù)或?qū)＠夹g(shù),在選取真空帶濾機(jī)時(shí)應(yīng)對(duì)其予以重視。

圖14 濾布上均勻的料層

2.3.2 洗滌裝置(見(jiàn)圖15)

帶濾機(jī)的洗滌方式?jīng)Q定了其技術(shù)優(yōu)勢(shì)。帶濾機(jī)可分為多級(jí)洗滌,一般重堿的洗滌可分為2段或3段洗滌。而各段的洗滌在獨(dú)立的真空區(qū)域進(jìn)行,因此洗滌液可獨(dú)立分離,并可再循環(huán)使用。如末段的洗滌液可返回用作第一段的洗滌用水。這使得洗滌用水量和母液當(dāng)量大大降低。

由于洗滌水的分離和循環(huán)使用,帶濾機(jī)需要配置母液和洗滌水分離器,如果是三級(jí)洗滌,則需要配置3個(gè)氣液分離器及各自的洗滌液泵。帶濾機(jī)的制造廠商一般將氣液分離器和洗滌液泵作為帶濾機(jī)的輔助設(shè)備配套供應(yīng),這主要是針對(duì)洗滌液的流量要求合理設(shè)計(jì)。

目前帶濾機(jī)生產(chǎn)廠家配置的洗滌灑水大多是堰式灑水槽。也有改為噴頭洗滌方式。兩段堰式灑水槽的洗水當(dāng)量在鹽分≤0.3%(純堿)時(shí),為≤0.65 t/t堿。噴頭洗滌方式,其洗水當(dāng)量會(huì)進(jìn)一步降低。但需要對(duì)噴頭的選用和分布需要進(jìn)行必要的研究,以防止重堿鹽分波動(dòng)和水霧造成的操作環(huán)境惡化。

圖15 洗滌裝置

2.4 帶濾機(jī)的輔助裝置

用于重堿過(guò)濾的帶濾機(jī)是根據(jù)碳化出堿液的料漿固液比、碳化結(jié)晶質(zhì)量、出堿流量、鹽分、水分等工藝指標(biāo)選取帶濾機(jī)的面積。但帶濾機(jī)仍然有一定的操作彈性。其操作彈性取決于帶濾機(jī)的帶速和堿餅厚度的控制。正常工況下,進(jìn)堿量需滿足碳化出堿液的工藝要求。在出堿液流量波動(dòng)時(shí),需要控制帶濾機(jī)的帶速及堿餅厚度,并在允許的工藝指標(biāo)條件下通過(guò)輔助裝置的調(diào)節(jié)進(jìn)行操作控制。

2.4.1 超聲波測(cè)厚儀

重堿濾餅的厚度對(duì)工藝指標(biāo)的影響是顯著的。尤其是對(duì)鹽分和水分的穩(wěn)定控制,濾餅的厚度尤為重要。因此進(jìn)口帶濾機(jī)都配置了超聲波測(cè)厚儀,相對(duì)準(zhǔn)確地測(cè)定濾餅的厚度,并將其信號(hào)反饋給DCS控制系統(tǒng),以完成對(duì)堿餅厚度的控制。用于重堿的帶濾機(jī)正常的濾餅厚度以3～3.5 cm為宜,超出指標(biāo)范圍的厚度,可通過(guò)帶速的調(diào)節(jié)調(diào)整濾餅厚度,而不是通過(guò)控制進(jìn)料流量控制濾餅厚度。

2.4.2 帶速變頻調(diào)節(jié)

帶速的調(diào)節(jié)也是帶濾機(jī)操作彈性控制手段之一。帶濾機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)配置了調(diào)頻器,使得帶速可以無(wú)級(jí)變速調(diào)節(jié)。帶速調(diào)節(jié)范圍為4～24m/min,各廠家的產(chǎn)品不盡相同。如此大的帶速調(diào)節(jié)范圍使得帶濾機(jī)的負(fù)荷能力和技術(shù)指標(biāo)的操作彈性得以擴(kuò)展。

2.4.3 壓輥

帶濾機(jī)配置了壓輥,其作用主要是平整濾餅,尤其是結(jié)晶質(zhì)量不是太好的時(shí)候,濾餅表面出現(xiàn)龜裂時(shí),靠壓輥予以平整,以防止龜裂紋處漏真空,降低真空效率。壓輥的材質(zhì)為聚氨酯或PVC材料,重量較輕,耐磨且摩擦系數(shù)較小。壓輥配有單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置,電機(jī)功率一般為2.2 kW,并配置變頻調(diào)速。壓輥的轉(zhuǎn)速通過(guò)變頻調(diào)節(jié)使壓輥的線速度與過(guò)濾皮帶線速度同步,以防止壓輥黏堿。壓輥配有氣囊式壓緊調(diào)節(jié)裝置,可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件調(diào)節(jié)壓輥的壓緊狀態(tài),以減少對(duì)皮帶濾布的磨損。

2.4.4 卸料裝置(圖16)

帶濾機(jī)的卸料裝置有多個(gè)部分組成。皮帶尾輪和濾布卸料托輥形成一傾斜卸料面,卸料托輥將原平整的濾餅產(chǎn)生變形對(duì)濾餅產(chǎn)生松散作用,以方便濾餅的卸料。

圖16 帶濾機(jī)的卸料裝置

帶濾機(jī)制造商在卸料區(qū)配置了卸料毛刷輥(圖17),對(duì)濾布表面殘存的濾渣進(jìn)行清理,以減少重堿對(duì)刮刀的磨損同時(shí)提高濾布的再生效果。毛刷滾由單獨(dú)的電機(jī)驅(qū)動(dòng),產(chǎn)生不同步的線速度,達(dá)到清理的效果。

卸料的末端還配置了卸料刮刀(圖18),以清除吸附在濾布上殘存的濾餅殘?jiān)?。刮刀材質(zhì)一般為聚氨酯等非金屬材料。

圖17 卸料毛刷輥

圖18 卸料末端的刮刀

2.4.5 進(jìn)料排氣罩(圖19)

帶濾機(jī)在進(jìn)料區(qū)域配置了排氣罩,進(jìn)料過(guò)程中曝空釋放出來(lái)的氨氣、CO2通過(guò)排氣罩排放,避免了對(duì)濾過(guò)操作環(huán)境的影響。排放氣體可通過(guò)噴淋回收裝置回收氨,減少濾過(guò)的曝空氨損失。洗滌與干燥區(qū)域,因處于真空狀態(tài),因此帶排氣罩的帶濾機(jī)整個(gè)作業(yè)環(huán)境相對(duì)潔凈,更符合清潔生產(chǎn)的要求。

2.4.6 濾液管及氣液分離器

帶濾機(jī)在過(guò)濾區(qū)與干燥區(qū)配置了若干濾液管,濾液通過(guò)濾液支管匯集到濾液總管,并經(jīng)氣液分離器分離濾液。濾液管的材質(zhì)為鋼骨耐壓管。由于濾液的組成不同,濾液在不同的氣液分離器中分離。一級(jí)濾液回到母液桶,二級(jí)濾液回濾液桶,并通過(guò)濾液泵返回到第一級(jí)洗滌。因此,帶濾機(jī)配置2～3個(gè)氣液分離器。在帶濾機(jī)選型時(shí),要考慮氣液分離器的占地空間及濾液流程。氣液分離器由供貨廠家作為配套附件提供,根據(jù)帶濾機(jī)能力由供貨廠商進(jìn)行設(shè)計(jì),其材質(zhì)為不銹鋼材質(zhì)(圖21)。

圖19 進(jìn)料排氣罩

圖20 濾液管

圖21 氣液分離器

2.4.7 帶濾機(jī)的操作控制系統(tǒng)

帶濾機(jī)的操作控制基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)節(jié)控制。制造商為帶濾機(jī)配置了PLC可編程控制柜,并留有DCS控制系統(tǒng)的信號(hào)輸出。帶濾機(jī)的操作可實(shí)現(xiàn)DCS控制。如濾餅厚度控制、帶速控制、進(jìn)料量控制、洗水量控制、濾布洗滌、濾布張緊、皮帶糾偏、真空盒升降等操作均可通過(guò)DCS進(jìn)行控制。由于帶濾機(jī)的水平安裝及運(yùn)行,使得鹽分在線檢測(cè)有望成功,因此鹽分檢測(cè)與自控可在帶濾機(jī)得以實(shí)現(xiàn)。

3 對(duì)帶濾機(jī)的總體評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)帶濾機(jī)的結(jié)構(gòu)了解,帶濾機(jī)用于純堿生產(chǎn)還是具有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)優(yōu)勢(shì)的。其主要技術(shù)特點(diǎn)是:

①設(shè)備能力相對(duì)與真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)要大。

②操作彈性也相對(duì)較大,適合配置于碳化出堿液生產(chǎn)需要。

③濾液可部分循環(huán)再利用,洗水當(dāng)量小,母液當(dāng)量減少,有利于節(jié)能,并能獲得更低鹽分指標(biāo),質(zhì)量穩(wěn)定。

④干燥區(qū)域相對(duì)更大,在薄堿餅作業(yè)狀態(tài)下,較低的真空度下獲得低水分重堿。但相對(duì)于轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)真空當(dāng)量相對(duì)較大。

⑤濾布自動(dòng)清理,再生效果好,避免了停車(chē)、洗車(chē)操作,裝置運(yùn)行周期長(zhǎng)。

⑥皮帶的自動(dòng)糾偏和濾布的自動(dòng)張緊裝置有利于過(guò)濾機(jī)的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

⑦自動(dòng)化控制程度高,減少了人工操作強(qiáng)度。

⑧無(wú)須配置吹風(fēng)泵,使得能耗降低。

⑨進(jìn)料可實(shí)現(xiàn)密封罩封閉,作業(yè)區(qū)環(huán)境狀況較好。

⑩氣動(dòng)升降真空盒使得檢修方便,檢修工作量小。

帶濾機(jī)的結(jié)構(gòu)與技術(shù)優(yōu)點(diǎn),取代真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)是一種趨勢(shì)。在歐洲索爾維純堿廠,真空帶濾機(jī)已經(jīng)成為重堿過(guò)濾的主要裝置。增加對(duì)真空帶濾機(jī)的了解和認(rèn)識(shí)有利于中國(guó)純堿制造設(shè)備的更新,更有利于純堿生產(chǎn)工藝技術(shù)的提升。隨著帶濾機(jī)在純堿行業(yè)的應(yīng)用擴(kuò)大,也將推動(dòng)帶濾機(jī)的技術(shù)改進(jìn)和升級(jí)。我們期盼著國(guó)產(chǎn)帶濾機(jī)的研究和制造在不久的將來(lái)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

TQ 114.15

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1005-8370(2010)03-03-08

2010-04-06