加壓過濾機(jī)是我國近年來研制成功的一種新型、高效煤泥脫水設(shè)備,它主要有5大部件,核心部分是過濾裝置。過濾裝置的工作效果是影響加壓過濾機(jī)產(chǎn)品指標(biāo)的主要因素。加壓過濾機(jī)是靠增大壓差來實(shí)現(xiàn)物料固液分離的。在過濾壓差提高5～6倍的情況下,過濾裝置具有過濾速度快、部件承受壓力高等特點(diǎn),這就給加壓過濾機(jī)的過濾裝置提出了特殊要求。因此,不是任何一臺(tái)過濾機(jī)都可裝入加壓倉內(nèi)改裝成加壓過濾機(jī)的。基于上述原-因,作為加壓過濾機(jī)的過濾裝置,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)選擇上比照真空過濾機(jī)要相應(yīng)的改變,以適應(yīng)加壓過濾機(jī)的特定要求。
1、加壓過濾機(jī)的工作原-理
加壓過濾機(jī)是將一特制的過濾裝置裝入壓力容器——加壓倉內(nèi),加壓倉內(nèi)通入一定壓力的壓縮空氣,過濾裝置在正壓差下工作,濾盤在裝有煤漿的過濾槽中轉(zhuǎn)動(dòng)。在過濾階段,過濾區(qū)的濾盤內(nèi)腔通過濾液管、分配閥與大氣相通,因此在濾盤內(nèi)外腔形成壓力差,使煤漿懸浮液中的液體通過過濾介質(zhì)形成濾液,并經(jīng)-濾液管、分配閥排至機(jī)外;同時(shí),在濾盤上截留煤漿懸浮液中的固體顆粒形成濾餅。濾盤離開液面后即進(jìn)入干燥區(qū),濾餅內(nèi)的液體逐漸被蒸發(fā)成氣體排出,然后經(jīng)-過過渡區(qū),進(jìn)入卸料區(qū)。卸料區(qū)通過分配閥與加壓倉內(nèi)的壓氣相通,在有一定壓差的狀態(tài)下,濾餅由刮刀刮入卸料槽。

2、研制適用于ABS裝置的加壓過濾機(jī)

2000年,蘭州石化公司ABS裝置經(jīng)-過擴(kuò)產(chǎn)改造,裝置生產(chǎn)能力由2×104t/a提高到5×104t/a。其中,新建的3×104t/aABS粉料生產(chǎn)裝置生產(chǎn)是由3臺(tái)連續(xù)進(jìn)料離心機(jī)來完成,其處理ABS粉料能力為8000t/a(干基)。正常生產(chǎn)時(shí),離心機(jī)脫出的母液中含有0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))左右的ABS細(xì)粉料。以6m3/h排放量計(jì)算,每天排放到廢水單元的ABS粉料約720kg(干基),不僅增加了單耗,而且造成了環(huán)境污染。因此,研制一套母液粉料回收系統(tǒng)勢在必行。
2001年,基于對加壓過濾機(jī)原-理及工作過程的的研究,同時(shí)借鑒了煤泥脫水行業(yè)的成功經(jīng)-驗(yàn),經(jīng)-過不斷的實(shí)驗(yàn)和改進(jìn),研制了一臺(tái)過濾截面為15m2的加壓過濾機(jī),應(yīng)用于ABS母液粉料回收中。經(jīng)-過1年多運(yùn)行,該過濾機(jī)性能穩(wěn)定、可靠,解決了控制ABS的流失、降低生產(chǎn)單耗等問題,大大提高了裝置外排化污水的水質(zhì)。

3、加壓過濾機(jī)的試驗(yàn)應(yīng)用

用于實(shí)驗(yàn)的加壓過濾機(jī)采用單層5組、250目的過濾網(wǎng)。離心機(jī)母液中固體顆粒含量平均為0.6%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),加料量為5m3/h。試驗(yàn)采用手動(dòng)控制進(jìn)料,氣動(dòng)振動(dòng)下部卸料。試驗(yàn)共進(jìn)行了4組,結(jié)果如下:過濾時(shí)間30min,濾餅重量22.7kg, 濾餅水含率為42%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),回收率為95.90%;過濾時(shí)間45min,濾餅重量34.5kg, 濾餅水含率為49%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),回收率為95.58%;過濾時(shí)間60min,濾餅重量45.2kg, 濾餅水含率為39%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),回收率為97.87%;過濾時(shí)間120min,濾餅重量105.7kg, 濾餅水含率為59%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),回收率為96.23%。
從試驗(yàn)數(shù)據(jù)看,回收效果明顯,具有較好的使用價(jià)值。在每次試驗(yàn)結(jié)束后,打開設(shè)備檢查濾板情況時(shí)發(fā)現(xiàn),在第3、4組試驗(yàn)中,濾網(wǎng)有較大的變形、扭曲現(xiàn)象。分析其原-因認(rèn)為:主要是濾網(wǎng)間粘料過多,使濾網(wǎng)由于擠壓發(fā)生形變,同時(shí)濾網(wǎng)本身機(jī)械強(qiáng)度不足。

4、工業(yè)化試驗(yàn)的問題及改進(jìn)措施

4.1 工業(yè)化試驗(yàn)的問題
單層過濾網(wǎng)的強(qiáng)度不足;過濾網(wǎng)(板)上粘結(jié)的ABS濾餅通過振動(dòng)卸料中很難徹底分離;設(shè)備何時(shí)開始卸料才能保證設(shè)備安全運(yùn)行;設(shè)備自動(dòng)化水平低,現(xiàn)場操作勞動(dòng)強(qiáng)度大,不適合投入工業(yè)化運(yùn)行。
4.2 試驗(yàn)存在問題的解決方案
4.2.1 設(shè)備及工藝系統(tǒng)的改進(jìn)措施
將單層過濾網(wǎng)改為多層不銹鋼復(fù)合編制網(wǎng),過濾元件仍然采用5組。取消原-設(shè)計(jì)中的下部卸料,將卸料方式改為上部卸料。這種改進(jìn)有利于液體沖刷作用,使濾網(wǎng)(板)能夠充分洗滌干凈,不需要頻繁打開設(shè)備檢查清理殘留濾餅,保證過濾效率和設(shè)備的安全可靠性。對于確認(rèn)卸料開始執(zhí)行的原-則遵?-以下兩點(diǎn):其一,在每一個(gè)過濾/濃縮工藝過程結(jié)束后,濾網(wǎng)上不應(yīng)存留物料;其二,在每一個(gè)過濾/濃縮工藝過程結(jié)束后,進(jìn)入淤漿槽的回收母液濃度要適當(dāng),以不影響淤漿濃度大范圍波動(dòng)為宜。
4.2.2 控制系統(tǒng)的改進(jìn)
為了降低現(xiàn)場操作勞動(dòng)強(qiáng)度,便于工業(yè)化放大生產(chǎn),根據(jù)性能考核試驗(yàn)結(jié)果及現(xiàn)場實(shí)際操作環(huán)境,對于控制系統(tǒng)做了較大的調(diào)整和改進(jìn)。
1 全部控制由中心控制室DCS來完成;
2 濾液管路設(shè)置流量調(diào)節(jié)回路,與濾液閥聯(lián)鎖,流量設(shè)定值為6.5m3/h,最大可達(dá)到10m /h;
3 濾液儲(chǔ)罐設(shè)有低料位聯(lián)鎖;
4 現(xiàn)場過濾器設(shè)兩個(gè)壓力測點(diǎn),一為現(xiàn)場指示表,另一個(gè)為壓力變送器,信號送DCS,當(dāng)過濾器壓力達(dá)到0.3MPa時(shí),停止過濾直接將系統(tǒng)切換到卸料狀態(tài)。

5、運(yùn)行效果

經(jīng)-過放大完善后的母液回收系統(tǒng),在裝置系統(tǒng)內(nèi)投入運(yùn)行3個(gè)月,使用狀況良好,ABS粉料的平均回收率達(dá)到90%以上,工藝控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,且大大改善了裝置外排化污水的水質(zhì)。

6、結(jié)論

加壓過濾機(jī)在ABS母液自動(dòng)回收系統(tǒng)的成功使用,降低了ABS生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)損耗,減小了對環(huán)境的污染。采用密封加壓高效薄板過濾元件、振動(dòng)和鼓泡相結(jié)合的濕法卸料方式,主機(jī)物料與系統(tǒng)物料構(gòu)成閉合系統(tǒng),物料損失少,DCS自動(dòng)控制使單機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)操作,運(yùn)行成本低,維修簡單,為類似稀薄物料濾液處理提供可借鑒的依據(jù)。