帶式過濾機在純堿生產中的應用

高志興，王福航

（大化集團大連化工股份有限公司，遼寧 大連 116308）

我公司于2007年搬遷改造中，新建了一套60萬t／a聯堿裝置。該套裝置采用了大量的新工藝、新材料、新設備，尤其是率先引進了進口的水平帶式真空過濾機應用于重堿過濾，取得良好的經濟效益和社會效益。

1 工藝流程及技術參數

目前純堿行業中普遍采用的重堿過濾設備是回轉真空過濾機，少量采用離心式過濾機進行二次過濾。回轉真空過濾機由于過濾面積小，設備能力較低，往往需要較多的設備數量才能滿足生產需要，而離心式過濾機由于是二次過濾降低重堿水分，在純堿生產中較少采用。我公司引進進口的水平帶式真空過濾機代替原來的回轉真空過濾機，其工藝流程敘述如下：

帶濾機主電機通過減速裝置帶動頭輪轉動，頭輪拖動環狀濾帶連續循環移動。碳化懸浮液經過進料分配器入倒魚尾形進料箱，將堿液均勻分布在移動的濾布上。真空通過脫水皮帶沿著真空盤收集分離出來的濾液。固液分離的動力來源于真空泵產生的壓差，濾布將固體截留，濾液穿過濾布進入脫水皮帶槽里，進入真空盤后通過排水口進入濾液收集總管，最后排至氣液分離罐。濾餅隨濾布向前移動中要經過兩段洗水逆流洗滌，一段分兩級，二段分三級，洗去殘留在重堿中的母液，洗滌液分別收集循環利用，最終進入母液系統。濾帶不斷向前移動，在擠壓輥和真空作用下，不斷壓出和抽出重堿中的游離水，完成濾餅的干燥過程。當真空結束時，濾布及濾餅與脫水皮帶分離，并經過一個小直徑的卸料輥使濾布與濾餅分離，濾餅脫落掉入卸料漏斗，進入重堿皮帶運輸機，去煅燒工序煅燒。

分離罐分離出的母液自壓流入母Ⅰ桶。氣體進入凈氨塔用清水吸收氣體中的氨后，由真空泵抽出排空。

卸料后，濾布洗滌水泵打出的高壓水通過清洗頭清洗濾布，殘留在濾布上的固體被清洗掉和洗水一起收集到卸料端接水盤中，作為濾餅洗滌循環使用水。濾布得到再生清洗后，可獲得較高的過濾速率和濾帶使用周期。再經糾偏機構實現方向糾正，重新返到過濾段，如此往復循環完成過濾全過程。工藝流程圖如圖1。

水平真空過濾機具體技術參數如下：

總長度，m 26.5

總寬度，m 4.6

有效寬度，m 2.87

真空作業區長度，m 21.45

過濾面積，m265

單臺處理能力，t／h 40

濾餅水分，%： ≤16.5

鹽分，% ≤0.2

固體回收率，% ≥98

圖1 水平帶式真空過濾機工藝流程

2 運行中的問題及解決方法

2.1 運行中存在的問題

帶濾機在較低負荷下試生產體現了很大的優勢。但隨著生產負荷的增加，此設備的不足也逐步表現出來，主要體現在：

1）真空度波動較大；

2）濾餅洗滌不均勻，重堿鹽分波動大；

3）濾布清洗不徹底，導致濾餅厚度不均勻；

4）重堿水分達不到設計要求；

5）布料不均勻，對濾布及皮帶沖擊大，使皮帶跑偏嚴重，導致設備緊急停車；

6）一次表及開關進水導致儀表報警急停。

2.2 討論

針對出現的問題各專業技術人員對帶濾機部分結構進行了改進。

1）改進了母液布料裝置，使其結構更加合理，布料更加均勻，避免布料不均使皮帶跑偏；

2）對母液區與洗滌區域的分布進行了微調，避免了重堿鹽分的波動；

3）對重堿卸料方式的改進，減少重堿物料的損失，延長濾布使用周期；

4）對濾布清洗方式進行改進，使濾布清洗更徹底；

5）對噴淋洗滌裝置進行改進，使濾餅洗滌效果更好；

6）利用副產低壓蒸汽，增加重堿干燥設施，進一步降低重堿水分、提高重堿松散度；

7）重新布置儀表位置，進行防水防腐處理，減少儀表的誤動作。

經過一系列改進，帶濾機的運行更加平穩，經過負荷試車各項指標均達到或超過了設計水平，處于行業領先水平。

3 技術特點

水平帶式真空過濾機過濾各區段沿水平方向布置，可以連續完成母液過濾、洗滌、干燥、卸料、濾布再生，與回轉真空過濾機相比有明顯的優勢。

1）運行平穩，設備大型化，可以結合DCS系統實現自動化操作。

2）洗水可以連續循環使用，顯著降低洗水當量。同時對濾餅采用兩段逆流或多級洗滌，獲得了最佳的洗滌效果。

3）增設干燥設施，延長了干燥段，濾餅含水分低，使困擾同行業的重堿水分高的難題得到根本性解決。

4）母液區、洗滌區、干燥區可以嚴格區分，方便進行控制，由于洗水當量的減少可以顯著減低母液氯差，解決了聯堿系統母液膨脹問題。

5）通過濾餅測厚儀測得濾餅厚度信號，反饋信號用來控制變頻驅動裝置，自動控制帶速，以最佳的運行方式保證產品質量。

6）重堿卸料改變了過去刮刀卸料方式，減少了重堿漏料損失，提高生產能力。

4 技術性能分析

水平帶式真空過濾機由我公司率先引進，并進行了消化吸收，目前運行平穩。由于各項技術指標先進，取得良好的經濟效益，同時又對行業純堿生產有很大的指導意義。主要性能指標與同行業較好水平的性能指標比較如表1。

表1 帶式過濾機性能指標與同行業較好水平對比表

5 結 語

水平帶式真空過濾機經過兩年多的運行，除已經實施改造的問題之外，如何提高濾布的使用周期、如何降低系統真空損失量等方面，有待于進一步改進。

水平帶式真空過濾機在純堿生產中的應用，將引領行業的發展方向，在企業節能減排工作上取得可喜成績，為下一步系統優化工藝條件，提高生產能力，進一步降低消耗打下了堅實基礎。

［1］ 中國純堿工業協會.純堿工學（第一版）［M］.北京：化學工業出版社，1990

［2］ 王楚.純堿生產工藝與設備計算［M］.北京：化學工業出版社，1995