帶式過濾機在純堿生產中的應用

黃金旺

（天津渤化永利化工股份有限公司，天津 300452）

純堿生產過程中用于取出液固液分離的設備大多采用真空式過濾機。永利化工新區采用的是水平皮帶式真空過濾機（以下簡稱帶機），它是利用脫水皮帶承載、輸送并通過真空的作用對懸浮液進行固液分離的新型設備，其主要參數：

1 帶機的過濾部分介紹

帶機的過濾部分按作用不同可分為兩個區：以過濾液隔板為界限分為吸液區與吸干區。吸液區主要作用是吸收出堿液中的液體，在帶機轉至第一道洗水槽前將大部分出堿液吸收干凈，經由第一道洗水降低濾餅中的鹽分，在此區域內的過濾液通過分離器進入到MI系統。隔板后的區域稱為吸干區，其作用為經由第二道洗水洗滌、降低濾餅中的鹽分，在二道洗水范圍外降低濾餅的水分，合格的重堿經卸料系統進入煅燒工序。

由于過濾過程中兩個區域的作用不同，使得濾餅洗滌水可循環使用，也就是在吸干區用新鮮水作為第二道洗水，洗滌濾餅中的雜質后，經過氣液分離器進入到洗后液系統，稱為洗后液，它的鹽分含量相對出堿液較低，可作為第一道洗水使用。第一道洗水送到帶機的吸液區，洗滌濾餅后進入到母液中。

水平帶式過濾機與傳統轉鼓式過濾機相比，其分離效率高，洗水用量少，生產能力大，自動化程度高。正常情況下洗水當量可控制在0.50～0.60 m3／t堿，對降低母液當量，做好聯堿母液平衡有很大的好處。

但在生產運行過程中，先后發現了如下幾個問題。

2 存在問題

2.1 出堿液在吸液區效果差

氨母液II投量在450m3／h左右時，出堿液分布到皮帶上后，其液體流動的距離比較長（約5～6 m），個別時候甚至超過了第一道洗水槽（也稱洗后液槽，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，漾液現象經常發生（漾液現象：因吸液區走不及，堿液由帶機兩側外溢至地面）。開始以為是由于真空度低，推動力不足而影響到過濾速率。但經過檢查，并未發現真空度及相關設備、管線存在什么問題。再經過探討和深入觀察，發現是母液分離器內液位偏高，超過了進口管線，降低了真空的作用，使進入母液分離器的液體量受到限制，導致出堿液流經距離超長，生產能力偏低，有關指標出現不正常的情況。

2.2 第二段洗水管間距偏小，洗滌效果差

第二道洗水系統共有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的洗水還未完全透過濾餅，噴嘴噴出來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。

2.3 潤滑水系統故障，造成重堿鹽分高

帶機托盤與皮帶及耐磨帶之間需要用水來潤滑，以降低阻力。原采用塑料軟管串聯連接，隨著溫度的變化及長時間的使用，塑料管出現了老化的現象，經常出現脫落的情況，而當一個接頭脫落后，則整條水管就沒有水了，雖然DCS畫面上顯示的潤滑水量正常，而實際上作用于皮帶與托盤及耐磨帶之間的水量卻很少，因為大量的潤滑水都從脫落的水管處流走了。由于潤滑水量不足，就會使皮帶或托盤的某個部位表面被磨光，這不但會影響到設備的使用壽命，而且還會造成皮帶與傳動輥之間的摩擦阻力變小，出現傳動輥旋轉而脫水皮帶不隨之旋轉的所謂“打滑”現象，給生產帶來了很大的影響，導致重堿鹽分偏高。

2.4 洗水調節難度大

原帶機配用的洗水氣動閥為切斷式，其作用就是在帶機出現故障聯鎖停車時該閥能夠自動關閉，正常時就處于滿開的狀態。當需要對洗水流量進行調節時，操作人員就要到現場，上到平臺上，站在兩條洗水管線上開關閥門，不但調節不方便，而且安全隱患也很大，調節的及時性也大打折扣。

3 設備改造

3.1 吸液區改造，提高分離效率

根據存在的問題，進行了三項改造。

第一，在濾液總管的母液分離這一段增加一條副管，使部分濾液不通過分離器而直接進到MI澄清桶，以減少進入分離器的液體量，提高分離效果。其副管管線為DN300，在－40kPa的真空狀態下，濾液流速以0.6m／s計算，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移動了約1m，使吸液區面積由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移動了約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內完全透過濾餅后再進行洗滌，以提高洗滌效果。改造完成后單機AⅡ投量可以達到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，有力保證了各項指標的順利完成。

3.2 改造第二道洗水管的分布，提高洗滌效率

我們將第一、二根噴嘴式洗水管之間的距離加大到1 300mm，同時將該段洗水管線整體往吸干區移動了1 200mm左右，目的就是要保證濾液完全透過濾餅后在進行洗滌，以達到最佳的洗滌效果。改造完成后，第二段洗水的單機用量一般都在20 m3／h左右（原用量約在30m3／h左右），從而保證了洗水當量能夠維持在0.6m3／t堿以下，對系統母液平衡起到了重要作用，同時重堿水分也穩定在14%以下，過濾損失等指標也達到要求。

3.3 潤滑水管的改造

三臺帶機的潤滑水管全部改為PPR管并聯連接，不但連接可靠性大大加強，而且潤滑水量也能夠得到保證。現在能夠做到根據帶機的負荷，自由調節潤滑水量。

3.4 防止皮帶打滑

1）將卸料端處（帶機東側）的第一根皮帶托輥墊高。皮帶主傳動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，不可避免的會出現下沉的現象，這樣，皮帶與主傳動輥的接觸面積就小了。根據這種情況，我們就將第一根皮帶托輥在現有條件下墊高約60～80mm，以減少皮帶的下沉，加大皮帶與傳動輥的接觸面積，保證傳動輥的動力盡可能多的傳給皮帶，降低皮帶打滑概率，保證生產的穩定運行。

2）維持適當的帶機轉速，以增加主傳動輥與皮帶的接觸時間，保證足夠的動力傳送。經試驗當帶機轉速控制在40Hz左右時（濾布旋轉一周約需4 min），皮帶打滑的現象明顯減少。所以根據負荷的高低及時調整帶機的轉速，保證其正常運轉。

3.5 洗水氣動閥由切斷式改為調節式

為保證洗水調節及時、方便我們將第一、二段洗水氣動閥由切斷式改為可進行調節的氣動閥，當需要進行洗水調節時，操作人員在DCS上進行遠程調節，不僅及時、方便，也消除了安全隱患。

3.6 主傳動輥與濾布轉向輥之間加托梁

另外，為延長濾布使用壽命，減少非正常損壞，我們在主傳動輥與濾布轉向輥之間加托梁，減少濾布的損壞。濾布的運轉是沒有動力的，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動。在卸料端，濾布脫離皮帶到轉向輥處，這之間約有800mm左右的距離沒有支撐物，在正常情況下，濾餅厚度在30～50mm左右時，運行到此處時，濾布稍有下沉。但當出現特殊情況，濾餅厚度增加時，濾布下沉嚴重，就會出現沉到框架里面卡在濾布噴淋管等處，造成濾布的損壞。根據這種情況，我們就在主傳動輥與濾布轉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，未出現由于掛堿過厚，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行的。濾布使用周期也延長到半年左右。

任何一種新設備的使用都有一個熟悉和掌握的過程，為我所用，是我們引進各種高效、節能、環保設備的重要一點。從目前的情況看，雖然經過改造，設備運行狀況有了一定的好轉，但帶式過濾機生產能力還有潛力可挖。所以，我們還要在工作中繼續探討和論證，迎難而上，把設備的特點完全發揮出來，實現高產、低耗的目的。