RPA帶式過濾機在純堿生產(chǎn)中的應用

楊國仁

（廣東南方堿業(yè)股份有限公司，廣東 廣州 510760）

1 RPA帶濾機的主要參數(shù)

純堿生產(chǎn)過程中用于取出液固液分離的設備大多數(shù)采用真空式過濾機。廣東南方堿業(yè)股份有限公司采用的是真空水平帶式過濾機，它是利用過濾機皮帶承載、輸送并通過真空濾餅中的水分作用對懸浮液進行固液分離的新型設備，其主要參數(shù)：

2 RPA帶濾機工藝流程介紹

碳化工序碳酸氫鈉懸浮液經(jīng)出堿槽的管道進入帶濾機布料箱，再從布料箱逆流槽和順流槽溢流到帶濾機濾布表面。濾干母液后進入洗滌區(qū)，經(jīng)三道洗滌水洗滌后，進入干燥區(qū)。在帶濾機皮帶向前運行過程中靠來自壓縮工序真空機產(chǎn)生的真空抽濾濾餅中的水分，使其達到工藝指標要求。在帶濾機的末端卸料區(qū)，濾餅被破碎并剝離濾布，落入去煅燒的重堿皮帶。

洗滌區(qū)三道洗水分別來自帶濾機分離回收的洗滌水、再生洗滌濾布回收的洗滌水和脫鹽水。三道洗滌水均可進行調節(jié)使重堿鹽分得到有效控制。

真空帶濾機設兩個氣體分離罐。第一個分離罐為母液分離罐，吸堿區(qū)的母液和第一道洗水在其中分離。分離后的母液去母液桶。第二個分離器為洗水分離罐，第二道、第三道及干燥區(qū)的洗水經(jīng)分離后由母液泵加壓返回真空帶濾機第一道洗水槽，使洗滌水二次利用。

3 投用帶濾機的良好效果

3.1 三段水洗滌，帶濾機洗水當量下降

由于洗水是重復利用，相對轉鼓過濾機洗水當量減少，由原來的0.90m3／t堿，下降到0.54～0.59 m3／t堿，蒸吸工序母液減少35～40m3／h，低壓蒸汽消耗減少6～8t／h。

3.2 先進的布料系統(tǒng)。

設計從前、后部進行布料，后部布料由于帶濾機真空度低，堿液懸濁液處于自由沉降狀態(tài)，在重力作用下大顆粒結晶首先布料，提前形成濾餅架構，生產(chǎn)中物料60%～80%從后部布料。前部布料的堿液再在上面形成新的濾餅層，這樣保證濾布的透氣，容易降低重堿的水分。而轉鼓過濾機的布料是先吸附細堿，再吸附大結晶重堿，這種濾餅容易使濾布堵塞，不利于降水分。

3.3 大的過濾面積及先進的壓堿裝置

一臺帶濾機的過濾面積達到108m2，相當于五臺20m3轉鼓過濾機的過濾面積，大大延長了重堿的吸干時間，更有利于降低水分；同時設計的電動壓輥裝置，其線速度與主機自動同步，操作方便，下壓力度通過壓縮空氣的壓力來調節(jié)，操作靈活，可以根據(jù)不同的堿質、不同的濾餅厚度來控制。帶濾機的重堿水分比轉鼓過濾機下降了2%～4%。

3.4 自動張緊裝置

帶濾機設計有濾布的自動張緊裝置，由于濾布為聚丙烯纖維，隨著運行時間的增加，濾布會自動拉長，張緊裝置利用壓縮空氣的壓力將氣囊自動上升，濾布張緊輥產(chǎn)生徑向推力，實現(xiàn)濾布的張緊，保證了設備的連續(xù)運行。

3.5 濾布的弓形張緊輥

該裝置是RPA公司的專利產(chǎn)品，作用是濾布運行到弓形張緊輥時，濾布產(chǎn)生橫向分力，將濾布展開，消除濾布折皺，保證濾布高效連續(xù)工作。

3.6 重堿的卸料裝置

利用4F刮刀卸料，避免空氣卸料時產(chǎn)生的氨氣，既污染環(huán)境，又增加消耗氣氨，濾布再通過洗水正反兩面沖洗，達到濾布再生的目的，保證裝置連續(xù)穩(wěn)定運行。

4 帶濾機在運行中存在問題

帶式濾過機在運行中體現(xiàn)了其優(yōu)越性，但在近兩年的生產(chǎn)運行過程中，先后也發(fā)現(xiàn)了以下幾個不足。

4.1 重堿吸干區(qū)的面積不足

洗滌區(qū)是有三道洗水槽組成，原有第一道洗水槽距離布料箱2m，第二道洗水槽距第一道洗水槽1 m，第三道洗水槽距第二道洗水槽1m。待第三道洗水槽洗水結束后，重堿才進入真空吸干區(qū)，造成吸干區(qū)面積不足。

4.2 皮帶跑偏，造成皮帶、濾布、耐磨帶使用壽命縮短

帶濾機皮帶上面緊貼著濾布，下面通過耐磨帶與支持架連接來承載重量。皮帶無論向左或向右跑偏，不僅會影響皮帶的正常運行，還會造成載著濾布、耐磨帶跑偏，造成皮帶、濾布、耐磨帶磨損、撕裂，甚至嚴重影響設備的正常生產(chǎn)運行。

4.3 濾布出現(xiàn)兜水現(xiàn)象，造成濾布跑偏、褶皺、濾布功能失效

濾布兜水的根本原因是帶濾機的潤滑水及濾布、皮帶的洗滌液在濾布上積聚，造成濾布局部下垂，在經(jīng)過濾布托輥或壓輥時，形成褶皺，長時間運行，褶皺部分就會爆裂，造成濾布功能失效，縮短濾布的使用壽命。

4.4 濾布跑偏極易造成濾布撕裂，吸收效果較差

碳酸氫鈉懸浮液是通過布料箱溢流槽溢流到濾布表面上，在帶濾機皮帶向前運行的過程中靠真空機產(chǎn)生的真空抽濾濾餅中的水分，使之達到工藝指標要求。濾布的跑偏，極易導致濾布撕裂、濾布褶皺，不僅影響濾布的使用壽命還直接影響著濾餅水分的吸收效果。

4.5 耐磨帶跑偏、打滑、拉斷，連續(xù)平穩(wěn)生產(chǎn)能力較差

在帶濾機運行過程中，經(jīng)常出現(xiàn)耐磨帶跑偏、打滑、拉斷情況，平均每半月一次，嚴重影響到設備的連續(xù)平穩(wěn)生產(chǎn)，給設備平穩(wěn)生產(chǎn)帶來了諸多問題。

4.6 下料斗“飄堿“嚴重，污染環(huán)境，腐蝕設備

帶濾機的堿餅經(jīng)過卸料裝置破碎后，進入下料斗落到三樓的輸送帶上，在下落的過程中，由于氣流的反沖，造成細小顆粒的堿塵從下料斗的兩側源源不斷沖出，造成周圍塵堿較多，污染環(huán)境，腐蝕設備。

4.7 重堿輸送帶易跑偏，影響生產(chǎn)平穩(wěn)

我司帶式過濾機自2012年12月投用以來，帶濾機下料斗下方的0＃傳送皮帶在送堿至原有1＃皮帶過程中會出現(xiàn)嚴重跑偏現(xiàn)象，經(jīng)常需要人工調整，如此反復，皮帶容易造成磨損，時間久了會導致0＃皮帶撕裂，從而使帶濾機無法正常工作，影響生產(chǎn)平穩(wěn)。

5 工藝優(yōu)化和設備改造

5.1 延長重堿的吸干面積，減少洗水量，降低重堿含水量

根據(jù)存在的問題進行專門優(yōu)化技術研究及應用，具體的研究方向及措施如下。

1）延長重堿的吸干面積。將原三段洗水槽的位置移向下料端，一方面減少一、二、三段洗水槽的間距，另一方面增大重堿的吸干區(qū)的面積，延長吸干時間從而降低重堿的水分。

2）減少三段洗水量，目的是縮短洗水在濾餅表面的行程，進一步優(yōu)化降低重堿水分控制手段。方法是：通過增加一條管道，將三段水分配到二段水，在穩(wěn)定重堿鹽分的基礎上，盡可能減少三段水的水量，達到延長吸干面積，延長重堿的吸干時間，最終盡可能降低重堿水分。

3）提高母液的流速，縮短堿液的停留時間。方法是降低母液分離罐下行母液管，增加分離罐到母液桶的位差（比原來增加2m），增加母液的流速，加快出堿液的吸干，降低重堿的含水量。

5.2 解決帶濾機皮帶跑偏，延長皮帶、濾布、耐磨帶使用壽命

經(jīng)過觀察分析，帶濾機皮帶跑偏主要有以下幾個因素：首先，是皮帶中心與基座的中心不同心；其次，皮帶張進度不夠；再次，濾餅厚度偏差較大。第一個因素，可以通過調整皮帶的托輥使之同心度一致。第二個因素，調節(jié)同步滾筒使之拉緊。第三個因素，調整布料器使之盡量均勻。經(jīng)過實踐，同時解決以上幾點，較好的解決了皮帶跑偏問題，延長皮帶、濾布、耐磨帶的使用壽命。

5.3 解決濾布兜水問題

消除濾布兜水最有效的辦法是將濾布上的積水及時帶走，經(jīng)過車間團隊的反復論證，找出濾布積水的根本原因是濾布本身的張緊度不夠，濾布托輥之間的跨度大，造成濾布下垂力增加，最終引起水積聚。

首先，可以使用“真空吸水法”，“真空吸水法”是在洗水分離罐的人孔處安裝兩個接口，接兩條軟管，利用系統(tǒng)的真空吸走濾布上的兜水。但是“真空吸水法”有一個弊端就是帶濾機空轉，系統(tǒng)沒真空時，濾布的積水無法清除。其次，在現(xiàn)有設備的基礎上，增加兩套濾布支承輥，達到張緊濾布，降低濾布的下垂力，徹底解決了濾布的兜水問題

5.4 解決濾布跑偏，提高吸收效果

經(jīng)過分析研究，發(fā)現(xiàn)影響濾布跑偏的因素有以下幾點：

1）皮帶跑偏導致濾布跑偏，解決方法見5.2。

2）濾布兜水引起的濾布跑偏，解決方法見5.3。

3）濾布的糾偏裝置失效，無法起到自動調整濾布的作用。解決辦法，重新調整核對濾布糾偏裝置，使之正常運行。

4）濾布張緊裝置失效，在濾布運行一段時間后，濾布會被拉長，導致張緊裝置失效，導致濾布跑偏。解決辦法，可以通過將張緊裝置的張緊度調至最小，調節(jié)從動滾筒段的手動張緊裝置使濾布張緊。

5）濾布導向輥與濾布不垂直，導致濾布向一個方向跑偏。解決方法，逐個檢查所有導向輥與濾布的垂直度，確保垂直。也可通過調整濾布導向輥偏移某一角度來解決濾布跑偏問題，視具體情況調整。

總之，通過以上分析以及解決辦法可以較好的解決因濾布跑偏帶來的負面因素，能提高吸收效果、降低重堿水分、延長濾布使用壽命。

5.5 解決耐磨帶跑偏問題，增強設備連續(xù)平穩(wěn)生產(chǎn)能力

耐磨帶是與皮帶直接接觸，托著皮帶沿著滑軌向前滑動。經(jīng)過分析研究，導致耐磨帶出現(xiàn)跑偏、打滑、拉斷的原因主要有以下幾個方面：首先，是皮帶跑偏導致的耐磨帶的跑偏，皮帶承載的重量是通過12條支撐臺耐磨帶傳送到滑軌上的，耐磨帶是靠與皮帶的靜摩擦力隨皮帶向前滑動的，一旦皮帶跑偏直接會導致耐磨帶跑偏甚至被拉斷。所以，要首先解決皮帶跑偏問題，解決方法見5.2。其次，是耐磨帶缺少潤滑，甚至滑軌結晶導致耐磨帶打滑跑偏。解決辦法，就是在設備運行過程中，保障耐磨帶滑軌里要有充足的潤滑水，確保每個耐磨帶潤滑點都能得到良好的潤滑。再次，就是耐磨帶的張緊度不足，導致耐磨帶跑偏。當耐磨帶較松時，耐磨帶會在尾輪滑軌端與皮帶接觸時，因擺動較大導致耐磨帶偏離滑軌槽出現(xiàn)跑偏。可以通過改造設備來張緊耐磨帶的張緊度，方法是將原有重錘導向輪與機架連接桿縮短50mm，將有效的張緊耐磨帶，效果很好。

5.6 對下料斗改造優(yōu)化，減少“飄堿”，美化環(huán)境，延長設備使用壽命

要想解決飄堿問題，最好是尋找一種方法，消除氣體的對流。經(jīng)過長時間對下料斗的結構以及對氣流的分析研究，可以在下料斗兩端飄堿嚴重的地方，各加裝一套設備，使氣體對流達到一種動態(tài)平衡狀態(tài)。具體方法是在下料斗的兩側端插入一塊長400 mm寬、300mm、厚度1mm的不銹鋼鋼板，既解決了飄堿問題，又不會擋堿。

5.7 解決重堿輸送帶易跑偏問題，提高生產(chǎn)平穩(wěn)性

經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，造成皮帶跑偏的原因主要有兩個：一是下料斗至0＃皮帶落差太大（達5m），堿落至皮帶上會產(chǎn)生較大沖擊力；二是帶濾機下料斗下堿時堿無法落至皮帶中央，使皮帶運堿時承重不在中心處導致跑偏。通過研究分析，可以在下料斗底部加裝檔板解決這個問題，具體做法如下：用直徑DN30的不銹鋼管短接套在DN25的不銹鋼管上（共6個），做成6個活接，活接下方焊接一塊不銹鋼板，再將DN25的不銹鋼管焊接在原先準備好的槽鋼支架上，這就可以做成活動擋板，擋板共做有兩塊，再在外部加裝兩個頂桿，調節(jié)頂桿位置就可以做到使堿落至皮帶中央的同時還可以減少沖擊力，從而解決皮帶經(jīng)常跑偏的問題。如圖1所示。

現(xiàn)帶濾機下料斗內已經(jīng)設計安裝了一套卸料糾偏裝置，方案的實施解決了以下問題：較好的解決了0＃皮帶嚴重跑偏問題、減少了落地堿的產(chǎn)生，降低了操作人員勞動強度，減緩1＃皮帶的磨損，延長使用壽命，節(jié)約成本，保證生產(chǎn)平穩(wěn)、減少檢修維護次數(shù)。

6 結 語

總之，引進任何一種新設備都會經(jīng)歷了解——認識——掌握——再認識的一個不斷循環(huán)的過程。吸其精華，為我所用，是我們引進新技術、新設備的重要目的。從目前情況來看，雖然經(jīng)過了諸多的設備改造或工藝優(yōu)化，設備運行得到了不斷好轉，但帶濾機的生產(chǎn)能力、工藝指標還有進一步挖掘的潛能。所以，我們仍要在工作中繼續(xù)探討，不斷挑戰(zhàn)困難，把設備的優(yōu)點充分發(fā)揮出來，不斷實現(xiàn)高產(chǎn)、低耗、節(jié)能、安全、平穩(wěn)運行的目的。

圖1 皮帶糾偏裝置