回收裝置離心機的分離效果影響因素分析

楊慶軍

（大慶石化公司腈綸廠，黑龍江大慶163714）

回收裝置離心機的分離效果影響因素分析

楊慶軍

（大慶石化公司腈綸廠，黑龍江大慶163714）

分析了某腈綸廠回收裝置離心機設備屬性及物料的生產(chǎn)控制對分離效果的影響，闡述了從工藝、設備2個方面改善離心機的分離效果，減少硫氰酸鈉的損耗，收到了理想的改進效果。

離心機；分離；差轉(zhuǎn)速度；結(jié)晶；硫氰酸鈉

某石化公司腈綸廠應用硫氰酸鈉溶液作為腈綸生產(chǎn)過程的溶劑，在生產(chǎn)中循環(huán)利用，由回收裝置進行凈化、提濃?；厥昭b置結(jié)晶工序應用離心機分離沉降槽底部沉積的硫酸鈉晶體，實現(xiàn)固液分離，共有2臺臥式螺旋卸料沉降離心機。由于離心機固相硫酸鈉作為廢料外運處理，其中含有較多的硫氰酸鈉，造成一定量的損耗，改善離心機的分離效果可以節(jié)約生產(chǎn)成本，減少硫氰酸鈉的損耗。

1 離心機分離效果的影響因素

1.1 離心機設備

臥式螺旋卸料沉降離心機為柱型，由2個獨立回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組成，1個為圓柱—圓錐型無孔轉(zhuǎn)鼓，另1個為帶有螺旋葉片的螺旋推進器，二者同軸水平地套裝在一起。

離心機的轉(zhuǎn)筒為逆時針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓與其內(nèi)的螺旋推進器同心同向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓速度稍快于螺旋推進器。當硫酸鈉晶體和硫氰酸鈉溶液組成的懸

浮液由進料管導入螺旋推進器內(nèi)腔，經(jīng)分配口進入轉(zhuǎn)鼓的沉降區(qū)（圓柱型部分），在離心力作用下，比重較大的固相物沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，被螺旋推進器推出沉降區(qū)，通過干燥區(qū)由轉(zhuǎn)鼓小端排出，被澄清的分離液沿螺旋推進器通道流向轉(zhuǎn)鼓的大端由溢流孔排出，懸浮液的固、液兩項得到分離［1］。

1.2 物料的生產(chǎn)控制情況影響分離效果

1.2.1 蒸發(fā)線出料液的影響結(jié)晶系統(tǒng)進料的硫酸鈉含量主要受晶種量的影響［2］。晶種量偏小，硫酸鈉因晶核少不易析出，使離心機固液相分離效果變差，晶種量大，硫酸鈉析出晶體較大，有許多粒度偏小，沉降槽底部硫酸鈉含量變高，料液粘度變大，易堵塞離心機，并且進料量被迫提高，離心分離效果變差?？刂坪侠淼木ХN濃度，保證硫酸鈉晶體的析出，對離心機分離效果影響較大，經(jīng)過實踐總結(jié)，蒸發(fā)線出料硫酸鈉含量最佳控制范圍為0.9%～1.2%。

1.2.2 離心機進料量的影響結(jié)晶系統(tǒng)沉降槽底部硫酸鈉含量，即為離心機進料的硫酸鈉含量，受離心機進料量影響較大，生產(chǎn)中靠調(diào)節(jié)離心機進料量維持沉降過程的穩(wěn)定，獲得沉降槽頂部硫酸鈉含量合格的溢流液。但離心機進料量過大，導致晶體在轉(zhuǎn)筒中的沉降時間不夠，離心分離效果變差。達到離心機設計的分離條件的前提是：固相粒子沉降到轉(zhuǎn)鼓壁上時間必須小于顆粒在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時間。離心機進料量過小，沉降槽底部硫酸鈉含量上升很快，容易造成沉降槽溢流液質(zhì)量不合格，料液粘度變大，堵塞管線，還可能導致晶種量偏大，繼而出現(xiàn)結(jié)晶系統(tǒng)的生產(chǎn)波動。生產(chǎn)中，沉降槽底部硫酸鈉含量控制為10%～20%，沉降槽的沉降效果和離心機的固液相分離效果較好［3，4］。

1.2.3 結(jié)晶系統(tǒng)進料其它控制參數(shù)的影響結(jié)晶系統(tǒng)進料pH值、溫度、硫氰酸鈉濃度對溶液中的硫酸鈉溶解度有很大的影響。pH值、溫度偏低控制，使硫酸鈉溶解度下降，有利于硫酸鈉的析出。硫酸鈉溶解度隨硫氰酸鈉濃度上升而下降［5］。

2 改善離心機分離效果的方法

2.1 設備方面的改進

該腈綸廠自2013年以來，為提高離心機分離固相的干度，減少硫氰酸鈉的損耗，在設備方面采取了3項舉措。

（1）減小差速器的輪徑。提高螺旋推進器的轉(zhuǎn)速，與轉(zhuǎn)鼓的差轉(zhuǎn)速度由原來的25 r/min調(diào)至10 r/min。

（2）減少清洗頻次，提高轉(zhuǎn)鼓清洗效果，適當降低離心機進料量。管理上強化每8 h必須清洗轉(zhuǎn)鼓1次，清洗離心機內(nèi)腔由每2 h清洗1次改為每3 h清洗1次。由于清洗時間的適當減少，使離心機進料量下降約0.05 m3/h，有利于提升分離效果。

（3）根據(jù)分離固相的干度，及時調(diào)整電機頻率。離心機電機頻率控制在37～45 Hz，具體的設定值根據(jù)分離效果調(diào)整，既要保證設備運行正常，又要保證分離效果。

2.2 工藝方面的改進

工藝方面采取4項改進措施。

（1）根據(jù)蒸發(fā)線出料量和硫酸鈉含量，及時調(diào)整晶種量?？刂普舭l(fā)出料硫酸鈉含量，既而保證結(jié)晶系統(tǒng)進料硫酸鈉含量為0.9%～1.2%，維持良好的沉降效果，保證硫酸鈉晶體的粒徑，有利于離心機的分離。

（2）及時根據(jù)沉降槽底部硫酸鈉含量調(diào)整離心機進料量，維持硫酸鈉含量10%～20%。

（3）將亞硫酸氫鈉溶液（濃度29.5%）改進蒸發(fā)加料液中，通過控制蒸發(fā)出料的pH值，實現(xiàn)結(jié)晶物料pH值為6.0～7.0。

（4）在保證蒸發(fā)線出料濃度的基礎(chǔ)上，將結(jié)晶閃蒸絕壓下限控制（6.5～7.0 kPa），使沉降槽料液溫度下降2～3℃，有利于硫酸鈉析出。

3 實施效果

該腈綸廠實施上述改進措施后，離心機分離效果明顯好轉(zhuǎn)，離心機分離固相中的NaSCN含量由26%下降至15%，2016年沉降槽溢流液硫酸鈉含量合格率達100%。離心機生產(chǎn)情況見表1。

表1 2013～2016年離心機的生產(chǎn)情況

4 結(jié)束語

該石化公司腈綸廠通過設備及工藝方面的改進，有效地改善了離心機分離效果，提高了分離固相的干度，降低離心機轉(zhuǎn)鼓與螺旋推進器的差轉(zhuǎn)速度，控制合理的晶種濃度，保證硫酸鈉晶體的析出，調(diào)整離心機的負荷，控制沉降槽底部硫酸鈉含量，有利于改善離心機的分離效果。

［1］王寒冰，馬春和，李霞.影響離心機分離效果的原因分析及對策［J］.煉油與化工，2004，15（2）：43-44.

［2］姚海云.離心機分離效果的影響因素［J］.中國機械.2014.（4）：250-251.

［3］車宏晶，王宏偉，趙紅艷.離心機分離效果不理想原因的全分析及對策［J］.科技咨詢導報，2006，35（21）：104-106.

［4］崔武，劉忠恩，苗麗娜.離心機分離效果影響因素分析［J］.煉油與化工，2012，23（4）：54-55.

［5］王會忠.改進工藝條件提高結(jié)晶處理腈綸溶劑的能力［J］.科技資訊，2006，（10）：47-48.

Analysis on improve separating effect of centrifugal machine

Yang Qingjun
（Acrylic Fiber Plant of Daqing Petrochemical Company，Daqing 163714，China）

This paper analyzed the influence of the equipment attribute of the centrifugal machine of the recovery unit in an acrylic fiber plant and the production control of materials on the separating effect,and emphatically discussed how to proceed with the 2 aspects of process and equipment,how to improve the separating effect of the centrifugal machine to reduce the loss of sodium thiocyanate.The result showed that,reducing the differential rotation speed of centrifugal machine drum and screw propeller, controlling rational seed crystal concentration,ensuring sodium sulfate crystallization;properly adjusting the load of the centrifugal machine and properly controlling the content of sodium sulfate in the bottom of subsider will be favorable to improve the separation effect of the centrifugal machine.

centrifugal machine;separation;differential rotation speed;crystallization;sodium thiocyanate

TQ340.5

B

1671-4962（2017）04-0048-02

2017-06-13

楊慶軍，男，技師，2002年畢業(yè)于大慶石油學院化工與石油機械工程專業(yè)，現(xiàn)從事腈綸生產(chǎn)操作工作。