工業(yè)副產(chǎn)石膏洗滌過濾設(shè)備對比

黃崇順

(江蘇一夫科技股份有限公司，江蘇 南京 210003)

工業(yè)副產(chǎn)石膏一般為濕法排料，物料中含有雜質(zhì)，水溶性雜質(zhì)可以通過洗滌過濾的方式去除。煙氣脫硫石膏[1]的技術(shù)要求中對水溶性氧化鎂、水溶性氧化鈉、氯離子的含量有相應指標要求；磷石膏[2]的基本要求中對水溶性五氧化二磷、水溶性氟離子、水溶性氧化鎂、水溶性氧化鈉、氯離子的含量有相應指標要求。發(fā)酵石膏例如檸檬酸石膏、乳酸石膏雖然目前無相關(guān)標準發(fā)布，但是其中含有的雜質(zhì)(特別是有機質(zhì))對最終產(chǎn)品應用產(chǎn)生影響。這些水溶性雜質(zhì)可以通過洗滌過濾方式脫除。對于洗滌過濾設(shè)備，首先要滿足脫除雜質(zhì)的效果，同時要考慮過程的能耗、水耗以及所得原料的含水率，含水率的高低影響后續(xù)干燥處理過程的能耗，從而影響產(chǎn)品的成本。針對三款主要洗滌過濾設(shè)備進行介紹及相關(guān)技術(shù)性能的對比分析，以便于在工程設(shè)計過程中進行選擇采用。

1 過濾設(shè)備介紹

1.1 帶式真空過濾機

帶式真空過濾機作為一種高效過濾固液分離設(shè)備。設(shè)備采用固定真空盒，膠帶在真空盒上滑動，真空盒與膠帶之間構(gòu)成運動密封的結(jié)構(gòu)型式，以真空負壓為推動力實現(xiàn)固液分離。

在結(jié)構(gòu)上，過濾區(qū)段沿水平長度方向布置，連續(xù)自動完成下料、過濾、濾餅洗滌、吸干、卸渣、濾布再生等工藝操作，并且母液與濾餅洗滌液可分段收集。

1.2 過濾式離心機

過濾離心機轉(zhuǎn)鼓壁上有許多孔，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)表面覆蓋過濾介質(zhì)。加入轉(zhuǎn)鼓的懸浮液隨轉(zhuǎn)鼓一同旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生巨大的離心力，在離心力作用下懸浮液中的液體流經(jīng)過濾介質(zhì)和轉(zhuǎn)鼓壁上的孔甩出，固體被截留在過濾介質(zhì)表面，從而實現(xiàn)固液分離。懸浮液在轉(zhuǎn)鼓中產(chǎn)生的離心力遠大于重力，使過濾過程得以強化，加快過濾速度，獲得含濕量較低的濾渣。過濾式離心機根據(jù)卸料方式的不同有多種類型。

GK型臥式刮刀卸料離心機是在全速運轉(zhuǎn)后，打開進料閥，被分離懸浮液通過布料斗進入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)并均勻分布在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁過濾介質(zhì)上。在離心力作用下，液相通過過濾介質(zhì)、轉(zhuǎn)鼓上的小孔甩出轉(zhuǎn)鼓外，固相被截留在過濾介質(zhì)上形成濾餅。當濾餅層達到一定厚度時，自動關(guān)閉進料閥對固相進行洗滌，再甩干。最后利用旋轉(zhuǎn)刮刀將濾餅層卸下，物料采用梭槽或螺旋輸送卸出機外。

GKH系列虹吸刮刀卸料離心機在GK型基礎(chǔ)上增加了虹吸力，縮短了分離時間，生產(chǎn)能力大，濾餅含濕率更低，特別適用于大負荷生產(chǎn)和需要充分洗滌的場合。

1.3 自動洗滌壓濾機

在輸料泵壓力作用下，將需要過濾的漿液送進各濾室，通過過濾介質(zhì)實現(xiàn)固液分離，在濾布上形成濾渣，直至充滿濾室形成濾餅。濾液穿過濾布并沿濾板溝槽流至下方出液孔通道，集中排出。過濾完畢，通入洗滌水洗滌濾渣。洗滌后，通入壓縮空氣，除去剩余的洗滌水，同時實現(xiàn)濾布再生。過濾結(jié)束后打開壓濾機，通過自動卸料裝置，卸除濾餅，重新壓緊濾板開始下一工作循環(huán)。

2 設(shè)備性能綜合對比

對上述三款設(shè)備的性能進行綜合對比如表1所示。

表 1 三款設(shè)備的性能綜合對比

3 結(jié)論

(1)帶式真空過濾機為連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)能力大、操作靈活、維護簡單，在工業(yè)副產(chǎn)石膏資源化利用行業(yè)取得了廣泛的應用。過濾推動力為真空負壓，隨著濾布清洗再生效果的降低，設(shè)備過濾洗滌的性能下降，出料含水率上升。

(2)帶式真空過濾機在應用過程中，濾布是主要易損件，濾布可通過高壓水沖洗的方式得以再生，造成耗水量過大。采用超聲波洗滌可以去除濾布過濾孔中的顆粒，降低設(shè)備耗水量。

(3)帶式真空過濾機對漿液濃度的要求較高，如果料漿固含量較低，造成布料不均以及濾餅層較薄，濾布上真空被破壞，無法實現(xiàn)有效的洗滌過濾效果。對于低固含量料漿可采用旋流增濃的方式對料漿增濃后再布料。對于過濾式離心機和自動洗滌過濾機，對料漿的濃度要求低，只是低濃度料漿會造成進料時間過長，影響產(chǎn)能。

(4)目前應用于工業(yè)副產(chǎn)石膏洗滌分離的離心機有GKH1250型，設(shè)備裝料限重450 kg，設(shè)備每小時可處理2～3批次，單機處理能力較低，常需要多臺設(shè)備并列操作以提高產(chǎn)能。由于高速離心力，達到同等洗滌效果耗水量較低，出料的含水率最低，同時設(shè)備的能耗較高。

(5)自動洗滌過濾機，通過正壓過濾洗滌，洗滌推動力較真空大，洗滌耗水量比帶式真空過濾機低；洗滌后通過壓縮空氣吹干濾餅，吹干能耗在設(shè)備總能耗中占比60%～70%左右，設(shè)備總體能耗低于帶式真空過濾機；但是設(shè)備易損件較多，卸料過程需要工人輔助，檢維修操作工作量大。