重堿離心濾液回收設備改進

(唐山三友集團股份有限公司，河北 唐山 063305)

為進一步降低重堿水分和鹽分，我公司在利用真空轉鼓重堿過濾機過濾之后，選擇再進行離心機過濾，即重堿二次離心機過濾。此操作過程中形成大量含重堿結晶顆粒濾液，為對此部分重堿及水進行回收，我公司采用過濾液充當濾過重堿洗水。由于高濃度的且含顆粒較大的濾液沉積速度很快，極易造成濾液回收系統設備及管道淤死堵塞，存在設備運行周期短、人工清理勞動量大等弊端。為解決這些問題，我公司對濾液回收系統設備不斷進行改進，現對其進行總結。

1 離心機濾液回收工藝流程簡介

將濾過工序送來的重堿通過離心機進一步降低水分，是我公司離心機工序的主要任務，其操作的好壞，對輕灰煅燒爐的生產能力、產品質量及各種消耗都起著至關重要的作用。

來自重堿濾過工序含水量為20%左右的濕重堿，由卸料器分配進入離心機進料溜槽，經螺旋輸送機送入離心機內布料盤，布料盤隨同轉鼓同步高速旋轉，在離心力的作用下，大部分液體被脫除，形成濾液，由濾液箱出口流出，通過管線自流入堿液槽內，再經堿液泵加壓輸送到濾過崗位；轉鼓上的重堿被推走后，仍殘留少部分重堿，離心機運行一段時間后，因濾網堵塞，阻力增大，造成脫水效果不好，需要用水沖洗轉鼓的內外側，將濾網上殘留的重堿沖洗干凈，洗車液匯同離心機濾液進入濾液系統，送至重堿濾過充當洗水，達到回收濾液及重堿的目的，此部分液體流量約為80 m3/h。

2 原傳統設備使用狀況及存在問題

2.1 傳統回收槽設備

離心機濾液積存的工藝一般根據生產量設計不同容量的堿液桶，頂部附攪拌電機，離心機濾液在攪耙的作用下產生旋轉力，使得固體顆粒不得下落淤積。我公司原堿液桶為φ5000×6000碳鋼桶。

2.2 存在問題

在實際生產過程中，由于離心機分離液中含少量重堿結晶顆粒，形成NaHCO3過飽和懸浮液，高濃度的且含顆粒較大的濾液沉積速度很快。如果攪拌機故障停車，在很短時間內重堿結晶快速沉降堆積于濾液槽底，且因系統無法停車清理，槽底重堿結晶“坐死”，造成攪拌機無法開啟，大量堿液外排損失，或離心機系統停產，嚴重影響生產運行。

3 設備改進方案

3.1 一次改進方案

為了克服現有的生產設備不能有效處理含有固體顆粒的液體沉積問題, 我車間自主研發一種自渦流濾液槽。去掉原φ5000×6000堿液桶，采用自渦流濾液槽，規格為φ400×1500，頂部設溢流管，底部設清理孔。含有固體顆粒的離心機濾液在高位落差的作用下，由渦流槽底部沿切線方向進入，入槽前管道由DN250縮小為DN100口徑，使得進口速度增加，濾液在槽內形成渦流體系，固體顆粒隨液體旋轉而不能下沉。出口設在進液口下方對面并距渦流槽底部水平高10 cm處，外部接原泵進口管線送出。

優點：該濾液槽不僅能輕松完成濾液的輸送，而且能用較小的敞口渦流槽替代高大密閉的容器，并去掉了攪拌裝置，可隨時掌握濾液量及含固體顆粒濃度等重要參數，節省電力及檢修費。

圖1 自渦流濾液槽示意圖

缺點：濾液槽與堿液泵為1對2工作模式，雖槽內液體實現自渦流運行，但備用泵管線進出口閥門處液體為靜止狀態，易出現管線沉淀“坐死”,導致離心泵無法正常開啟使用現象發生。且即便依靠液體自身流速可將槽底固體顆粒及沉淀物沖開，但設備長周期運行后槽底部不可避免的產生沉淀堆積，因系統無法停車，槽底較深，化工處理難度大。為改善泵進口管線易堵、倒泵困難的操作問題，防止長期停用泵進口閥門處結液泵進出口閥門開關不嚴，我們在堿液泵出口閥門增加回液管至進口閥門處，使之形成回流，不斷沖刷閥門根處，防止管線堵塞，但效果甚微，尤其是操作環境溫度低時，備用泵疤堵塞、堿管線堵塞現場經常發生。一旦運行泵出現問題，備用泵無法正常開啟，需進行管線清理工作，導致濾液回收系統無法正常運行。

3.2 二次改進方案

自渦流濾液槽存在倒泵困難的根本原因在于備用設備無法實現正常備用狀態，要解決離心機濾液槽底部及備用泵進液管線重堿沉降堆積造成結疤堵塞問題，需提供一種免停車、可倒停清理、連續穩定運行回收槽結構型式。

1)實施方案：采用分配槽連接雙回收桶形成一體式回收槽，回收槽底部出液各連接一臺堿液泵，由原一桶對兩泵設備布置情況改為一對一作業形式，兩套系統可倒停或同時使用，回收槽及泵進出管線可實現停車徹底清理。

圖2 一體式雙桶回收槽新型結構示意圖

2)具體實施過程：將離心機濾液回收槽由原單體結構，改為一體式雙桶結構型式。如圖2，增加液體分配槽,分配槽兩端與兩側回收桶徑向焊接，分配槽與回收槽頂部水平高度相同，分配槽兩側面設排液口，排液口底部高于分配槽底100 mm形成沉降區，離心機濾液由上至下自流入分配槽內，通過排液口流入回收槽內，槽底出液管線連接堿液泵。分配槽排液口增加法蘭，同側回收桶對應設備停車時可進行封堵。該設備支耳下設立平臺，分配槽深度適宜，操作人員站在平臺上，很容易就可觀察到槽底沉降區運行狀況，方便化工清理槽底。其特征是體積小，結構簡單，無附屬設備，便于監測濾液情況。

3)實施效果：新結構形式實施后，無需系統停車影響生產，即可實現兩回收桶交替運行，堿液泵進口管線可進行徹底清理，消除倒泵困難，清理難度大等弊端。堿液泵進口管線無隔斷閥，而是在回收槽底部安裝三通清理孔，便于化工檢查管線內部清理情況，消除閥門開關不嚴的弊端。槽底及泵進口管線保持通暢，生產日常清理周期延長，清理難度降低，大大降低崗位職工勞動強度，實現生產設備無間斷連續運行，減少物料浪費，優化離心機濾液回收工序設備作業工況。