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國(guó)產(chǎn)聯(lián)堿水平真空帶濾機(jī)的應(yīng)用

2014-12-03 07:43王福航
純堿工業(yè) 2014年2期
關(guān)鍵詞:過(guò)濾機(jī)母液當(dāng)量

王福航

(大化集團(tuán)大連化工股份有限公司,遼寧 大連 116308)

濾堿機(jī)是純堿生產(chǎn)中主要設(shè)備之一,2006年在大化集團(tuán)60萬(wàn)t/a聯(lián)堿裝置搬遷改造項(xiàng)目中,國(guó)內(nèi)首次引進(jìn)2臺(tái)水平帶式真空過(guò)濾機(jī)用于純堿生產(chǎn)裝置。由于進(jìn)口設(shè)備的采購(gòu)和維護(hù)成本較高,售后服務(wù)不方便,促使聯(lián)堿用帶濾機(jī)的研制受到業(yè)內(nèi)人士的重視,我們針對(duì)聯(lián)堿行業(yè)應(yīng)用水平帶式真空過(guò)濾機(jī)存在的問(wèn)題,對(duì)聯(lián)堿用帶濾機(jī)進(jìn)行研究和設(shè)備的創(chuàng)新研制,經(jīng)調(diào)研、設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試過(guò)程、歷經(jīng)兩年多時(shí)間,實(shí)現(xiàn)了將國(guó)產(chǎn)化水平帶式真空過(guò)濾機(jī)用于聯(lián)堿重堿過(guò)濾。

1 國(guó)產(chǎn)聯(lián)堿水平真空帶濾機(jī)的研制

重堿的過(guò)濾技術(shù)性能直接關(guān)系到整個(gè)純堿生產(chǎn)的產(chǎn)量、質(zhì)量、能源、工藝消耗、煅燒工序的生產(chǎn)能力以及企業(yè)清潔生產(chǎn)水平。特別是在聯(lián)堿工藝中,濾堿機(jī)洗水當(dāng)量直接影響母液的平衡,從而影響整個(gè)聯(lián)堿工藝的運(yùn)行、生產(chǎn)廢水的排放。

水平真空帶式過(guò)濾機(jī)在布料、過(guò)濾、洗滌、干燥和卸料等方面比傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)具有無(wú)法比擬的優(yōu)越性,并且具有集成化、自動(dòng)化、大型化、高效率等特性,得到了純堿行業(yè)的青睞。尤其是水平真空帶式過(guò)濾機(jī)用于聯(lián)堿更能體現(xiàn)出其優(yōu)越性,特別是可以實(shí)現(xiàn)在較小洗水當(dāng)量條件下,獲得較高質(zhì)量的純堿產(chǎn)品,易于控制母液平衡等優(yōu)勢(shì)。

由于聯(lián)堿和氨堿工藝有所差異,對(duì)重堿過(guò)濾設(shè)備的要求也會(huì)有變化,由于聯(lián)堿碳化取出液的固液比、取出液當(dāng)量及結(jié)晶顆粒大小等均有差異,因此,帶濾機(jī)在濾餅形成(過(guò)濾段)、濾餅洗滌(洗滌段)、濾餅脫水(干燥段)、卸料和濾布洗滌等過(guò)程均需重新確定,以滿足于聯(lián)堿生產(chǎn)要求。為規(guī)避風(fēng)險(xiǎn),經(jīng)有過(guò)充分討論,我們選擇了先引進(jìn)消化、再做適應(yīng)性改造、再進(jìn)行創(chuàng)新研制的技術(shù)路線,同時(shí)采用設(shè)計(jì)和生產(chǎn)相結(jié)合,共同研發(fā)的方法,實(shí)現(xiàn)了水平真空帶式過(guò)濾機(jī)成功用于聯(lián)堿的目標(biāo)。

2 國(guó)產(chǎn)聯(lián)堿帶濾機(jī)的技術(shù)創(chuàng)新

我們通過(guò)對(duì)進(jìn)口水平帶式真空濾堿機(jī)的消化、吸收和改造,并針對(duì)聯(lián)堿工藝的技術(shù)特點(diǎn),在國(guó)產(chǎn)水平帶式真空濾堿機(jī)的研制中進(jìn)行了如下的技術(shù)創(chuàng)新。

1)國(guó)內(nèi)首家制定了用于聯(lián)堿生產(chǎn)用水平帶式真空過(guò)濾機(jī)的設(shè)計(jì)、制造、安裝和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。整體設(shè)備全部采用國(guó)產(chǎn)配件,實(shí)現(xiàn)了全部國(guó)產(chǎn)化,利用最短的時(shí)間解決了依賴進(jìn)口的問(wèn)題,節(jié)約外匯、節(jié)約投資。

2)針對(duì)聯(lián)堿母液當(dāng)量大、固含量低的特點(diǎn),創(chuàng)新研制了多管進(jìn)料的箱式布料器,通過(guò)在出料口設(shè)置帶有可調(diào)配重的調(diào)節(jié)門,實(shí)現(xiàn)大流量條件下(400 m3/h)的均勻布料。解決了進(jìn)口設(shè)備布料不均、無(wú)法調(diào)節(jié)的難題。

3)為了進(jìn)一步降低重堿水分含量,利用水平帶式真空過(guò)濾機(jī)的干燥段較長(zhǎng)的特點(diǎn),創(chuàng)新研制了重堿預(yù)干燥裝置,設(shè)置于水平帶式真空過(guò)濾機(jī)的干燥段,利用低壓飽和蒸汽的溫度對(duì)重堿進(jìn)行預(yù)干燥,使得重堿水分降低1%~1.5%,燒成率提高0.5%~1.5%,50~90 kPa的低壓蒸汽消耗僅為20~35kg/t堿。

4)針對(duì)濾布帶堿問(wèn)題,創(chuàng)新研制了濾布清掃專用滾刷代替刮刀,使得濾布帶堿量由2%~3%降低到0.5%~1%,不僅減少了堿的損失,而且延長(zhǎng)了濾布的使用壽命。

5)針對(duì)聯(lián)堿過(guò)濾的特殊工況,采用模壓皮帶工作面溝槽方式,開發(fā)設(shè)計(jì)了專用的模具用于制作專用橡膠過(guò)濾帶,使得氣液通道更加通暢,過(guò)濾速率增加,有效改善固液分離效果,提高過(guò)濾能力,降低濾餅含水率,提高濾餅厚度。

6)為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)低鹽和超低鹽純堿產(chǎn)品,清水段采用五噴管噴淋洗滌裝置,通過(guò)調(diào)解控制噴淋管使用數(shù)量來(lái)控制調(diào)節(jié)洗水當(dāng)量,從而控制重堿含鹽量。同時(shí)高效噴嘴的選用,有利于提高洗滌效率,確保重堿含鹽量控制在0.09%~0.25%之間。

7)通過(guò)洗水的有效調(diào)節(jié)使洗水當(dāng)量更低,達(dá)到0.52~0.58m3/t堿,低于同行業(yè)最好水平的0.68m3/t堿,使得聯(lián)堿系統(tǒng)母液處于收縮狀態(tài),實(shí)現(xiàn)更多的洗鹽膨脹鹵水回用,實(shí)現(xiàn)了聯(lián)堿特有的二次加鹽新技術(shù)。

8)為了改善現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,在過(guò)濾機(jī)的布料段、過(guò)濾段和洗滌段的上方設(shè)置了排氣罩,避免了有害氣體的逸散。

3 國(guó)產(chǎn)聯(lián)堿帶濾機(jī)應(yīng)用情況

成功研制出的國(guó)產(chǎn)化水平帶式真空過(guò)濾機(jī),優(yōu)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、部件選型以及材料選擇,較之前引進(jìn)的進(jìn)口設(shè)備設(shè)計(jì)更加合理,完全滿足長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的要求。水平真空帶式過(guò)濾機(jī)帶料試車,一次開車成功。試運(yùn)行期間運(yùn)行條件數(shù)據(jù)見表1。

表1 國(guó)產(chǎn)水平真空帶式過(guò)濾機(jī)運(yùn)行條件數(shù)據(jù)

在運(yùn)行期間,對(duì)水平真空帶式過(guò)濾機(jī)出料成分進(jìn)行了測(cè)定分析,采用國(guó)產(chǎn)帶濾機(jī)的蒸汽預(yù)干燥技術(shù)前后的重堿成分及燒成率情況見表2。

采用國(guó)產(chǎn)帶濾機(jī)的蒸汽預(yù)干燥技術(shù)后,輕灰煅燒蒸汽平均消耗1 311kg/t堿,如果不應(yīng)用預(yù)干燥技術(shù)輕灰煅燒蒸汽消耗為1 350~1 400kg/t堿。

表2 重堿全分析測(cè)定表(%)

表3 國(guó)產(chǎn)帶濾機(jī)與進(jìn)口帶濾機(jī)、同行業(yè)指標(biāo)對(duì)比表

4 經(jīng)濟(jì)效益分析(一次性直接效益)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查定數(shù)據(jù),設(shè)備能力為30萬(wàn)t/a的國(guó)產(chǎn)水平帶式真空過(guò)濾機(jī)運(yùn)行后與進(jìn)口水平帶式真空過(guò)濾機(jī)和同行業(yè)較好水平比較,證明國(guó)產(chǎn)水平帶式真空過(guò)濾機(jī)的應(yīng)用極大的改善了純堿生產(chǎn)工藝條件:

1)洗滌水當(dāng)量與國(guó)內(nèi)較好水平相比平均降低了0.16m3/t堿,使得聯(lián)堿系統(tǒng)母液收縮,實(shí)現(xiàn)我廠特定洗鹽工藝條件下的洗鹽膨脹鹵水回用。

2)重堿燒成率提高了1%,水分平均下降了2.8%,可以節(jié)約中壓蒸汽100kg/t堿。(經(jīng)測(cè)算水分下降1%可節(jié)約中壓蒸汽35~40kg/t堿)

3)與轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)相比增加耗電5kWh/t堿。

5 改進(jìn)方向

聯(lián)堿母液當(dāng)量大、固含量低,對(duì)提高設(shè)備能力不利,對(duì)碳化取出液進(jìn)行預(yù)濃縮將有利于提高過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力。因此,開發(fā)研制過(guò)濾機(jī)進(jìn)料的預(yù)濃縮裝置是系統(tǒng)改進(jìn)的方向之一。

過(guò)濾機(jī)干燥段設(shè)置預(yù)干燥裝置有待于進(jìn)一步完善,進(jìn)一步降低水分仍有一定的空間。

由于水平帶式真空過(guò)濾機(jī)運(yùn)行時(shí)間比較短,設(shè)備能力及性能參數(shù)有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。

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