introductory

氨堿法工藝制堿每生產(chǎn)1t純堿要向外排大約10m3的蒸餾廢液，傳統(tǒng)的排渣方式是固液混合物一起排至渣場讓其自然沉降，這就需要修造巨大的渣場，占用大量的土地和龐大的資金。因此要求廢液處理的新方法是關(guān)系到氨堿法生產(chǎn)純堿企業(yè)的生存和發(fā)展。廢液壓濾工程是我廠投產(chǎn)的環(huán)保項目，投資金額4000多萬元，其中主要的設(shè)備——filter press。壓濾裝置能夠解決440m3／h的純堿廢液。廢液處理后得到的清液可以作為氯化鈣生產(chǎn)原料，濾餅可以和土石、煤灰混合作為工程土填墊材料。

生產(chǎn)工藝流程及主要設(shè)備

生產(chǎn)方法

廢液經(jīng)過稠密(在澄清桶內(nèi))后用渣漿泵送人壓濾機(jī)內(nèi)，當(dāng)料漿在壓濾機(jī)內(nèi)達(dá)到要求后，經(jīng)過擠壓(除去濾餅內(nèi)的水分)、風(fēng)干(除去濾餅表面、層的水分)，得到含水分<46％的濾餅和濁度大約為100ppm的濾液。

工藝流程

廢液池的廢液由泵送往廢液分配槽后進(jìn)入澄清桶的中心套筒。在澄清桶內(nèi)經(jīng)重力沉降后，得到的大部分清液溢流(濁度≤150 ppm)進(jìn)行回收作為氯化鈣生產(chǎn)原料和曬鹽；底流液進(jìn)入泥漿桶。用泥漿泵打入壓濾機(jī)進(jìn)行過濾，擠壓空壓機(jī)送氣擠壓濾餅。過濾和擠壓出來的濾液進(jìn)入濾液收集槽后由排出管排入清液桶外排回收。擠壓過后，干燥空氣進(jìn)入濾室，把擠壓空氣排出并干燥濾餅達(dá)到適宜狀態(tài)，同時排空濾室。干燥完成之后，濾布上的濾餅從壓濾機(jī)兩邊排出經(jīng)溜槽至下料運輸皮帶后運至堆場。

主要設(shè)備

澄清桶主要由桶體、桶底、中心套筒、攪拌器、掃泥耙等組成。攪拌器是由行星擺線針型減速機(jī)驅(qū)動，轉(zhuǎn)速是0.09 r／min，桶底得到濃度為6％～10％的料漿(送到壓濾機(jī))。2.3.2壓濾機(jī)設(shè)備構(gòu)造和運行簡介壓濾機(jī)的型號LAROX PFl448545，過濾面積為144 m2，生產(chǎn)能力為13 t／h。

壓濾機(jī)可分為3個部分：主體部分、液壓裝置、控制系統(tǒng)(PLC)。壓濾機(jī)的主體部分是由板框、頂緊機(jī)構(gòu)、濾布輸送裝置、濾布張緊裝置和濾布組成；壓濾機(jī)的運行由控制柜全自動控制，控制柜配有顯示屏和操作按鈕；壓濾機(jī)控制是以液壓系統(tǒng)為動力進(jìn)行操作的，主要由油箱、液壓泵和電機(jī)、閥裝置、蓄能器油路組成。

壓濾機(jī)自動化程度高主要體現(xiàn)在夾緊閥上，在工藝要求不能暫時停車的情況下，用夾緊閥就可以解決此類問題。除壓縮空氣閥是氣動控制外，其它自動閥使用液壓制動器。

工藝技術(shù)實施方案

存在問題

1)澄清桶進(jìn)料不易控制、進(jìn)料不穩(wěn)定，篩板常堵，造成澄清桶的分配槽常冒；壓濾機(jī)運行不穩(wěn)定都致使澄清桶運行不穩(wěn)定。

2)澄清桶的攪拌裝置易壞。

3)泥漿泵區(qū)的閥門內(nèi)漏嚴(yán)重，部分管線易堵塞、易漏。

4)下料皮帶易跑偏，移動皮帶有缺陷，不能正常使用。

5)壓濾機(jī)閥門(氣動和液壓閥門)故障率高，執(zhí)行機(jī)構(gòu)損壞頻繁。

6)壓濾機(jī)的程序、參數(shù)的設(shè)定不合理。

實施方案

針對以上影響生產(chǎn)的問題，我們對壓濾系統(tǒng)自試車以來進(jìn)行了多次改造，主要的改造有以下幾方面：

1.進(jìn)料分配槽的改進(jìn)分配槽的改進(jìn)主要包括：進(jìn)料管線增設(shè)閥門、篩板換篩網(wǎng)、分配槽加高、增設(shè)篩網(wǎng)沖洗管線等，都起到了預(yù)期的效果。在其未改進(jìn)前，澄清桶進(jìn)料一直受其限制，進(jìn)料量不好控制，時常造成澄清桶、壓濾機(jī)的波動。改進(jìn)后，進(jìn)料易控、穩(wěn)定，且大大減少鮑爾環(huán)進(jìn)入系統(tǒng)，對泥漿泵、壓濾機(jī)、雜水泵的影響也因此減少許多。

2.澄清桶攪拌裝置的改進(jìn)針對澄清桶攪拌裝置易壞的問題，采取把澄清桶的攪拌加過載電流保護(hù)裝置的方法。改進(jìn)后運行效果良好。

3.泥漿泵區(qū)的改進(jìn)首先要求泥漿泵出口閥門全開，這樣一方面能夠盡快地提高壓濾機(jī)進(jìn)料壓力，另一方面可以保護(hù)泵出口循環(huán)閥門。其次對管線增設(shè)引流支管外排。經(jīng)改進(jìn)后此部分已大大的減少了影響生產(chǎn)的事故。

4.皮帶改造以前下料皮帶易跑偏，主要是由于壓濾機(jī)下料的速度過快、過大和下料距離過長，瞬間沖擊力太大造成。經(jīng)過減慢壓濾機(jī)的濾餅卸料速度和抬高下料皮帶，此問題得以解決。

5.壓濾機(jī)閥門的改進(jìn)1)取消V10閥由于V10閥是循環(huán)閥，受泥漿的沖刷較大，運行周期只有2～3天，最后取消V10閥換成鑄石管(D950)，運行效果良好。2)氣動閥V16閥的改進(jìn)對于壓濾機(jī)的儀表氣動閥V16閥常有在風(fēng)干階段打不開的情況，將V16閥打在開啟3％的狀態(tài)下效果較為理想，故障率大幅度下降。3)液壓閥門的改進(jìn)液壓閥門故障率高，執(zhí)行機(jī)構(gòu)損壞頻繁，通過解體后對閥門的仔細(xì)研究，閥門導(dǎo)桿尾部不能自鎖，脫落后液壓桿將導(dǎo)桿擠彎損壞，通過改進(jìn)導(dǎo)桿為整體式后，運行效果良好。

6.壓濾機(jī)的程序、參數(shù)的修訂壓濾機(jī)的程序、參數(shù)經(jīng)過長期的運行總結(jié)，提煉出最佳的修訂參數(shù)，目前已按照修訂后的工作程序、參數(shù)運行。

運行情況

壓濾裝置的穩(wěn)定運行與否主要是依靠澄清桶和壓濾機(jī)的運行狀況穩(wěn)定與否。下面就這兩方面來介紹一下。

1.澄清工序澄清桶的底流濃度控制在8％～10％；溫度為70～75℃。系統(tǒng)運行不穩(wěn)定時此兩參數(shù)波動較大，給壓濾的過濾階段帶來較大的影響。目前由于系統(tǒng)穩(wěn)定，給澄清桶的穩(wěn)定運行提供了良好的條件。

2.壓濾工序在穩(wěn)定的底流濃度、溫度前提下，對于壓濾機(jī)的工藝操作體現(xiàn)在4個主要階段(過濾、擠壓、風(fēng)干、卸料)中的前3個階段。控制好前3個階段(特別是過濾階段)，壓濾機(jī)基本上能達(dá)到其良好的運行狀態(tài)。以1個循環(huán)為例：進(jìn)20 m3、10％的底流，過濾結(jié)束后剩余6.5 m3的料漿，其濃度提高到31％，約得到含水分為69％的濾餅，擠壓結(jié)束后約得到含水分為50％～55％的濾餅，風(fēng)干結(jié)束后約得到46％一50％的濾餅(厚度為12。16 mm)，得到濾液為(13.5+3.0+1.0)=17.5 m3的濾液和約4.0 t的濾餅。此循環(huán)過程在運行時的參數(shù)為：底流濃度10％、底流溫度65—75℃、進(jìn)料速度70％、過濾壓力0.45MPa、過濾時間400 s、擠壓壓力1.10 MPa、擠壓時間300 s、風(fēng)干壓力0.68 MPa，風(fēng)干時問80 s。

過濾階段

壓濾機(jī)的負(fù)荷主要取決于濾餅的厚度(濾餅越厚，負(fù)荷越大)。底流溫度越高，從濾布的過濾越容 易，進(jìn)料越多，壓濾機(jī)的負(fù)荷越大。取底流溫度 65～75℃較為適宜。 進(jìn)料速度控制過濾壓力，由于其值是壓濾機(jī)的廠家設(shè)置為75％，此參數(shù)(應(yīng)是控制泥漿泵的變頻器)是為保證過濾壓力(0.45。0.55 MPa為宜)而設(shè)定。過濾壓力太大對壓濾機(jī)本體不好；太小壓濾機(jī)的負(fù)荷又起不來。所以進(jìn)料速度應(yīng)設(shè)定在70％.80％。循環(huán)速度應(yīng)在30％一35％之間，可減少對泥漿回流管線沖刷。過濾時間從壓濾機(jī)的過濾壓力曲線圖來看，只 要過濾壓力經(jīng)過60。80 S不再有明顯的增長，此時 間即為最佳過濾時間。

擠壓階段

擠壓階段的擠壓壓力和擠壓時間主要影響濾餅 的水分，為了更好地除去濾餅中的水分，增 加擠壓時間是很有必要的。

風(fēng)干階段

風(fēng)干階段的風(fēng)干壓力和風(fēng)干時間也是影響濾餅 的水分，與擠壓階段的主要區(qū)別是它針對的是濾餅 表層的水分，可以看得出：對比擠壓，風(fēng)干應(yīng)設(shè)定為量 大、時短的形式，時間太長，濾餅易干而龜裂，造成出 氣不暢。即在壓濾機(jī)運行時應(yīng)提高擠壓質(zhì)量，控制 風(fēng)干用氣。 另外對于壓濾機(jī)的運行影響較大的就是濾布和 格子板。 濾布需要經(jīng)常清洗。具體辦法是把程序選擇 “結(jié)束”狀況，參數(shù)改為1或2個循環(huán)即可。清洗格 子板可以用清液泵打清液至低液位的泥漿桶，用“試 驗”方式來運行壓濾機(jī)2～3個循環(huán)。這與傳統(tǒng)的清 洗格子板的方法相比，既省時、省力，又減少對壓濾機(jī)的損害。

結(jié) 語

綜上所述，壓濾系統(tǒng)自進(jìn)行改造后，現(xiàn)在已經(jīng)能 夠連續(xù)穩(wěn)定按照設(shè)計的要求運行。廢液治理能力達(dá) 到設(shè)計要求，濾餅水分在46％～50％，濾餅厚度在 12～16 mm，產(chǎn)量大約在26 t／h，濾液濁度大約為100 ppm、pH值在6.0～9.0，符合排放要求。

壓濾系統(tǒng)中仍有待需要解決的問題：

1)由于濾布刮刀對緊貼濾布表面的泥漿的刮除效果不好，以及Filter Press Cloth的內(nèi)外側(cè)在過濾時均可充 當(dāng)濾面的特點，這樣在卸料時，一部分泥漿會落在排濾液的格子板中，而上一循環(huán)未被洗凈的濾布的泥漿在過濾階段會由濾液帶出進(jìn)入格子板中，這樣造 成清液桶出渾水。

2)壓濾機(jī)自動化控制程度較高，傳感元件感應(yīng) 要求精確，這就要求一些傳感元件的位置不能有稍 微的偏差，否則將報警停機(jī)。

3)壓濾機(jī)閥芯(特別是液壓的閥套)、濾布運行 周期相對較短。

4)料漿的溫度在系統(tǒng)運行中太高，對壓濾機(jī)設(shè) 備本體(特別是隔膜)損害較大。

作者：蘭孝臣教授，王遠(yuǎn)教授