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明其发,熊贤华
[要害词] 漂粉精;沉降离心机;真空过滤机;分离
[摘 要] 介绍了在漂粉精生产中以卧式螺旋离心机代替回转真空过滤机的工艺流程及在试运行过程中存在的问题、解决方法,达到了提高产品质量和产量的目的。
我厂于1995 年建成1 套产能5 000 t/ a 漂粉精
的生产装置,采用间歇批料、连续分离的方式生产,以氯气、烧碱、消石灰为原料,反应生成含次氯酸钙晶体的浆料,从浆料中分离出晶体后得到的滤饼经过干燥、造粒、筛分,最后制得颗粒均匀的漂粉精。
整个生产过程分为氯化结晶、分离干燥、母液回收、尾气处理、精加工等工序。早期的工艺流程中分离工序采用了回转真空过滤机对氯化反应后的浆料进行抽滤、分离。由于回转真空过滤机的滤布易跑边、破裂,造成浆料损失,使整个生产无法顺利进行;而且物料的粘性较大,滤布易被堵塞,在再生和清理滤布时,压缩空气和浆料中残余的Ca (OH) 2 轻易反应生成少量的CaCO3 。上述两个问题导致产品的产量、质量均达不到设计值,该分离工序成了整个生产过程中的“瓶颈”。鉴于这种情况,我们对该工序进行了技术改造,选用LW460 ×710 型卧式螺旋卸料沉降离心机替代回转真空过滤机进行浆料的分离。
1 改进后的工艺流程
来自氯化反应釜的浆料自流到中间贮罐,再用泥浆泵送至高位缓冲罐,经缓冲罐流入离心机进行分离,分离出来的滤饼与粉状的干燥漂粉精进行混合后,进入干燥器进行干燥。分离出来的母液流入贮槽,再返回到二次反应釜回收利用。其工艺流程见图1 。
此工艺具有流程短、操作方便、分离效率高等特点。
2 新增的主要设备
2. 1 钛制LW460 ×710 型离心机
根据要分离的浆料晶体的特性、产量的大小,综合现场生产情况及机器的使用特点等因素,我们选定了钛制LW460 ×710 型离心机作为漂粉精的分离设备。在设计选型时,我们确定了转鼓的外形为筒锥形,并确定了长径比、锥角、双头螺旋及螺距的尺寸、差速器的速比等设计制造参数。
LW460 ×710 型离心机为卧式螺旋卸料沉降离心机,它能在全速运转的状态下完成连续进料、分离、螺旋输送卸料等工艺操作。适用于分离固、液相密度差较大,固相颗粒较细的悬浮液。对悬浮液的澄清、固相的浓缩和脱水、固相粒子的分级等有很好的效果。其工作原理为:转鼓全速旋转后,浆料通过中心进料管连续进入机内,经过螺旋输送器内筒加料隔仓的进料口进到转鼓内。在离心力的作用下,转鼓内形成一个环形液池,密度较大的晶体颗粒(重相) 离心沉降到转鼓内表面形成滤饼,由于螺旋叶片与转鼓的相对运动,滤饼被螺旋叶片推送到转鼓小端的干燥区,从排渣口排出; 而密度较小的澄清液(母液) 则处于沉积层内侧,由螺旋叶片形成的通道流向转鼓大端盖上的4 个溢流孔流出,经机壳的排液室排出,从而完成浆料的分离。
由于次氯酸钙具有较强的腐蚀性,离心机机体与物料接触部分全部采用质轻且耐腐蚀的钛材制造,对易磨损的螺旋推料面和出料孔口衬耐酸碱陶瓷进行硬化处理, 大大延长了机器的使用寿命。LW460 ×710 型离心机具有可自动连续操作、维修方便、单机处理量大、操作费用低、占地面积小、功率消耗低等优点,是理想的分离设备。
2. 2 高位缓冲罐
从泥浆泵来的浆料冲击力大,流量经常波动,离心机进料不均匀,造成离心机运转不平稳,我们增加了1 台高位罐,该罐为平盖锥底型,浆料从周向切线方向进入,类似搅拌形成漩涡,浆料从漩涡中心即罐的锥底中心孔流出,防止浆料中固体颗粒沉淀在罐壁上。同时使罐保持恒定的液位,靠重力使浆料均匀流动,保证离心机进料流量恒定,运行平稳。
3 问题及解决方法
(1) 在技改完成后的试运行过程中,高位缓冲罐的液位波动较大,经常出现溢流倒回中间贮罐的现象,浆料在循环过程中,其中的晶体多次被泥浆泵的叶轮切削、破碎,导致从离心机出来的滤饼变稀而且量少。为了较好地控制高位缓冲罐的液位,我们给泥浆泵的电机配备了1 台变频调速器,通过调速器来控制泵的转速,使罐维持一个恒定的液位,有效地保证了进料均匀,因而从离心机出来的滤饼状况较好,含水量稳定在40 %～45 % ,为后面的干燥工段提供了工况稳定的物料,漂粉精的产量、质量得到了保障。
(2) 在生产过程中,靠手动调节阀门的开度,很难准确地控制离心机的进料量。为此我们在离心机和缓冲罐之间加装了1 台自动调节阀和1 台流量计,利用装置的DCS 对流量计的读数和设定的流量值进行比较,然后对自动调节阀实行控制,确保流量维持在设定值,实现了离心机进料流量的自动控制,工人的操作难度大大降低。
(3) 在实现自动调节流量并能平稳进料后,我们发现在正常运转约20 天后,离心机的振动逐渐加大,经过仔细查找原因并进行分析,认为是离心机转鼓的内壁和外壁以及螺旋输送器表面结垢所致。我们每周对离心机进行酸洗和水洗,并且打开机壳,对转鼓的外壁进行除垢;同时检查出渣口位置的转鼓上刮刀的磨损情况,必要时更换。采取这些措施后,离心机正常运行时间大大延长。
(4) 在试运行中,我们确定了离心机的转鼓转速及差转速、母液溢流挡板的位置及过载保护作用最大扭矩及分离流量等运行参数,使离心机处于最佳的运行状态。
4 运行效果
(1) 使用LW460 ×710 型卧式螺旋卸料沉降离心机后,大大简化了操作程序,降低了员工的劳动强度,改善了操作环境,同时也减少了动力消耗及物料的浪费,取得了一定的经济效益。经核算,漂粉精成本比原来降低125 元/ t ,按产能5 000 t/ a 计算,每年可节约成本60 多万元。
(2) 有效生产时间有了显著的提高,经统计比较,每年有效生产时间多了约22 天,按天天生产15t 计算,每年可多生产产品330 t 。
(3) 产品质量上了一个新的台阶,漂粉精产品合格率为100 % ,优级品率可达85 %以上,提高了产品的竞争力。 |
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