带式过滤机在纯碱生产中的应用

高志兴，王福航

（大化集团大连化工股份有限公司，辽宁 大连 116308）

我公司于2007年搬迁改造中，新建了一套60万t／a联碱装置。该套装置采用了大量的新工艺、新材料、新设备，尤其是率先引进了进口的水平带式真空过滤机应用于重碱过滤，取得良好的经济效益和社会效益。

1 工艺流程及技术参数

目前纯碱行业中普遍采用的重碱过滤设备是回转真空过滤机，少量采用离心式过滤机进行二次过滤。回转真空过滤机由于过滤面积小，设备能力较低，往往需要较多的设备数量才能满足生产需要，而离心式过滤机由于是二次过滤降低重碱水分，在纯碱生产中较少采用。我公司引进进口的水平带式真空过滤机代替原来的回转真空过滤机，其工艺流程叙述如下：

带滤机主电机通过减速装置带动头轮转动，头轮拖动环状滤带连续循环移动。碳化悬浮液经过进料分配器入倒鱼尾形进料箱，将碱液均匀分布在移动的滤布上。真空通过脱水皮带沿着真空盘收集分离出来的滤液。固液分离的动力来源于真空泵产生的压差，滤布将固体截留，滤液穿过滤布进入脱水皮带槽里，进入真空盘后通过排水口进入滤液收集总管，最后排至气液分离罐。滤饼随滤布向前移动中要经过两段洗水逆流洗涤，一段分两级，二段分三级，洗去残留在重碱中的母液，洗涤液分别收集循环利用，最终进入母液系统。滤带不断向前移动，在挤压辊和真空作用下，不断压出和抽出重碱中的游离水，完成滤饼的干燥过程。当真空结束时，滤布及滤饼与脱水皮带分离，并经过一个小直径的卸料辊使滤布与滤饼分离，滤饼脱落掉入卸料漏斗，进入重碱皮带运输机，去煅烧工序煅烧。

分离罐分离出的母液自压流入母Ⅰ桶。气体进入净氨塔用清水吸收气体中的氨后，由真空泵抽出排空。

卸料后，滤布洗涤水泵打出的高压水通过清洗头清洗滤布，残留在滤布上的固体被清洗掉和洗水一起收集到卸料端接水盘中，作为滤饼洗涤循环使用水。滤布得到再生清洗后，可获得较高的过滤速率和滤带使用周期。再经纠偏机构实现方向纠正，重新返到过滤段，如此往复循环完成过滤全过程。工艺流程图如图1。

水平真空过滤机具体技术参数如下：

总长度，m 26.5

总宽度，m 4.6

有效宽度，m 2.87

真空作业区长度，m 21.45

过滤面积，m265

单台处理能力，t／h 40

滤饼水分，%： ≤16.5

盐分，% ≤0.2

固体回收率，% ≥98

图1 水平带式真空过滤机工艺流程

2 运行中的问题及解决方法

2.1 运行中存在的问题

带滤机在较低负荷下试生产体现了很大的优势。但随着生产负荷的增加，此设备的不足也逐步表现出来，主要体现在：

1）真空度波动较大；

2）滤饼洗涤不均匀，重碱盐分波动大；

3）滤布清洗不彻底，导致滤饼厚度不均匀；

4）重碱水分达不到设计要求；

5）布料不均匀，对滤布及皮带冲击大，使皮带跑偏严重，导致设备紧急停车；

6）一次表及开关进水导致仪表报警急停。

2.2 讨论

针对出现的问题各专业技术人员对带滤机部分结构进行了改进。

1）改进了母液布料装置，使其结构更加合理，布料更加均匀，避免布料不均使皮带跑偏；

2）对母液区与洗涤区域的分布进行了微调，避免了重碱盐分的波动；

3）对重碱卸料方式的改进，减少重碱物料的损失，延长滤布使用周期；

4）对滤布清洗方式进行改进，使滤布清洗更彻底；

5）对喷淋洗涤装置进行改进，使滤饼洗涤效果更好；

6）利用副产低压蒸汽，增加重碱干燥设施，进一步降低重碱水分、提高重碱松散度；

7）重新布置仪表位置，进行防水防腐处理，减少仪表的误动作。

经过一系列改进，带滤机的运行更加平稳，经过负荷试车各项指标均达到或超过了设计水平，处于行业领先水平。

3 技术特点

水平带式真空过滤机过滤各区段沿水平方向布置，可以连续完成母液过滤、洗涤、干燥、卸料、滤布再生，与回转真空过滤机相比有明显的优势。

1）运行平稳，设备大型化，可以结合DCS系统实现自动化操作。

2）洗水可以连续循环使用，显著降低洗水当量。同时对滤饼采用两段逆流或多级洗涤，获得了最佳的洗涤效果。

3）增设干燥设施，延长了干燥段，滤饼含水分低，使困扰同行业的重碱水分高的难题得到根本性解决。

4）母液区、洗涤区、干燥区可以严格区分，方便进行控制，由于洗水当量的减少可以显著减低母液氯差，解决了联碱系统母液膨胀问题。

5）通过滤饼测厚仪测得滤饼厚度信号，反馈信号用来控制变频驱动装置，自动控制带速，以最佳的运行方式保证产品质量。

6）重碱卸料改变了过去刮刀卸料方式，减少了重碱漏料损失，提高生产能力。

4 技术性能分析

水平带式真空过滤机由我公司率先引进，并进行了消化吸收，目前运行平稳。由于各项技术指标先进，取得良好的经济效益，同时又对行业纯碱生产有很大的指导意义。主要性能指标与同行业较好水平的性能指标比较如表1。

表1 带式过滤机性能指标与同行业较好水平对比表

5 结 语

水平带式真空过滤机经过两年多的运行，除已经实施改造的问题之外，如何提高滤布的使用周期、如何降低系统真空损失量等方面，有待于进一步改进。

水平带式真空过滤机在纯碱生产中的应用，将引领行业的发展方向，在企业节能减排工作上取得可喜成绩，为下一步系统优化工艺条件，提高生产能力，进一步降低消耗打下了坚实基础。

［1］ 中国纯碱工业协会.纯碱工学（第一版）［M］.北京：化学工业出版社，1990

［2］ 王楚.纯碱生产工艺与设备计算［M］.北京：化学工业出版社，1995