真空热脱水过滤机在硝化棉脱水上的运用

卢伟

摘 要：本方主要介绍一种适用于硝化棉脱水、热风干燥及酒精喷洒的真空热脱水过滤机。包括机架，在机架上依次安装有布料器、脱水负压箱、至少一个干燥负压箱、卸料裝置、清洗箱，并有环形滤网经由驱动装置驱动在机架上安装的前述部件间循环穿越。与现有技术相比，能够实现同台过滤设备上对浆液进行脱水、热风干燥、双面酒喷洒过程，简化工艺至50%以下，并且辅助设备少，节能降耗；设有除尘气液分离器，环境污染少。

关键词：热真空脱水机 硝化棉脱水 固液分离 过滤机 原理

中图分类号：TH22 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（b）-0220-02

硝化棉是以棉纤维为原料的硝化棉纤维素，是制造油黑、涂料、油漆、军工发射药等不可缺少的重要原料。采用基于真空热脱水工艺的硝化棉真空热脱水装置可以完成硝化棉的连续高效脱水驱水过程，可以有效解决目前国内普遍采用的间断离心式脱水驱水工艺存在的工人劳动强度大、容易引入杂质；驱水均匀性差，驱水效率低；酒精在硝化棉中分布不均匀，投入量大、挥发性大等问题。

1 热真空脱水机的概要及工艺流程

1.1 设备概要

水分含量在80%左右的硝化棉浆液通过硝化棉热脱水装置实现脱水硝化棉含水量2.5%以下的功能目标。在整套装置过程中完成硝化棉棉浆布料、真空热脱水、酒精喷洒、下料（2个皮带分别传出合格品和不合格品）、螺旋出料、铜网清洗、硝化棉废液回收循环等主要工艺环节。如以下设备简图。

图1中：1、滤网，2，改向辊，3、机架，4、压网辊，5、脱水负压箱，6、布料器，7、托辊，8、挡风帘，9、干燥负压箱，10、泄爆口，11、测温口，12、测厚仪，13、酒精喷洒器，14、驱动辊，15、弧形软质翻料挡板，16、链条，17、气液分离体，18、喷水器，19、位差管，20、储水罐，21、同步输送机，22、钢丝清扫器，23、水分测试仪，24、料斗，25、清洗箱，26、张紧装置，27、纠偏装置，28、粗脱水室，29、开关，30、精脱水室，31、排液罐，32、电机，33、减速机，34 链轮。

1.2 工艺流程

如图2所示。

2 真空热脱水过滤机在硝化棉脱水上运用

2.1 运用过程

在备料间充分混合均匀后含水量80%左右的硝化棉输送到布料机构中实现硝化棉均匀、连续的布置在铜滤网上。在进入热风烘干区之前，进行第一道滤水，使得硝化棉浆液迅速去除大部分水分，之后通过一棉层厚度检测装置对棉层进行厚度的测量，为后续热风烘干、水分检测、酒精喷洒提供依据参数。

进入热风烘干阶段，铜网上部热风从热风罩内吹向铜网上的硝化棉，铜网下部，真空负压箱形成的负压，加大热风流量，抽吸硝化棉粉层，达到理想效果。四套真空负压箱由两个真空泵，两个气液分离器、真空管道、废水输送管道、硝化棉回收装置构成。

烘干阶段结束后，进行硝化棉水分在线检测，用红外探头式水分检测仪进行检测。硝化棉含水量检测达到要求后，进行首次酒精喷洒，此时水分检测和酒精喷洒都在硝化棉上表面进行；若未能达到要求，这立即反馈回中央控制室，迅速提高热风温度及流量、降低网带运输速度等工艺参数来保证产品质量要求（将不符合要求的硝化棉进行返工处理）。

此后，硝化棉通过弧形板进行翻转落入出料输送带上，在出料输送带上进行第二次酒精喷洒。铜网进入清洗水箱，用高压水进行清洗，把粘附在铜网上的硝化棉粉尘清洗干净，让铜网能够循环往复利用，清洗水箱中的水由一水泵和滤网进行过滤。喷洒完酒的硝化棉通过输送带落入卸料机构，卸料机构由一存储仓、电子称、辊道构成，硝化棉落入存储仓，通过电机带动螺旋输料器进行卸料，人工控制存储仓下部的门闭合、开启，人工装料称重，并由辊道输送到运输小车里。在硝化棉热脱水装置中，除了硝化棉浆准备间及装料由人工完成外，其余均为无人自动化操作控制。中央控制室单独建立，控制人员在中央控制室对某些工艺过程进行监视与控制，达到预期控制效果。

2.2 安全、可靠措施

（1）装置危险区域具有机械、电气、软件三重保护功能；（2）各专机都具有自诊断和自保护功能；（3）各专机都可靠接大地，接地电阻≤4 Ω；（4）在控制程序上采用容错技术和自诊断技术，以发现故障，并采取相应的安全措施；（5）在热脱水间，所有自动机械的气液系统电磁阀都采取防爆电磁阀；（6）烘干过程中所有检测设备均符合安全防爆标准，使用防爆型的接近开关和传感器。

2.3 防静电、防爆措施

（1）采用单独直接静电接地系统，静电接地线使用截面积≥4 mm2的铜芯绝缘电缆。一端焊接在接地系统上，另一端用螺栓牢固地连接在烘干间内所有自动机械上，使其场所内任意点的静电电位尽量为等电位，除此之外，直接静电接地系统和原工房静电接地系统牢固相连。（2）电气设备如不符合防爆要求的置于防爆控制柜中，放在危险场合的电气设备必须符合防爆要求；（3）危险场所的所有控制柜都为隔爆型，符合防爆要求，且机柜一点接大地，使机壳不贮存静电荷，一方面能起电屏蔽作用，同时起防静电作用；（4）大地线的铺设，接地电阻≤4 Ω。

总之真空热脱水过滤机在硝化棉运用上采用了双负压脱水和干燥负压箱；滤网在驱动辊的带动下环形运动；在滤网的上表面依次进行布料、脱水、干燥、酒精喷洒；滤网运转到驱动辊端部时，通过软质翻料挡板将物料翻转，对另一面进行酒精喷洒；然后卸料、滤网清洗再生从而完成一个工作循环。真空热脱水过滤机实现了连续运行、脱水、干燥及酒精喷洒等；脱水效率高、干燥效果好、双面喷洒酒精；工艺流程简化、辅助设备少、节能环保。

参考文献

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