項目

現(xiàn)狀 BDO 裝置炔化催化劑的置換，目前使用圓盤過濾器 （F103）實現(xiàn)廢催化劑的分離。在 BDO 裝置停車后，炔化 催化劑的活性降低不可逆轉(zhuǎn)，需對炔化催化劑進(jìn)行大量置 換以滿足催化活性要求。使用現(xiàn)有的圓盤過濾器（F103） 工作量大且分離效率低，炔化催化劑置換速度慢，對裝置 負(fù)荷的影響周期長。每次處理約 1.5 m3 催化劑漿液，時間 為 6 h ～ 8 h。同時，甩出的稀糊狀廢催化劑中帶有 BYD 溶液，危廢量大，處理費用高且處理手續(xù)難度大。單套裝 置，每天過濾器 F103 需運行 3 個周期，員工每班次 需完整地操作一次，每周 6 d，工作量大。每天約排出廢催 化劑 8 桶（200 L 鐵皮桶），約合 1.6 t。每年（按 300 d 計 算）約使用鐵皮桶 300 d×8 個 / d=2400 個，費用高。

BDO 裝置如采用高壓隔膜壓濾機替換原設(shè)計的圓盤 過濾器 F103 進(jìn)行炔化催化劑分離，該設(shè)備運行效果較好， 處理量較大且分離效率高。優(yōu)點如下。

1）回收 BYD 溶液， 節(jié)約生產(chǎn)成本。

2）替換 F103，節(jié)省濾盤采購費用，減少 盛放廢催化劑的鐵皮桶的采購費用。

3）排出的催化劑水液 含量少，減少了廢銅鉍催化劑的產(chǎn)生量，進(jìn)而減少處理難 度和處理費用，緩解環(huán)保壓力。

4）大大降低了員工的勞動 強度。

增加壓濾機前后流程對比

增加壓濾機前，使用圓盤過濾器進(jìn)行分離，F(xiàn)102 濃縮 循環(huán)液進(jìn)入緩沖槽（V104）中，然后進(jìn)入圓盤過濾器 F103 中進(jìn)行過濾。在整個過濾分離期間，如果 F103 的濾盤出現(xiàn) 形變或者催化劑的濃度過稀，都會導(dǎo)致過濾失敗，清液無 法采出。并且圓盤過濾器的濾盤是密封在設(shè)備內(nèi)部，一旦出現(xiàn)無法清液采出的情況，圓盤過濾器就被迫停運，必須 將所有濾盤吊出，才能準(zhǔn)確找出變形位置，造成的檢修工 作量巨大。在正常過濾期間，圓盤過濾器需頻繁甩盤，來 保證過濾效果。圓盤過濾器每天分離物料約 5 m3 ，并且在 甩盤之后，過濾后的廢催化劑呈糊狀，含水量約占 60% 左 右。流程示意如圖 1 所示。 增 加 壓 濾 機 之 后，F(xiàn)102 濃 縮 循 環(huán) 液 進(jìn) 入 緩 沖 槽 （V104）中，進(jìn)入壓濾機，壓濾機共有 29 塊濾板，且濾板 之間都有透明采出管線，能夠準(zhǔn)確判斷壓濾效果，及時調(diào) 整濾布或者催化劑濃度。壓濾后的清液回收至系統(tǒng)，每天 分離處理物料可達(dá) 20 m3 ，大大提高了工作效率。處理后 的濾餅成塊狀，含水量約在 10% ～ 15%。同時在現(xiàn)場安 裝的過程中，增加了清液回收緩沖罐，緩沖罐出口增設(shè)一 組袋式過濾器，采用精度為 1μm 的濾袋對清液再次進(jìn)行 過濾回收，避免催化劑的細(xì)小顆粒進(jìn)入后系統(tǒng)中。

壓濾機的結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)

壓濾機的組成有 5 個部分。

1）機架部分：機架是整套 設(shè)備的基礎(chǔ)，它主要用于支撐過濾機構(gòu)，由止推板、壓緊 板、機座、油缸體和主梁等連接組成。設(shè)備運行時，油缸 體上的活塞桿推動壓緊板，將位于壓緊板和止推板之間的 隔膜板、濾板及濾布壓緊，以保證帶有壓力的濾漿在濾室 內(nèi)進(jìn)行加壓過濾。

2）過濾部分：過濾部分是由整齊排列在主梁上的隔膜濾板、廂式濾板和夾在他們之間的濾布組成。 過濾開始時，濾漿在進(jìn)料泵的推動下，經(jīng)止推板的進(jìn)料口 進(jìn)入各濾室內(nèi)，濾漿借助進(jìn)料泵產(chǎn)生的壓力進(jìn)行固液分離， 由于過濾介質(zhì)（濾布）的作用，使固體留在濾室內(nèi)形成濾 餅，濾液則由排液閥排出。排液閥后采出管線采用透明膠 管，能夠更為直觀的觀測過濾效果。

3）液壓部分 ：液壓 部分是主機完成壓緊和松開的動力裝置，在電氣控制系統(tǒng) 的作用下，通過油缸、油泵及液壓元件來完成的一系列工 作 ；當(dāng)系統(tǒng)被壓緊時，將各個濾室密封，用于過濾 ；反之， 松開時，用于卸料。

4）卸料部分：卸料機構(gòu)主要由兩臺減 速機、傳動軸、鏈輪、鏈條等部件組成。當(dāng)壓緊板松開后， 支撐座位置的電機啟動，通過鏈輪和鏈條拉動油缸座、壓 緊板，并拉開第一濾板，止推板位置的電機啟動，帶動隔 板拉開第二部分濾板，通過電控信號傳遞，使之反轉(zhuǎn)，帶 動隔板拉開剩余的濾板，這樣一個卸料過程完畢。

5）電氣控制部分 ：電氣控制是整個系統(tǒng)的控制中心，它主要由電 控柜、斷路器、空氣開關(guān)、接觸器、中間繼電器、行程開 關(guān)以及接近開關(guān)等組成，可控制整個壓濾循環(huán)。

壓濾機的工作原理

該高壓隔膜壓濾機擺脫了傳統(tǒng)箱式壓濾機僅靠流體靜 壓力進(jìn)料擠壓脫水的方式，它在入料初期的工作過程和傳 統(tǒng)箱式壓濾機一樣，通過給料泵不斷地將物料壓入濾室， 擠壓室內(nèi)的物料，料漿通過濾布過濾分離，在過濾期結(jié)束 后即停止入料，濾餅的進(jìn)一步脫水是采用壓縮空氣充填隔 膜，由隔膜變形產(chǎn)生兩維方向的壓力，來破壞顆粒間形成 的拱橋，將殘留在顆粒空隙間的濾液擠出 ；濾餅中的毛細(xì) 水，則通過強氣流進(jìn)行穿流置換排出。因而高壓隔膜壓濾 機可以最大限度地降低濾餅的水分。 壓濾機工作時， 液壓站上的柱塞泵給油缸的無桿腔供 油，油缸體上的活塞桿推動壓緊板， 將隔膜濾板、廂式濾 板及濾布壓緊（當(dāng)達(dá)到壓力上限時，柱塞泵停止工作）， 使 相鄰濾板之間形成封閉濾室。然后啟動入料泵，含有催化 劑的物料由入料泵以 0.8 MPa 的壓力通過濾板的中心孔進(jìn) 入各濾室（止推板的中心孔和壓緊板的側(cè)面兩端同時進(jìn)料） 通過入料壓力進(jìn)行固液分離， 利用濾布的透水性， 使催化 劑留在濾室內(nèi)形成濾餅， 濾液由濾板的排水孔排出。待濾 餅形成后， 再向隔膜濾板內(nèi)通入除鹽水， 進(jìn)行壓榨， 進(jìn)一 步降低濾餅水分。通過泄壓閥排出系統(tǒng)中的壓力后，柱塞 泵啟動給油缸的有桿腔供油，活塞桿收回油缸，第一組濾 板松開，通過拉板機構(gòu)依次拉開每組濾板， 實現(xiàn)最終卸料。 至此， 一個壓濾循環(huán)結(jié)束 。

效益分析

降低廢催化劑處理成本 原 F103 分離出的廢催化劑為稀糊狀，現(xiàn)壓濾機分離出 的廢催化劑為干塊狀。 單套裝置使用 F103，每天分離出廢催化劑 8 桶，1 周運 行 6 d，一年（300 d）產(chǎn)生廢催化劑 300 d×8 桶 / 天 =2400 桶，2 套裝置共計 4800 桶，約合 4800 桶 ×0.2 t/ 桶 =960 t； 使用壓濾機，每天分離出廢催化劑 8 桶，1 周運行 3 d，一 年（300 d）產(chǎn)生廢催化劑 150 d×8 桶 / d=1200 桶，2 套裝 置共計 2 400 桶，約合 2400 桶 ×0.2 t/ 桶 =480 t。 原稀糊狀的廢催化劑處理費用約 600 元 / 噸（該公司 付給處理方），每年處理費用約為 600 元 / t×960 t=57.6 萬 元 ；現(xiàn)干塊狀的催化劑外售費用為 280 元 / t（處理方付給 我公司），每年外售費用為 280 元 / t×480 t=13.44 萬元。每 年節(jié)省費用為 57.6+13.44=71.04 萬元。

降低原料消耗，提高產(chǎn)能

多回收 BYD 溶液（25%）約 480 m3 。每年多回收 BYD 溶液（25% 濃度）約 480 m3 ，約合成品 BDO 溶液 120 t，價 值 96.0 萬元。 6.3 減少濾盤采購成本 F103 停用，每年少采購 2 套濾盤，濾盤使用周期為一 年，單套濾盤費用約為 27.0 萬元，每年節(jié)省采購費用約 54.0 萬元。 6.4 降低催化劑空桶消耗成本 由于排出的催化劑水液含量少，減少了廢銅鉍催化劑 的產(chǎn)生量，使得廢催化劑空桶使用數(shù)減少 2 400 個，空桶費用為 80 元 / 個，合人民幣 1200 個 ×80 元 / 個 =19.2 萬元。 以上共計產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益約為 71.04 萬元 +96.0 萬元 +54.0 萬元 +19.2 萬元 =240.24 萬元 / 年。 同時由于壓濾機操作方便，分離效率高，操作頻次低， 大大降低員工的勞動強度 ；并且壓濾機能夠迅速判斷無法 清液采出的要因，避免了 F103 濾盤重復(fù)拆裝的問題，降低 了設(shè)備檢修頻次，間接降低了勞動強度和生產(chǎn)負(fù)擔(dān) 。

結(jié)語

高壓隔膜壓濾機在 Reppe 合成 1-4 丁炔二醇過濾系統(tǒng) 的生產(chǎn)使用過程中， 突出體現(xiàn)了其對入料的適應(yīng)能力強、 處理能力大、過濾速度快、卸料速度快等優(yōu)點，故在處理 黏度大、粒度細(xì)及濃度高的物料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 增加了回收 BYD 溶液的處理能力， 有效減少了廢銅鉍催化 劑的產(chǎn)生量， 減少了灑落地面造成污染， 進(jìn)而減少公司危 廢的處理難度和處理費用， 滿足了生產(chǎn)系統(tǒng)的需要， 經(jīng)濟 效益顯著， 取得了預(yù)期效果。