引言
PVC生 產(chǎn) 主 要 有 兩 種 工 藝,一 是 電 石 法,主 要生產(chǎn) 原 料 是 電 石、煤 炭 和 原 鹽;二 是 乙 烯 法,主 要 原料 是 石 油。國 際 市 場 上PVC的 生 產(chǎn) 主 要 以 乙 烯 法為 主,而 國 內(nèi) 受 富 煤、石 灰 石 資 源 豐 富 而 貧 油、少 氣的 資 源 稟 賦 限 制,則主要以電石法為主。在 電 石 法乙 炔 生 產(chǎn) 中,電石和水反應(yīng)會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物氫氧 化 鈣(俗 稱 電 石 渣 漿),目前國內(nèi)的電石法乙炔生產(chǎn) 企 業(yè) 都 采 用 電 石 渣 漿 上 清 液 回 用 工 藝,這 種 工 藝采 用 壓濾機 對 電 石 渣 漿 進 行 固 液 分 離,上 清 液 回 用至發(fā) 生 器,電石渣濾餅用于水泥生產(chǎn)。新 疆 中 泰 化學(xué) 股 份 有 限 公 司(以 下 簡 稱 中 泰 化 學(xué))原 使 用 過 濾 面積為800m2的XMZ800/1800自 動 板 框 壓 濾 機,壓濾機過濾的上清液經(jīng)冷卻后回用至發(fā)生器使用,濾餅 則 送 至 水 泥 廠 生 產(chǎn) 水 泥。這種壓濾機在長時間使用 中 發(fā) 生 故 障 率 較 高,生產(chǎn)效率相對較低,經(jīng) 考 察 后決 定 對 壓 濾 機 進 行 改 造,選用了全自動隔膜快開壓濾機。
1改 造 前XMZ800/1800壓 濾 機 概 述XMZ800/1800壓 濾 機 采 用 加 壓 過 濾 原 理,配用球 墨 鑄 鐵 濾 板,采 用PLC可 編 程 序 控 制 和 執(zhí) 行 裝置;配 有 兩 端 入 料 和 正 反 吹 風(fēng) 功 能,濾 液 排 出 分 明流、暗 流 兩 種,任 用 戶 選 取。XMZ800/1800壓 濾 機參 數(shù) 為:過 濾 面 積800m2,濾 板 尺 寸1800mm×1800mm×70mm,濾 室 容 積14.9m3,濾 板 數(shù) 量138塊,入 料 壓 力0.6~0.8MPa,油 缸 頂 緊 壓 力14MPa,濾 室 寬 度35mm,濾 餅 總 重15t,濾 餅 含 水 質(zhì)量 分 數(shù)40%,電 控 方 式PLC,總 功 率15kW,外 形 尺寸13172 mm ×2600 mm ×2100 mm,機 重115.3t。
1.1工 作 原 理該 壓 濾 機 是 在 一 定 壓 力 下 進 行 工 作 的 設(shè) 備,依靠 渣 漿 泵 推 動 下 的 靜 壓 力 入 料,流體在過濾介質(zhì)兩側(cè)形成壓力差來實現(xiàn)固液分離。(1)壓 緊 濾 板 過 程。通 過 液 壓 傳 動 系 統(tǒng),油 壓 推動 活 塞 和 頭 板 向 前 移 動,將全部濾板壓緊在頭板和尾 板 之 間,使 相 鄰 各 濾 板 構(gòu) 成 若 干 個 密 封 濾 室,并 提供 足 夠 的 密 封 壓 力,靠設(shè)定電接點壓力表的上限壓力值控制液壓缸的動作。
(2)加壓過濾過 程。用渣漿泵將物料從尾板中心孔送至各濾室,在未注滿全部濾室之前,依靠物料質(zhì)量進行脫水;當(dāng)物料灌滿全部濾室時,渣漿借助給料泵給入渣漿的壓力在過濾介質(zhì)(濾布)兩側(cè)形成壓力 差,進行固液分 離。固 體 顆 粒 由 于 濾 布 的 阻 擋 滯 留 在 濾 室里,濾液通過濾布、網(wǎng)板和濾板泄水槽流出。(3)濾 板 拉 開 過 程。當(dāng)加壓過濾完成后(當(dāng) 濾 液流 量 明 顯 減 小 甚 至 停 止 時,說 明 加 壓 過 程 結(jié) 束),壓縮 空 氣 由 尾 板 中 心 孔 吹 入,將殘留在中心孔內(nèi)的料漿 吹 出,通 過 液 壓 傳 動 系 統(tǒng),使 頭 板 復(fù) 位。(4)拉 板 卸 餅 過 程。開 動 拉 板 裝 置,在 拉 板 過 程中 濾 餅 借 自 重 自 動 卸 落。上 述4個 過 程 即 為1個 壓 濾 周 期。
1.2存 在 的 問 題XMZ800/1800壓 濾 機 雖 然 稱 為 自 動 板 框 壓 濾機,但 只 是 在 油 缸 頂 緊、松開和小車?yán)暹^程中為自動,新 濾 布 時 濾 餅 可 靠 重 力 自 動 落 下,當(dāng) 濾 布 使 用 時間 超 過2周 后,濾 餅 則 需 要 人 工 清 理,且 每 臺 壓 濾 機需 要2人 操 作,這就勢必造成勞動強度的加大和用工 數(shù) 量 的 增 加;處 理 周 期 長,每 個 單 循 環(huán) 在40~60min,效 率 較 低;自 動 化 程 度 相 對 較 低,進 料 閥、空 氣閥、回 流 閥 均 為 手 動,人 員 配 備 較 多,折 合1萬tPVC為2.5人,濾布需人工清洗,工 作 量 大,效 率低,濾 布 使 用 周 期 短(不 足2個 月)。
2對XMZ800/1800壓 濾 機 的 改 造針 對XMZ800/1800壓 濾 機 存 在 的 問 題,中 泰化學(xué) 通 過 多 方 考 察 后 決 定 對XMZ800/1800壓 濾 機進 行 改 造,最終確定選用全自動隔膜快開水洗壓濾機,濾 板 為 增 強 聚 丙 烯 材 質(zhì)。
2.1全 自 動 隔 膜 快 開 水 洗 壓 濾 機 概 述根據(jù)現(xiàn)場地基尺寸設(shè)計的全自動隔膜快開水洗壓 濾 機(增 強 聚 丙 烯 材 質(zhì) 濾 板)過 濾 面 積 為610m2,濾 室 容 積 為12m3。功 能 包 括 壓 緊 濾 板、進 料 過 濾、隔 膜 壓 榨、反 吹 吹 氣、松 開 濾 板、拉 板 卸 料、濾 布 清 洗(全 程 采 用 自 動 控 制)。全自動隔膜快開水洗壓濾機工 藝 圖 如 圖1所 示。(1)壓 緊。采用高效能液壓站,縮 短 壓 緊 時 間。壓 緊 穩(wěn) 定 可 靠,無 漏 油 現(xiàn) 象。(2)進 料。采 用 雙 頭 進 料,縮 短 進 料 時 間。進 料泵、進料閥采用自動控制,當(dāng) 壓 力 上 升 到0.8MPa時,通 過 壓 力 表 將 信 號 傳 輸 到PLC,PLC開 始 計 時,在 設(shè) 定 的 時 間 內(nèi) 自 動 停 止 進 料、關(guān) 閉 閥 門,進 入 隔 膜壓 榨 程 序。(3)隔 膜 壓 榨。將壓縮空氣注入隔膜板,使 膈 膜板 膨 脹,壓榨濾餅將其中的水分?jǐn)D出,降 低 水 含 量。同時在排氣過程中由于隔膜板的收縮使濾餅剝離濾布,便 于 卸 料。(4)反 吹 吹 氣。反吹是將濾板中心進料孔沒有過 濾 的 物 料 反 吹 回 濃 縮 池,吹氣是向吹通的進料段吹 氣,帶走濾餅中的水分,降 低 水 含 量。(5)松 開 濾 板。吹 氣 結(jié) 束 后,松 開 濾 板,準(zhǔn) 備 卸料。(6)拉板卸料。采用一次拉開6塊板的方式,減少卸餅時間(其中2組濾板采用曲張卸餅結(jié)構(gòu)使用無紡布,其余采用濾餅易脫落的單絲濾布。目的 是 使 用 曲張卸餅)。卸餅完成后自動壓緊進入下一循環(huán)。(7)濾 布 清 洗。濾布使用一段時間后會有細(xì)微的 物 料 顆 粒 堵 塞 濾 布,此時啟動自動清洗功能。清洗濾布可提高過濾效率,將 邊 緣 清 洗 干 凈 防 止 噴 料,同時延長濾布使用壽命。
2.2改造后各項指標(biāo)改 造 后,全自動隔膜快開水洗壓濾機各項指標(biāo)如 下。(1)使用的進料壓力為0.8MPa,進 料 時 間 平 均為5min左 右。(2)壓榨時間自控在5min,可 以 滿 足 電 石 渣 進一 步 除 水 分 要 求。(3)吹氣時間自控在1min,可 以 滿 足 電 石 渣 進一 步 除 水 分 要 求。(4)平均卸料時間為8min。(5)整 體 運 行1個 周 期 的 時 間 穩(wěn) 定 在23min左右,最 長 周 期 為29min,最 短 周 期 為19min。主 要影響因素為電石渣漿在濃縮池的濃度。(6)電石渣含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均為38%。主 要 影響因素為進料壓力、壓 縮 空 氣 壓 力 等。
(7)人員配備少,折合1萬tPVC為0.34人。濾布不需人工清洗,且使用周期長,壽命可達6個月。從 以 上 數(shù) 據(jù) 看,1h內(nèi) 可 進 料2板 框 以 上,經(jīng) 測定,1板 框 電 石 渣 為13.5t(電 石 渣 漿 含 水 質(zhì) 量 分 數(shù)38%);而XMZ800/1800壓 濾 機 的 進 料 周 期 為40min左 右,1板 框 電 石 渣 為15t。3結(jié) 語通過使用全自動隔膜快開水洗壓濾機,提高了壓濾工序的 生 產(chǎn) 效 率,同 樣 的 產(chǎn) 量 下,所 用 設(shè) 備 數(shù) 量 比XMZ800/1800壓濾機少,人員配備大大減少,設(shè)備維護費用降低,濾餅的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降2%,濾布使用周期延長,對中泰化學(xué)節(jié)能降耗、減 員 增 效、提 高 裝 置 自動化水平具有較大意義。
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