Plate and frame chamber diaphragm filter presses
foreword
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(guó)際市場(chǎng)上PVC的生產(chǎn)主要以乙烯法為主，而國(guó)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(huì)產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物氫氧化鈣(俗稱(chēng)電石渣漿)，目前國(guó)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(jī)對(duì)電石渣漿進(jìn)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)。中泰化原使用過(guò)濾面積為800m2的xMz800／1800自動(dòng)板框壓濾機(jī)，壓濾機(jī)過(guò)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(jī)在長(zhǎng)時(shí)間使用中發(fā)生故障率較高，生產(chǎn)效率相對(duì)較低，經(jīng)考察后決定對(duì)壓濾機(jī)進(jìn)行改造，選用了全自動(dòng)隔膜快開(kāi)水洗壓濾機(jī)。
1.0改造前
XMz800／1800壓濾機(jī)概述xMz800／1800壓濾機(jī)采用加壓過(guò)濾原理，配32用球墨鑄鐵濾板，采用pLC可編程序控制和執(zhí)行裝置；配有兩端人料和正反吹風(fēng)功能，濾液排出分明流、暗流兩種，任用戶(hù)選取。xMz800／1800壓濾機(jī)參數(shù)為：過(guò)濾面積800m!，濾板尺寸1800mm×1800mm×70mm，濾室容積14．9m3，濾板數(shù)量138塊，人料壓力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?jǐn)?shù)40％，電控方式PLC。
1.1 Principle of operation
該壓濾機(jī)是在一定壓力下進(jìn)行工作的設(shè)備，依靠渣漿泵推動(dòng)下的靜壓力入料，流體在過(guò)濾介質(zhì)兩側(cè)形成壓力差來(lái)實(shí)現(xiàn)固液分離。(1)壓緊濾板過(guò)程。通過(guò)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，油壓推動(dòng)活塞和頭板向前移動(dòng)，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(gè)密封濾室，并提供足夠的密封壓力，靠設(shè)定電接點(diǎn)壓力表的上限壓力值控制液壓缸的動(dòng)作。
(2)加壓過(guò)濾過(guò)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(jìn)行脫水；當(dāng)物料灌滿全部濾室時(shí)，渣漿借助給料泵給人渣漿的壓力在過(guò)濾介質(zhì)(濾布)兩側(cè)形成壓力差，進(jìn)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(guò)濾布、網(wǎng)板和濾板泄水槽流出。
(3)濾板拉開(kāi)過(guò)程。當(dāng)加壓過(guò)濾完成后(當(dāng)濾液流量明顯減小甚至停止時(shí)，說(shuō)明加壓過(guò)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(guò)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，使頭板復(fù)位。
(4)拉板卸餅過(guò)程。開(kāi)動(dòng)拉板裝置，在拉板過(guò)程中濾餅借自重自動(dòng)卸落。上述4個(gè)過(guò)程即為1個(gè)壓濾周期。
1.2存在的問(wèn)題
XMz800／1800壓濾機(jī)雖然稱(chēng)為自動(dòng)板框壓濾機(jī)，但只是在油缸頂緊、松開(kāi)和小車(chē)?yán)暹^(guò)程中為自動(dòng)，新濾布時(shí)濾餅可靠重力自動(dòng)落下，當(dāng)濾布使用時(shí)間超過(guò)2周后，濾餅則需要人工清理，且每臺(tái)壓濾機(jī)需要2人操作，這就勢(shì)必造成勞動(dòng)強(qiáng)度的加大和用工數(shù)量的增加；處理周期長(zhǎng)，每個(gè)單循環(huán)在40～60min，效率較低；自動(dòng)化程度相對(duì)較低，進(jìn)料閥、空氣閥、回流閥均為手動(dòng)，人員配備較多，折合1萬(wàn)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(gè)月)。
2對(duì)XMZ800／1800壓濾機(jī)的改造
針對(duì)XMZ800／1800壓濾機(jī)存在的問(wèn)題，中泰化學(xué)通過(guò)多方考察后決定對(duì)xMz800／1800壓濾機(jī)進(jìn)行改造，最終確定選用全自動(dòng)隔膜快開(kāi)水洗壓濾機(jī)，濾板為增強(qiáng)聚丙烯材質(zhì)。
2.1全自動(dòng)隔膜快開(kāi)水洗壓濾機(jī)概述
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地基尺寸設(shè)計(jì)的全自動(dòng)隔膜快開(kāi)水洗壓濾機(jī)(增強(qiáng)聚丙烯材質(zhì)濾板)過(guò)濾面積為610m2，濾室容積為12m3。功能包括壓緊濾板、進(jìn)料過(guò)濾、隔膜壓榨、反吹吹氣、松開(kāi)濾板、拉板卸料、濾布清洗(全程采用自動(dòng)控制)。
(1)壓緊。采用高效能液壓站，縮短壓緊時(shí)間。壓緊穩(wěn)定可靠，無(wú)漏油現(xiàn)象。
(2)進(jìn)料。采用雙頭進(jìn)料，縮短進(jìn)料時(shí)間。進(jìn)料泵、進(jìn)料閥采用自動(dòng)控制，當(dāng)壓力上升到O．8MPa時(shí)，通過(guò)壓力表將信號(hào)傳輸?shù)絇LC，PLc開(kāi)始計(jì)時(shí)，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)停止進(jìn)料、關(guān)閉閥門(mén)，進(jìn)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(shí)在排氣過(guò)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(jìn)料孔沒(méi)有過(guò)濾的物料反吹回濃縮池，吹氣是向吹通的進(jìn)料段吹氣，帶走濾餅中的水分，降低水含量。
(5)松開(kāi)濾板。吹氣結(jié)束后，松開(kāi)濾板，準(zhǔn)備卸料。
(6)拉板卸料。采用一次拉開(kāi)6塊板的方式，減少卸餅時(shí)間(其中2組濾板采用曲張卸餅結(jié)構(gòu)使用無(wú)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(dòng)壓緊進(jìn)入下一循環(huán)。
(7)濾布清洗。濾布使用一段時(shí)間后會(huì)有細(xì)微的物料顆粒堵塞濾布，此時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)清洗功能。清洗濾布可提高過(guò)濾效率，將邊緣清洗干凈防止噴料，同時(shí)延長(zhǎng)濾布使用壽命。
2.2改造后各項(xiàng)指標(biāo)改造后，全自動(dòng)隔膜快開(kāi)水洗壓濾機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)如下。
(1)使用的進(jìn)料壓力為0.8MPa，進(jìn)料時(shí)間平均為5min左右。
(2)壓榨時(shí)間自控在5min，可以滿足電石渣進(jìn)一步除水分要求。
(3)吹氣時(shí)間自控在1min，可以滿足電石渣進(jìn)一步除水分要求。
(4)平均卸料時(shí)間為8min。
(5)整體運(yùn)行1個(gè)周期的時(shí)間穩(wěn)定在23min左右，最長(zhǎng)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(jìn)料壓力、壓縮空氣壓力等。
(7)人員配備少，折合1萬(wàn)tPvc為0.34人。濾布不需人工清洗，且使用周期長(zhǎng)，壽命可達(dá)6個(gè)月。從以上數(shù)據(jù)看，1h內(nèi)可進(jìn)料2板框以上，經(jīng)測(cè)定，1板框電石渣為13．5t(電石渣漿含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)38％)；而xMz800／1800壓濾機(jī)的進(jìn)料周期為40min左右，板框電石渣為15t。
3.0結(jié)語(yǔ)
通過(guò)使用全自動(dòng)隔膜快開(kāi)水洗壓濾機(jī)，提高了壓濾工序的生產(chǎn)效率，同樣的產(chǎn)量下，人員配備大大減少，設(shè)備維護(hù)費(fèi)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(zhǎng)，對(duì)中泰化學(xué)節(jié)能降耗、減員增效、提高裝置自動(dòng)化水平具有較大意義。
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