introductory

電石廠生產(chǎn)電石篩分下的粉料，粉料主要成分為氧化鈣和乙二醇生產(chǎn)放空排出的高純CO2氣體為原料生產(chǎn) 的輕質(zhì)碳酸鈣及活性碳酸鈣，是國內(nèi)首套應(yīng)用全廢 渣和廢氣生產(chǎn)碳酸鈣的企業(yè)。干燥系統(tǒng)為適用各種沉體的碳酸鈣，使用壓濾機(jī)為一級干燥，在使用中根據(jù)生產(chǎn)條件，總結(jié)并改進(jìn)了壓濾機(jī)的步序，提高 了運(yùn)行的穩(wěn)定性。

filter press

filter press是利用一種特殊的過濾介質(zhì)，對原料施 加一定的壓力，使得液體滲析出來的一種常用固液分離設(shè)備。 18世紀(jì)初壓濾機(jī)應(yīng)用于化工生產(chǎn)，今廣泛應(yīng) 用于化工、制藥、冶金、染料、食品、釀造、陶瓷 及環(huán)保等行業(yè)。 壓濾機(jī)由機(jī)架、壓緊機(jī)構(gòu)和過濾機(jī)構(gòu)組成。壓 緊機(jī)構(gòu)可分為手動壓緊、機(jī)械壓緊、液壓壓緊3 種，常用的機(jī)構(gòu)是液壓壓緊機(jī)構(gòu)。 過濾部分由整齊排列在主梁上的濾板和夾在濾 板之間的過濾介質(zhì)（濾布）組成。 過濾開始時，濾漿在進(jìn)料泵的壓力作用下，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。由于濾布的作用，使固體 留在濾室內(nèi)形成濾餅，濾液由水嘴或出液閥排出。 若濾餅需要洗滌，可由止推板上的洗滌口通入洗滌水，對濾餅進(jìn)行洗滌；若需要含水率較低的濾餅, 可以使用膜板隔板組合板，在進(jìn)漿結(jié)束后進(jìn)入壓榨 工序，在壓榨泵加壓作用下進(jìn)一步脫水，同時可增 加吹餅工序，從洗滌口通入壓縮空氣，透過濾餅 層，吹出濾餅中的一部分水分。 過濾板材質(zhì)通常選用增強(qiáng)聚丙烯壓濾機(jī)濾板和 鑄鐵過濾板。 其中，增強(qiáng)聚丙烯壓濾機(jī)濾板具有化學(xué)性能穩(wěn)定，耐壓、耐熱、耐腐蝕、無毒、重量輕、表面平 整光滑、密封好和易洗滌等特點(diǎn)。

壓濾機(jī)在干燥工段的使用

主要生產(chǎn)碳酸鈣產(chǎn)品，在干燥工段中使 用了2臺壓濾機(jī)用于初級漿液脫水。將碳酸鈣漿液 壓濾脫水，脫水后的濾餅經(jīng)過破碎進(jìn)入下一級干 燥設(shè)備。 所用設(shè)備為隔膜式壓濾機(jī)，中心進(jìn)漿，濾板是 明流下排水的類型，有壓榨功能，中心孔反吹，防 止中心孔進(jìn)漿堵塞。 過濾過程：濾板壓緊處于保壓狀態(tài)，中心進(jìn) 漿，在濾室內(nèi)形成濾餅，當(dāng)上漿壓力達(dá)到上限，濾 餅厚度達(dá)到最大時，停止上漿，反吹中心孔，將中 心吹通，進(jìn)入壓榨階段。 在壓榨泵加壓作用下，濾餅被壓實(shí)，進(jìn)一步 脫水。 脫水完成后濾板松開，進(jìn)入卸餅操作。濾餅經(jīng) 過破碎后進(jìn)入下一級的干燥設(shè)備。

壓濾機(jī)使用中存在的問題和解決方案

存在的問題

(1) 壓濾機(jī)系統(tǒng)本身操作動作穩(wěn)定，設(shè)備運(yùn) 行可靠。但經(jīng)過壓濾后的濾餅水分高，壓濾后形成 的濾餅粘板嚴(yán)重，卸餅時需要人工輔助清理濾布表 面的粘料。 人工清理時，需要暫停程序，清理好后，再 啟動程序，每一片濾餅均要檢査清理干凈，否則 會造成下次上漿時夾料板間跑漿。人工暫停，清 理再啟動，人工勞動頻次高，人員清理板面效果 不好時，會在下一循環(huán)時加劇水分下降，造成生 產(chǎn)效率下降。

(2) 卸下的濾餅因含水分高，破碎困難，在 輸送時黏附輸送皮帶表面，進(jìn)入下級設(shè)備粘壁加 重，設(shè)備表面附著一層厚壁，造成換熱困難，設(shè)備 工作效率降低，產(chǎn)品的最終水分控制困難。

(3 )產(chǎn)品水分超標(biāo)時，需要停機(jī)，對粘壁的 設(shè)備經(jīng)行表面清理。 清理后的設(shè)備換熱效果好，但是由于進(jìn)料水分 高，粘壁的現(xiàn)象嚴(yán)重，需對設(shè)備不定時的清理，故 不能保證工作的連續(xù)性和水分控制的穩(wěn)定性，給產(chǎn)品的品質(zhì)帶來不穩(wěn)定的因素。

prescription

降低員工的勞動強(qiáng)度和保證產(chǎn)品的水分指標(biāo)穩(wěn) 定性是亟需解決的問題，應(yīng)通過改進(jìn)優(yōu)化方案來 解決。

濾餅水分高是引發(fā)問題的根本原因

將原料樣品送廠家做壓濾實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證不同工藝 參數(shù)下，濾餅水分的變化，并確認(rèn)濾布的選擇沒有 問題。 廠家給出的改進(jìn)工藝條件如下。

(1) 提咼壓榨壓力，并穩(wěn)定最咼壓力。在保 證設(shè)備安全的條件下，適當(dāng)?shù)奶岣邏赫毫Γ山?低濾餅水分。

(2) 增加濾餅反吹功能可降低濾餅水分。 根據(jù)廠家給出的改進(jìn)工藝條件，首先調(diào)整穩(wěn)定 壓榨壓力： 原安裝的壓榨系統(tǒng)使用多級高壓泵，壓榨時人 工手動控制泵出口的回流閥門，根據(jù)壓力上升情 況，前期關(guān)閉回流閥，壓力上升后調(diào)整回流閥門開 度大小，達(dá)到控制壓榨壓力的目的，壓榨一次流程 需要人工操作約20 mino 由于人員操作及時性困難，常出現(xiàn)壓榨壓力不 穩(wěn)定和憋泵等情況。 改造方案：在泵出口管線上安裝壓力變送器, 回流管線上安裝調(diào)節(jié)閥，使用PID控制調(diào)節(jié)器控制 調(diào)節(jié)閥的開度，實(shí)時調(diào)整壓榨壓力的大小，確保壓 榨壓力穩(wěn)定平穩(wěn)，不低壓和不超壓。

在壓榨階段增加吹餅過程

原成套機(jī)組上沒有吹餅的設(shè)備和管線，機(jī)型是隔膜型，濾板是明流下排水的類型。按照廠家給出 的意見更換所有的隔板和濾布，采用上角進(jìn)氣反 吹，下角排水的模式，隔板使用上四角開孔，上兩 角孔進(jìn)氣反吹，下兩角孔排水，濾布根據(jù)情況開角 孔，每臺機(jī)組需要更換一半的濾板(隔板全換，膜 板不換)。 根據(jù)實(shí)際情況采用現(xiàn)有的隔板，上下翻轉(zhuǎn)，使 用原排水口，改為進(jìn)氣和排水公用口，在進(jìn)漿和壓 榨前期作為排水口使用，吹餅時，作為進(jìn)氣口使 用，排水從膜板的排水口排除。增加上部的進(jìn)氣和 排水管線，及相應(yīng)的操作閥門。反吹時間根據(jù)濾餅 的最終水分情況調(diào)整。

優(yōu)化人工的卸餅操作

對卸餅時的取板和拉板控制，人員操作清理濾 布是在拉板到位，去取板之前暫停程序，清理檢査 完畢后啟動程序。清理一片濾餅需要人工操作2次 拉桿暫停和啟動。由于每個操作人員的熟練程度不 一，故卸餅的間隔時間不一致，時常出現(xiàn)輸送皮帶 堆料和走空的現(xiàn)象。 改進(jìn)方案：在取板的電氣控制中增加一步時間 延時，使用時間繼電器控制，在拉板到位去取板時 延時動作，保證操作人員有足夠的時間清理完成; 操作人員只需把控好清理檢查濾布時間即可，時間 不夠時可拉動暫停和啟動拉桿;減少人員的手動操 作，降低勞動強(qiáng)度，提高處理效率。

壓濾機(jī)改進(jìn)方案的實(shí)施

1） 對壓榨壓力變送器、回流調(diào)節(jié)閥和調(diào)節(jié) 控制器安裝到位，同時對PID調(diào)節(jié)參數(shù)整定。保證 了不用人員參與，自動調(diào)節(jié)，不低壓運(yùn)行，也不會 出現(xiàn)高壓危險。壓力到設(shè)定值后穩(wěn)定運(yùn)行，泵不憋 壓，平穩(wěn)運(yùn)行。

2） 對所有的隔板經(jīng)行翻轉(zhuǎn)處理，支架連桿 重新固定安裝，加裝耐壓軟連接接管，與新增的排 水和進(jìn)氣管線連接，保證濾板靈活移動的同時實(shí)現(xiàn) 進(jìn)氣和排水的功能，對濾布經(jīng)行翻轉(zhuǎn)處理。操作 時，進(jìn)入壓榨工序后，間隔一定時間后，隔板上端 排水改為進(jìn)氣，實(shí)現(xiàn)對濾餅的吹風(fēng)操作。吹風(fēng)時間 根據(jù)壓縮空氣壓力保證的情況下合理控制。

3）在PLC控制取板的繼電器輸出回路中， 增加一個延時繼電器，PLC輸出取板指令后，到達(dá) 延時時間取板繼電器開始動作，保證人員有足夠的 時間清理檢査濾布，通過延時繼電器的時間控制達(dá) 到濾餅的卸餅時間一致，從而有效保證后續(xù)負(fù)荷的 連續(xù)穩(wěn)定。

改造后的效果

壓榨壓力回流調(diào)節(jié)閥的自控實(shí)現(xiàn)，避免了人員 的參與，實(shí)現(xiàn)了壓榨壓力的穩(wěn)定運(yùn)行，有效降低了 勞動強(qiáng)度，增加了工藝控制的穩(wěn)定性。壓榨工序在 保證壓榨壓力穩(wěn)定的情況下，增加吹餅操作，降低 了濾餅水分，實(shí)現(xiàn)了濾餅水分的有效控制。改造后濾餅水分比改造前濾 餅水分平均值低約]0%。 濾餅水分降低后，濾餅對濾布的黏附效應(yīng)變 低，在取板時實(shí)現(xiàn)了自動掉落，人員操作強(qiáng)度降 低，延時繼電器的投入使用，實(shí)現(xiàn)了下料間隔時間 的一致，物料平穩(wěn)輸送，保證了后續(xù)設(shè)備的進(jìn)料穩(wěn) 定平順。

concluding remarks

壓濾機(jī)是一種常用的過濾設(shè)備，在使用選型時 應(yīng)針對不同物料選擇不同的類型。實(shí)際使用時， 尤其第一次使用在新的物料工況時，則需要后續(xù) 的調(diào)整。 一般制造廠家都會給出建議和意見，而作為使 用單位要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。 壓濾脫水作為碳酸鈣的干燥脫水的第一 道工序，起著重要開頭作用。 濾餅水分的降低提高了干燥效率，降低了后續(xù) 設(shè)備的生產(chǎn)負(fù)荷，有效保證了干燥工段的穩(wěn)定平順 運(yùn)行。 通過技術(shù)交流和現(xiàn)場改造，降低了濾餅 水分，提高了自動化控制水平，減輕了勞動強(qiáng)度, 也提高了工藝流程控制水平，達(dá)到了改造的目的。