臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)在漂粉精生產(chǎn)中的應(yīng)用
行業(yè)動(dòng)態(tài)
中國(guó)石化江漢油田鹽化工總廠建成一套產(chǎn)能5000t/a漂粉精的生產(chǎn)裝置，采用間歇批料、連續(xù)分離的方式生產(chǎn)，以氯氣、燒堿、消石灰為原料，反應(yīng)生成含次氯酸鈣晶體的漿料，從漿料中分離出晶體后得到的濾餅經(jīng)過干燥、造粒、篩分，制得顆粒均勻的漂粉精。
整個(gè)生產(chǎn)過程分為氯化結(jié)晶、分離干燥、母液回收、尾氣處理、精加工等工序。早期的工藝流程中分離工序采用了回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)對(duì)氯化反應(yīng)后的漿料進(jìn)行抽濾、分離。由于回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)的濾布易跑邊、破裂、造成漿料損失，使整個(gè)生產(chǎn)無法順利進(jìn)行；而且物料的粘性較大，濾布易被堵塞，在再生和清理濾布時(shí)，壓縮空氣和漿料中殘余的Ca(OH)2容易反應(yīng)生成少量的CaCO3。上述兩個(gè)問題導(dǎo)致產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量均達(dá)不到設(shè)計(jì)值，該分離工序成了整個(gè)生產(chǎn)過程中的“瓶頸”。鑒于這種情況，對(duì)該工序進(jìn)行了技術(shù)改造，選用LW460型臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)替代回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)進(jìn)行漿料的分離。
1 改進(jìn)后的工藝流程
來自氯化反應(yīng)釜的漿料自流到中間貯罐，再用泥漿泵送至高位緩沖罐，經(jīng)緩沖罐流入離心機(jī)進(jìn)行分離，分離出來的濾餅與粉狀的干燥漂粉精進(jìn)行混合后，進(jìn)入干燥器進(jìn)行干燥。分離出來的母液流入貯槽，再返回到二次反應(yīng)釜回收利用。此工藝具有流程短、操作方便、分離效率高等特點(diǎn)。
2 新增的主要設(shè)備
2.1 鈦制LW460型離心機(jī)
根據(jù)要分離的漿料晶體的特性、產(chǎn)量的大小，綜合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況及機(jī)器的使用特點(diǎn)等因素，選定了鈦制LW460型離心機(jī)作為漂粉精的分離設(shè)備。在設(shè)計(jì)選型時(shí)，確定了轉(zhuǎn)鼓的形狀為筒錐形，并確定了長(zhǎng)徑比、錐角、雙頭螺旋及螺距的尺寸、差速器的速比等設(shè)計(jì)制造參數(shù)。
LW460型離心機(jī)為臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)，它能在全速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下完成連續(xù)進(jìn)料、分離、螺旋輸送卸料等工藝操作。適用于分離固、液相密度差較大，固相顆粒較細(xì)的懸浮液。對(duì)懸浮液的澄清、固相的濃縮和脫水、固相粒子的分級(jí)等有很好的效果。其工作原理為：轉(zhuǎn)鼓全速旋轉(zhuǎn)后，漿料通過中心進(jìn)料管連續(xù)進(jìn)入機(jī)內(nèi)，經(jīng)過螺旋輸送器內(nèi)筒加料隔倉(cāng)的進(jìn)料口進(jìn)到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)。在離心力的作用下，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)形成一個(gè)環(huán)形液池，密度較大的晶體顆粒（重相）離心沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)表面形成濾餅，由于螺旋葉片與轉(zhuǎn)鼓的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，濾餅被螺旋葉片推送到轉(zhuǎn)鼓小端的干燥區(qū)，從排渣口排出；而密度較小的澄清液（母液）則處于沉積層內(nèi)側(cè)，由螺旋葉片形成的通道流向轉(zhuǎn)鼓大端蓋上的4個(gè)溢流孔流出，經(jīng)機(jī)殼的排液室排出，從而完成漿料的分離。
由于次氯酸鈣具有較強(qiáng)的腐蝕性，離心機(jī)機(jī)體與物料接觸部分全部采用質(zhì)輕且耐腐蝕的鈦材制造，對(duì)易磨損的螺旋推料面和出料孔口襯耐酸堿陶瓷進(jìn)行硬化處理，大大延長(zhǎng)了機(jī)器的使用壽命。LW460型離心機(jī)具有可自動(dòng)連續(xù)操作、維修方便、單機(jī)處理量大、操作費(fèi)用低、占地面積小、功率消耗低等優(yōu)點(diǎn)，是理想的分離設(shè)備。
2.2 高位緩沖罐
從泥漿泵來的漿料沖擊力大，流量經(jīng)常波動(dòng)，離心機(jī)進(jìn)料不均勻，造成離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，增加了1臺(tái)高位罐，該罐為平蓋錐底型，漿料從周向切線方向進(jìn)入，類似攪拌形成漩渦，漿料從漩渦中心即罐的錐底中心孔流出，防止?jié){料中固體顆粒沉淀在罐壁上。同時(shí)使罐保持恒定的液位，靠重力使?jié){料均勻流動(dòng)，保證離心機(jī)進(jìn)料流量恒定，運(yùn)行平穩(wěn)。
3 問題及解決方法
（1）在技改完成后的試運(yùn)行過程中，高位緩沖罐的液位波動(dòng)較大，經(jīng)常出現(xiàn)溢流倒回中間貯罐的現(xiàn)象，漿料在循環(huán)過程中，其中的晶體多次被泥漿泵的葉輪切削、破碎，導(dǎo)致從離心機(jī)出來的濾餅變稀而且量少。為了較好地控制高位緩沖罐的液位，給泥漿泵的電機(jī)配備了1臺(tái)變頻調(diào)速器，通過調(diào)速器來控制泵的轉(zhuǎn)速，使罐維持一個(gè)恒定的液位，有效地保證了進(jìn)料均勻，因而從離心機(jī)出來的濾餅狀況較好，含水量穩(wěn)定在40%～45%，為后面的干燥工段提供了工況穩(wěn)定的物料，漂粉精的產(chǎn)量、質(zhì)量得到了保障。
（2）在生產(chǎn)過程中，靠手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度，很難準(zhǔn)確地控制離心機(jī)的進(jìn)料量。為此我們?cè)陔x心機(jī)和緩沖罐之間加裝了1臺(tái)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥和1臺(tái)流量計(jì)，利用裝置的DCS對(duì)流量計(jì)的讀數(shù)和設(shè)定的流量值進(jìn)行比較，然后對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥實(shí)行控制，確保流量維持在設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)了離心機(jī)進(jìn)料流量的自動(dòng)控制，工人的操作難度大大降低。
（3）在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)流量并能穩(wěn)定進(jìn)料后，我們發(fā)現(xiàn)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)約20天后，離心機(jī)的振動(dòng)逐漸加大，經(jīng)過仔細(xì)查找原因并進(jìn)行分析，認(rèn)為是離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)壁和外壁以及螺旋輸送器表面結(jié)垢所致。我們每周對(duì)離心機(jī)進(jìn)行酸洗和水洗，并且打開機(jī)殼，對(duì)轉(zhuǎn)鼓的外壁進(jìn)行除垢；同時(shí)檢查出渣口位置的轉(zhuǎn)鼓刮刀的磨損情況，必要時(shí)更換。采取這些措施后，離心機(jī)正常運(yùn)行時(shí)間大大延長(zhǎng)。
（4）在試運(yùn)行中，我們確定了離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速及差轉(zhuǎn)速、母液溢流擋板的位置及過載保護(hù)作用扭矩及分離流量等運(yùn)行參數(shù)，使離心機(jī)處于較佳的運(yùn)行狀態(tài)。
4 運(yùn)行效果
（1）使用LW460型臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)后，大大簡(jiǎn)化了操作程序，降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了操作環(huán)境，同時(shí)也減少了動(dòng)力消耗及物料的浪費(fèi)，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)核算，漂粉精成本比原來降低125元/t，按產(chǎn)能5000t/a計(jì)算，每年可節(jié)約成本60多萬元。
（2）有效生產(chǎn)時(shí)間有了顯著的提高，經(jīng)統(tǒng)計(jì)比較，每年有效生產(chǎn)時(shí)間多了約22天，按每天生產(chǎn)15t計(jì)算，每年可多生產(chǎn)產(chǎn)品30t。
（3）產(chǎn)品質(zhì)量上了一個(gè)新的臺(tái)階，漂粉精產(chǎn)品合格率為100%，優(yōu)級(jí)品率可達(dá)85%以上，提高了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
