臥式螺旋卸料沉降式離心機(jī)用于分離鹽泥
行業(yè)動(dòng)態(tài)
1 前言
食鹽溶液電解生產(chǎn)燒堿或氯化鉀溶液電解生產(chǎn)氫氧化鉀的鹽水精制過程中必然有鹽泥生成，如果將稀鹽泥直接排入附近江河或空地，由于排放量大會(huì)造成環(huán)境污染。近年來環(huán)境保護(hù)工作對(duì)氯堿工業(yè)生產(chǎn)中的鹽泥處理提出了嚴(yán)格要求，鹽泥的分離處理各廠都已提到重要議事日程上來。
目前國(guó)內(nèi)各廠為降低鹽耗避免泥漿外流污染環(huán)境，一般采用三層桶或自動(dòng)板框式壓濾機(jī)回收其鹽水，鹽泥收集處理加以利用，但是臥式螺旋卸料沉降式離心機(jī)，用于氯堿工廠鹽泥分離至今尚未有過報(bào)導(dǎo)。
成都化工廠萬噸離子膜法制氫氧化鉀引進(jìn)工廠鹽泥分離處理原設(shè)計(jì)使用板框壓濾機(jī)，考慮到板框壓濾機(jī)的使用缺點(diǎn)，以及原有一臺(tái)閑置的舊WL-350離心機(jī)，分析了該機(jī)的使用特性和生產(chǎn)能力后，認(rèn)為可以用于鹽泥的分離處理，大膽地在引進(jìn)工廠中改用WL-350臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)，并自行設(shè)計(jì)了鹽泥分離工藝。該系統(tǒng)自1990年8月投入生產(chǎn)運(yùn)行至今取得較為滿意的效果。WL-350臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)在該廠的 使用成功，為氯堿行業(yè)鹽泥分離處理方法提供了新途徑。
2 沉降離心機(jī)用于鹽泥分離技術(shù)可行性分析
WL-350臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)主要特點(diǎn)是采用離心沉降方式分離懸浮液，無濾網(wǎng)或?yàn)V布，自動(dòng)連續(xù)卸料，主要由轉(zhuǎn)鼓、螺旋推料器、差速器、機(jī)殼、機(jī)座等部件組成。待分離的懸浮液由中心加料管加入螺旋推料器的進(jìn)料倉(cāng)內(nèi)，在高速旋轉(zhuǎn)的離心力作用下較重的固相物沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁形成沉渣層被螺旋推料器推送到轉(zhuǎn)鼓小端卸渣口排出，清液則形成內(nèi)環(huán)分離層以溢流方式從大端出液口排出。
該機(jī)與料液接觸部件均為不銹鋼材質(zhì)，且有關(guān)部件表面進(jìn)行硬化處理。WL離心機(jī)特別適合于懸浮液中固相脫水和固相粒子的分級(jí)，也可澄清含少量固相的液體，更適合于分離濾布再生困難的物料以及濃度，顆粒粒度變化范圍較大的物料，其懸浮液進(jìn)料濃度范圍2%～5%，溫度0～100℃懸浮液中固相粒度范圍0.005～5mm，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間可24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。
氯堿工廠鹽水精制后生成的鹽泥漿含固相物濃度一般為10～15%，溫度30～60℃，固相粒度0.01～1.0mm，均在該離心機(jī)分離特性范圍內(nèi)，因而WL-350臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)用于鹽泥的固液分離從技術(shù)上來講是可行的。
3 氯堿工廠鹽泥分離方法簡(jiǎn)介與比較
目前國(guó)內(nèi)氯堿廠鹽泥分離方法有以下幾種。
3.1 鹽泥存放自然蒸發(fā)增濃處理鹽泥
鹽泥經(jīng)洗滌澄清（間斷或三層洗泥桶連續(xù)洗滌）回收含鹽清液后排入泥漿貯池自然蒸發(fā)水分后定期人工式機(jī)械清除池內(nèi)泥渣。
該方法設(shè)備簡(jiǎn)單，動(dòng)力消耗少，操作簡(jiǎn)單，但占地面積大，下雨天或清除泥渣不及時(shí)會(huì)造成周圍環(huán)境污染。泥渣含水量高，排渣量大，清除泥渣勞動(dòng)強(qiáng)度大，操作環(huán)境差，不符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)多數(shù)工廠已不采用此法。
3.2 葉片式真空抽濾壓縮空氣反吹分離方法
澄清桶鹽泥排入泥漿地池，葉片式抽濾器放入池中真空抽濾回收含鹽溶液，達(dá)一定真空度后吊出池外繼續(xù)干抽至有龜裂時(shí)停止干抽，通入壓縮空氣反吹，泥餅脫落收集。
該方法因主體設(shè)備通常工廠可自制而投資不高，干泥渣含水量50%左右，排除泥量較少，操作不復(fù)雜，但需配真空泵，空氣壓縮機(jī)等附屬設(shè)備，投資費(fèi)用增大，鹽泥分離能力低，能耗高，鹽泥未經(jīng)洗滌而泥渣含鹽較高，周期性人工控制操作，濾布、葉片易損壞，維護(hù)維修工作量大，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，操作環(huán)境差，泥渣收集不方便。此法國(guó)內(nèi)部分工廠采用。
3.3 葉片式壓力過濾機(jī)分離方法
鹽泥經(jīng)洗滌澄清（間斷式三層洗滌桶連續(xù)洗滌）回收含鹽清液后排入泥漿貯池由泥漿泵將鹽泥壓入過濾機(jī)過濾，濾液回收。干泥于機(jī)內(nèi)經(jīng)壓縮空氣收脫在U型槽內(nèi)由螺旋輸送器送到貯泥倉(cāng)。
該方法濾泥含水量45～50%，排泥量少，操作易掌握，能連續(xù)操作，結(jié)構(gòu)緊湊，密閉性好，濾液收集方便，操作環(huán)境好，勞動(dòng)強(qiáng)度較低，該機(jī)既可真空、加壓聯(lián)合操作，也可單獨(dú)真空或單獨(dú)加壓操作，但過濾機(jī)葉片（碳鋼）存在腐蝕，濾布、葉片使用壽命不長(zhǎng)，維護(hù)維修工作量較大，配套泥漿泵要求大于主機(jī)內(nèi)壓力，壓力應(yīng)大于0.4MPa，選泥漿泵較困難，加上空壓機(jī)、真空泵等附屬設(shè)備動(dòng)力消耗較高，投資費(fèi)用較高，設(shè)備體積大而重。
3.4 板框式壓濾機(jī)分離方法
鹽泥經(jīng)洗滌澄清（間斷式三層洗泥桶連續(xù)洗滌）回收含鹽清液后排入泥漿池由泥漿泵壓入板框過濾機(jī)，濾液回收，濾泥壓干后經(jīng)壓縮空氣正反吹脫落收集、處理。
該方法的特點(diǎn)是濾液含水量45%左右，排泥量少，操作易掌握，采用可洗滌鹽泥的自動(dòng)板框壓濾機(jī)可省去三層洗泥桶，但周期性間斷操作，板框存在腐蝕，濾布、板框易損壞，拆裝、更換、維護(hù)維修工作量大，泥渣收集不方便，工作環(huán)境較差，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，配套泥漿泵要求出口壓力高，選配嚴(yán)格，鹽泥分離需用壓縮空氣等輔助設(shè)施，設(shè)備體積大而重。如FBXY-54/870板框過濾機(jī)，過濾面積54m2，機(jī)體尺寸4500×1450×1650，設(shè)備自重6.8t。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)工廠采用此法分離鹽泥。
3.5 WL-350型臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)分離方法
鹽泥經(jīng)洗滌澄清（間斷式三層洗泥桶連續(xù)洗泥）回收含鹽清液后由泵（控制流量）將泥漿送入離心機(jī)分離，含鹽清液回收利用，泥渣自動(dòng)排入小車后送貯倉(cāng)集中處理。
該方法特點(diǎn)是濾液含水量35～40%，排泥量少，能連續(xù)操作，分離因數(shù)高達(dá)2400，分離效果好，操作易掌握而又簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，密閉性好，操作環(huán)境好，結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備體積小而重量輕，無濾網(wǎng)式濾布，生產(chǎn)能力大，動(dòng)力消耗低，對(duì)配套泵無嚴(yán)格要求，鹽泥分離不需壓縮空氣。WL-350電機(jī)功率7.5kW，機(jī)體外型尺寸僅為1660×1400×540，設(shè)備自重僅0.67t，不足的是鹽泥只能分離泥渣不能洗滌。
從以上目前國(guó)內(nèi)使用的各種鹽泥分離方法簡(jiǎn)介和優(yōu)缺點(diǎn)比較可以看出，使用WL-350臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)分離處理鹽泥方法無論從處理工藝流程，分離效果，操作的難易，勞動(dòng)強(qiáng)度，操作環(huán)境，動(dòng)力消耗，機(jī)械化自動(dòng)化程度等各方面均優(yōu)于板框式壓濾機(jī)等其它鹽泥分離方法。
4 WL型離心機(jī)鹽泥分離工藝流程
澄清桶按規(guī)定定時(shí)定量排泥到洗泥桶（2-3個(gè)桶輪換洗泥或采用三層洗泥桶）加入蒸發(fā)來二次蒸汽冷凝水（或廢熱水）攪拌均勻后自然澄清6-8h，清液排至淡鹽水池再加冷凝水?dāng)噭颍酀{出泵并經(jīng)泵出口閥和回流閥控制鹽泥量將鹽泥送至離心機(jī)，經(jīng)分離后清液由管道送淡鹽水池，再由淡言水泵送配水桶用于溶鹽。分離后的干泥渣自動(dòng)卸至運(yùn)泥小車，然后送干泥堆倉(cāng)集中后送煤炭公司作生活煤球添加粘結(jié)劑或用作建材添加劑使用。
WL型離心機(jī)鹽泥分離工藝流程的特點(diǎn)是省去鹽泥高位穩(wěn)壓槽，直接由泵通過回流量控制進(jìn)離心機(jī)的鹽泥量，同時(shí)利用回流鹽泥自身攪拌洗泥桶鹽泥，保持鹽泥濃度均勻，簡(jiǎn)化流程，節(jié)省動(dòng)力。
5 生產(chǎn)操作運(yùn)行情況總結(jié)
WL-350臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)分離系統(tǒng)由該廠自行設(shè)計(jì)安裝于1990年8月，隨該廠萬噸離子膜法制KOH引進(jìn)裝置建成一道正式投入生產(chǎn)運(yùn)行。該機(jī)運(yùn)行兩年來取得較為滿意的效果，運(yùn)行穩(wěn)定，分離的泥渣含水量取樣測(cè)定為35～40%，含鹽量10%左右，低于板框壓濾機(jī)含水量，機(jī)器運(yùn)行噪聲測(cè)定＜75分貝，減少環(huán)境污染，達(dá)到環(huán)保規(guī)定。原設(shè)計(jì)每小時(shí)處理鹽泥漿量1.5～2m3，每日離心機(jī)運(yùn)行時(shí)間8～12h，實(shí)際該廠澄清桶平均每班排泥3m3左右，日排泥量6～9m3，離心機(jī)處理洗滌后鹽泥量平均9～14m3/d，每日離心機(jī)平均運(yùn)行時(shí)間6～8h，干泥渣量600kg/d左右。該廠目前使用的是一臺(tái)WL-350舊設(shè)備，待以后更新使用WL-350B型，預(yù)計(jì)效果會(huì)更好些。
總結(jié)兩年來生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)WL型離心機(jī)分離鹽泥操作上應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1）鹽泥漿濃度不要控制過高，密度控制在1.15以內(nèi)為好。鹽泥漿濃度高可加廢熱水調(diào)整。這是由于進(jìn)離心機(jī)鹽泥漿體積量按規(guī)定不超過3m3/h，因而單位時(shí)間進(jìn)離心機(jī)流量低。如果鹽泥濃度過高，易出現(xiàn)沉積阻塞斷流現(xiàn)象，進(jìn)離心機(jī)流量控制不好而造成進(jìn)料波動(dòng)大，不穩(wěn)定，致使分離清液返渾，影響分離效果。
（2）離心機(jī)進(jìn)料量不允許超過離心機(jī)能力，否則清液返渾分離效果差。
（3）熱水洗滌鹽泥有利于鹽回收，進(jìn)離心機(jī)鹽泥漿溫度適當(dāng)高，比常溫鹽泥分離效果好，推薦使用蒸發(fā)二效冷凝水或其它廢熱水洗鹽泥和調(diào)整泥漿濃度。
（4）每次鹽泥分離處理完畢應(yīng)讓機(jī)內(nèi)鹽泥排凈井用清水清洗設(shè)備，避免因停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)使機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)鼓和螺旋推料器結(jié)泥垢。離心機(jī)應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程操作并嚴(yán)格按使用、維護(hù)規(guī)定加潤(rùn)滑油，調(diào)整傳動(dòng)皮帶松緊等，按規(guī)定時(shí)間中、小修才能保證設(shè)備長(zhǎng)周期正常運(yùn)行。
6 結(jié)論和存在問題
兩年來生產(chǎn)運(yùn)行說明WL-350離心機(jī)鹽泥分離流程具有流程簡(jiǎn)單，鹽泥分離因數(shù)高，分離效果好，無濾網(wǎng)和濾布，操作運(yùn)行穩(wěn)定并能連續(xù)操作的優(yōu)點(diǎn)，而且密閉性好，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，附屬設(shè)備少，簡(jiǎn)單易選配，動(dòng)力消耗低，操作簡(jiǎn)便，勞動(dòng)強(qiáng)度低，操作環(huán)境好，使用維護(hù)也方便。
實(shí)踐證明WL型臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)用于氯堿行業(yè)鹽泥分離是可行的。該機(jī)優(yōu)于板框式壓濾機(jī)和葉片過濾機(jī)，是一種較為理想的 設(shè)備，建議在氯堿行業(yè)中推廣運(yùn)用。
該機(jī)不足之處是在分離的同時(shí)不能堆鹽泥洗滌，必須配鹽泥洗滌系統(tǒng)。泥渣含鹽高低與鹽泥洗滌好壞有關(guān)，但該廠目前間斷洗泥一次分離后的干泥含鹽量已低于規(guī)定的指標(biāo)。
由于目前還沒有適用于泥漿計(jì)量的流量計(jì)，進(jìn)入離心機(jī)流量控制憑經(jīng)驗(yàn)人工控制，有時(shí)操作不好，進(jìn)料量偏大會(huì)造成清液返渾。
建議制造廠家與氯堿廠用戶合作進(jìn)一步改善WL型離心機(jī)結(jié)構(gòu)使之更適合于鹽泥的分離處理。
