RPA带式过滤机使用效果总结

2017-02-22杜店立钱建坤

纯碱工业 2017年1期

关键词：过滤机纯碱碳酸钠

杜店立，钱建坤，王刚

(杭州龙山化工有限公司，浙江杭州 311228)

RPA带式过滤机使用效果总结

杜店立，钱建坤，王刚

(杭州龙山化工有限公司，浙江杭州 311228)

在纯碱生产工艺已十分成熟的今天，面对越来越严峻的市场压力，如何在低迷的市场中保证产品的竞争力，节能降耗成为了一个重要的指标。使用带滤机后，可以有效的减少洗涤用水，降低中间产品的水分，从而降低烘干用的蒸汽消耗，达到节能降耗的目的。

RPA带式过滤机；重碱过滤；效果；对比

1 碳酸钠的用途

碳酸钠(Na2CO3)的用途很广。它可用于制造玻璃，如平板玻璃、瓶玻璃、光学玻璃和高级器皿；还可利用脂肪酸与碳酸钠的反应制肥皂；在硬水的软化、石油和油类的精制、冶金工业中脱除硫和磷、选矿，以及铜、铅、镍、锡、铀、铝等金属的制备、化学工业中制取钠盐、金属碳酸盐、漂白剂、填料、洗涤剂、催化剂及染料等均要用到它；在陶瓷工业中制取耐火材料和釉也要用到它。碳酸钠是一种重要的大吨位的化工原料。

碳酸钠采用的是国家标准GB210.1—2004，要求如表1所示。

表1 碳酸钠国家标准GB210.1—2004(轻质纯碱)

2 碳酸钠的生产工艺

将盐(NaCl)、氨(NH3)溶于水中，送到碳化塔内，自上而下的与二氧化碳(CO2)接触反应，生成碳酸氢钠(NaHCO3悬浮状)和氯化铵(NH4Cl溶液)。

NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

生成的固液混合物通过过滤装置，将固体(NaHCO3)和溶液(NH4Cl)分离，固体主要含NaHCO3，水和少量的NH4Cl、NH4HCO3等，一般称之为“重碱”，重碱送煅烧车间的蒸汽煅烧炉内，通过蒸汽加热分解化学物质，蒸发水分，最终得到产品碳酸钠。

生产工艺流程图如图1所示。

3 使用转鼓过滤机存在的问题

3.1 生产能力不匹配

原过滤设备使用的是真空转鼓式过滤机，单台设计能力为600～700 t/d，共三台。由于纯碱的实际产量为920 t/d，开一台转鼓式过滤机不能满足生产，加开半台又在安全性和操作性上存在不合理性，经过一段时间的尝试后，最终是开两台转鼓式过滤机生产。虽然满足生产的需要，但从装置使用率上来讲，效率较低。

图1 碳酸钠的生产流程图

3.2 对产品质量的控制欠佳

从市场形势上看，低盐纯碱销售较好，但是原生产过程中想要生产低盐纯碱，只能靠加大转鼓式过滤机的洗水用量来完成。如正常生产时，每生产一吨纯碱需要用洗水700 kg左右，而要想把成品纯碱的盐分控制在0.3%左右时，洗水用量要达到800 kg左右，才能勉强达到要求。

3.3 蒸汽消耗偏高

原重碱水分在20%上下，当生产状态不佳甚至达到22%，而这些水分最终都是靠煅烧炉内的蒸汽加热蒸发的，水分高则蒸汽消耗量大。

3.4 设备清洗废水无处排放

作业时间上来看，转鼓式过滤机平均每天就要轮换清洗一次，每次清洗原设备中残留的出碱液约3 m3要排放到系统外，同时要用15～20 m3清水进行设备清洗。由于现在环保要求严格，基本要求是联碱生产废水零排放；当遇到生产不正常，或是连续雨天时，废水的排放是一个难以解决的问题。

4 带滤机的生产调试

新设备带式过滤机于2015年9月投入生产，经多次调试后，于10月正式投入使用。新设备的生产简图如图2所示。

在调试和生产过程中，出现以下问题，经讨论并整改后，一一得到解决。整改结束后，带滤机保持稳定生产。

1)出碱槽出碱不畅，造成投入量不大。经现场查看，主要是给带滤机进料的出碱管内喷气大，也就是说出碱管内气体多，造成实际管道通径不足。在出碱槽内添加了消泡剂后恢复正常。

2)开车初期，滤液罐液位经常超高，导致报警跳闸。分析认为是原设计的出口管不能满足生产要求，于是改大了罐底部出口管，但由于设计是直接进泵入口，泵打量很不稳定，不是液位超高就是超低，机器还是经常报警跳闸。后来在泵进口增设一个滤液中间桶，设置好液封高度，将液位控制移到中间桶上，由于中间桶储量大，液位好控制，进泵极为稳定，打量也变得稳定。该问题得以彻底解决。

3)当进料量少，带滤机转速调整得过小时，主电机传动扭矩会增大。引起主电机过扭矩。所以要做到进料量尽可能稳定，滤布转速不要太小，扭矩开关适当调整触碰距离，通过反复试验，找到最佳的运行速度，这个问题后来就不再出现。

图2 新设备的生产简图

4)滤布纠偏装置在运行一定时间后，可能滤布长时间不跑偏，使杆长时间静止不动而传动失灵，一旦后面发生偏移后不能及时调整滤布位置造成停车。将纠偏装置密封，使液体不接触杆减少腐蚀，同时巡回检查时经常有意去转动转动，防止卡死现象。现在使用还比较正常。

5)在带滤机头部的支撑带回带上面，设有两个检测皮带断带的探头。由于皮带存在一定的晃动，皮带在运行过程中表现出的物理特性也不一样，探头经常会误报而导致报警跳闸。在国外工程师无法解决的情况下，我们将探头弃用，加强巡回检查力度及视频检测，半年下来还是比较稳定可靠。

5 使用效果对比

使用带滤机后，带来的效果非常明显，洗水用量大幅度下降，成品质量提高，废水排放减少，蒸汽消耗降低。

对于投资带式过滤机经济性进行分析，与原来使用的转鼓式过滤机进行对比，数据各取5个月，对比结果如表2。

表2 新旧过滤系统经济指标对比

从表2中可以看出，同转鼓式过滤机相比，带式过滤机盐分降低了0.08%，单位洗水降低了105 kg，重碱水分降低了1.07%，蒸汽消耗降低了24 kg。以目前公司的成本：一次水6.5元/t，蒸汽150元/t计算，直接减少消耗成本0.105×6.5+0.025×150=4.43元/t碱。以目前的产量，一年可节约133万元。

以近五个月的生产实情情况来看，每天的母液收缩量大约在120 t，这样可以将设备清洗、生产区雨水等含氨废水回收，大大缓解了环保方面的压力。