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双级推料离心机在处理烧碱回收盐中的应用

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双级推料离心机在处理烧碱回收盐中的应用

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  在隔膜法烧碱生产中,蒸发系统回收盐的处理设备普遍采用了WG型刮刀卸料离心机。该机具有操作弹性系数大、适应物料性强、可以灵活调控的特点,曾是处理烧碱回收盐的主要设备。20世纪90年代中后期,许多氯碱企业尝试采用国产双级活塞推料离心机,并逐步推广使用。1998年,株洲化工集团烧碱厂安装了第1台HRN-630双级推料离心机,2003年又有2台P500双级推料离心机投入使用。针对双级推料离心机调试和相继投运过程中出现的一些问题,提出了整改措施并已实施,效果良好。
  1 双级推料离心机的主要技术参数、特点、工作原理
  1.1 主要技术参数
  P500双级推料离心机的主机功率45kW,转速2000r/min,操作电流30~35A,推料次数控制在40~80次/min,油压2.0MPa,生产能力6~12t/h。
  1.2 特 点
  与WG型离心机相比,双级推料离心机体积小,转速快,进料连续,生产连贯性强,洗涤用水量少,烧碱蒸发过程中外加水量减少,不需另外配置油系统和自动控制系统,检修方便,操作简单。虽应用条件苛刻,操作弹性系数小,但发展趋势很乐观。
  1.3 工作原理
  需要分离的盐浆通过进料管连续地供给离心机,进料分配器将盐浆均匀撒在第1级转鼓上,经过筛网,大部分母液得到过滤。不仅转动并且做往复运动的第1级转鼓又将形成的滤饼推到第2级转鼓内,使滤饼在转鼓中有足够的停留时间,并获得更大的离心力,从而进一步分离最后滤饼中的液体,使含液量很低后出转鼓,经固体收集斗自然下落机外;第2级转鼓与第1级转鼓分离后的母液一并经液体收集斗流出机外。固液分离过程中,洗涤水由喷头连续喷到转鼓滤饼上,与母液一起排出。
  2 投运过程中出现的问题
  使用双级推料离心机是在淘汰WG-1700型离心机的同时进行的(基本是在原WG-1700离心机的盐处理工艺和配套设备上进行)。使用时既要达到平衡10万t/a100%烧碱的生产能力,又要满足工艺指标:分离后的固相盐溶解后ρ(NaCl)≥280g/L、ρ(NaOH)≤3.28g/L,母液中ρ(NaOH)≥240g/L、固液比≤10%。因此,双级推料离心机很长一段时间不能达到理想运行状态,主要问题如下。
  (1)推料过程中,突然停止推料,滤饼紧紧吸附在筛网上,必须停车用大量水冲洗干净,才能重新启动投料。
  (2)不能单独处理浓碱冷却后的盐浆,这种盐浆进入离心机后,转鼓内不能形成滤饼,机身震动严重并伴随着盐、碱冲出机外,无法调节指标,最后只能停用1台或者全部,用WG-1700离心机可以处理这部分冷却盐浆。
  (3)运行过程中,很多干盐吸附在下盐斗内壁,造成堵塞,损坏刮刀。
  (4)母液是供下段蒸发器进行再浓缩,若母液中含固量严重超标,体积分数最高达20%,造成设备结垢加剧,消耗增加;另外,干盐溶解后达不到规定指标,含碱量超出数倍,造成浪费。
  (5)下盐斗连接机身的螺栓经常断裂,影响正常运行,严重时机身强烈震动,损坏油系统附件,停机检修次数多。
  (6)生产能力不足。因多方面影响不能正常运行,生产能力与产品说明书所示相差较大。
  3 原因分析
  (1)双级推料离心机是连续进料、连续洗涤、连续出料的操作过程,因此,要求分离的盐浆有一定的稳定性。
  (2)与WG型刮刀卸料离心机技术性能差别较大,特别在物料供给的整个工艺上应该与设备的技术性能相结合,要提供与之相配的使用条件。
  (3)为防止干盐吹散,用水雾湿法收集,而下盐斗不是垂直制作,容易使湿盐沾在内壁上,造成堆积、堵塞。
  (4)该机的配套设计与适当的调试要根据烧碱回收盐的特性进行可行性调整。
  (5)双级推料离心机转速快、推料频率高、物料进出连续性强、对动平衡的要求特别敏感,如果在转鼓内不能形成滤饼或者物料形成偏重,机身的稳定性将受到影响。
  (6)离心机的运行性能是确定的,而烧碱回收盐的黏度、投料稳定性、盐浆状态随时变化。盐浆来源于以下几个方面:①浓碱溢流槽的盐固液比较大,连续稳定供给;②蒸发器内经旋液分离器底部排出的盐结晶较大,温度在70℃以上;③浓碱冷却槽及系统内收集的其他盐黏度小,供量不稳定,温度一般在45℃以下。所以,以上集中盐浆如果能有效地结合在一起,将有利于均匀、稳定、连续地分离。
  根据上面分析,湖南株洲化工集团抓住以下几个重点进行改造:①针对该机型设计最佳工艺流程,达到进料连续、均匀的目的;②及时调整该机可控附件,确保整机性能的稳定;③综合处理多种盐浆,提高进料固液比。
  4 采取的措施
  (1)离心机由高位槽自然下料改为用泵通过旋液分离器底流进料,提高进料的固液比。
  (2)将全系统多种盐集中到盐浆高位槽,使料液达到均匀混合的比例,确保进料稳定。
  (3)盐浆高位槽的锥体由90°改为44°,以利于盐浆顺畅地经旋液泵供给离心机,减少高位槽中的堆积盐,杜绝断料而引起的不正常运行。
  (4)下盐斗与机身的螺栓连接改为弹性软件连接,消除由此而引起的震动,确保主机平衡。
  (5)调节洗涤水量和喷嘴位置,选定推料次数在65次/min左右,减少母液中含固量,降低固盐中含碱量。
  (6)盐浆高位槽顶部增设溢流管,避免物料外溢;同时在系统盐浆暂时不正常时起到分流部分清液的作用。盐浆高位槽下部增设料液分布总管,供给各台机单独取料,总管上装有生水冲洗阀,及时处理不正常堵塞。
  (7)利用油泵冷却水冲洗下盐斗的干盐,并将下盐斗改为垂直筒体,解决盐的堆积问题。
   5 改进后的盐浆处理工艺改进后的盐浆处理工艺如图1所示。
  从蒸发器中排出的结晶盐、浓碱冷却槽及系统内收集的其他盐浆、浓碱槽溢流的沉降盐全部进入离心机盐浆高位槽,盐浆从高位槽底部经总管,由泵打入旋液分离器。旋液分离器底流通过球阀(DN50)调节后进入双级推料离心机,顶流与高位槽多出的清液经溢流管进入溢流槽,再流至母液槽与离心机分离后的母液一起用泵送至中间碱槽1#,溢流至中间碱槽2#,完成最后的沉降除盐后,清液便可加入下段蒸发器再浓缩,溢流母液槽、中间碱槽的盐用泵送至盐浆高位槽处理。离心机分离后的固体干盐进入化盐槽,经回收水溶解后用泵送至盐水工段。在母液槽、溢流槽、中间碱槽、盐浆高位槽均设有液位报警装置,防止跑料,并可判断固液情况。
  6 结 论
  自1998年采用第1台双级推料离心机,至2005年,相继调整了洗涤水量、洗涤位置,改变了下盐斗连接方式和下盐程序,改变了推料次数、进料控制过程,确定了固液比和均衡供料(是决定该种机型正常运行的关键所在);另外,离心机的各项性能也是重要的因素。在认真操作和精心维护、使用等严格管理下,各台机目前运行正常,指标稳定。[编辑:董红果]

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