施　嶸(巨化股份有限公司硫酸廠,浙江衢州324004)

摘　要:介紹虹吸過濾刮刀卸料離心機的結構特點、脫水流程設計及運行程序。應用于焦亞硫酸鈉脫水過程效果良好,提高了生產能力和二氧化硫利用率,改善了操作環境,濕品w(H2O)從10%降為3%~4%,降低了生產成本。

關鍵詞:離心機;焦亞硫酸鈉;脫水

中圖分類號: TQ051·8+4　　　文獻標識碼: B　　　文章編號: 1002-1507(2002)01-0036-03

我廠擁有兩套硫鐵礦制酸系統,凈化后的二氧化硫爐氣除送轉化工序以外,還有一部分由側線引出用于焦亞硫酸鈉生產。焦亞硫酸鈉裝置設計能力為5 kt/a,脫水崗位原使用4臺SS1000上部人工卸料離心機,長期以來存在以下問題:

a·　焦亞硫酸鈉母液脫水時產生大量的二氧化硫氣體,在離心力的作用下擴散,而離心機上部安裝的吸風罩只能抽走部分送去尾吸塔吸收再利用,所以焦亞硫酸鈉的二氧化硫消耗偏高,操作現場污染嚴重;

b·　脫水過程中母液飛濺,造成離心機檢修頻率偏高,檢修費用居高不下;

c·　焦亞硫酸鈉結晶較細,加上離心機能力所限,濕品水分含量較高,以致粘度較大,因為采用的是人工卸料方法,所以工人的勞動強度較大;

d·　原流程設計中濕品需要用小車運輸到干燥崗位,再用電動葫蘆吊到干燥平臺上倒入干燥料斗中,操作過程較為繁瑣。

鑒于以上問題,我廠決定采用其它類型的適合于焦亞硫酸鈉脫水的自動離心機。經過廣泛地技術調研,最后選擇了GKH型虹吸過濾刮刀卸料離心機并在2000年度的大修期間安裝投運。到現在將近一年的時間內,離心機運行情況良好。

1　離心機的結構和特點

GKH型虹吸過濾刮刀卸料離心機是一種臥式、自動控制的新型分離機。它利用離心力和虹吸抽力的雙重作用來增大過濾過程的推動力,從而加速過濾,縮短分離時間,獲得較高的產量和較低的濾渣含濕量。它廣泛應用于固相粒度小、含固率比較低的難分離物料的分離,特別適用于大負荷生產和需要充分洗滌的場合。

虹吸過濾刮刀卸料離心機主要由刮刀組件、機殼門蓋組件、回轉組件、虹吸管組件、機體組件及液壓系統等組成。其結構示意見圖1。

當離心機全速運轉后,由反沖管向虹吸室內灌濾液,濾液經虹吸室與轉鼓間的通道壓入轉鼓,不僅排出虹吸室內的空氣,而且還在過濾介質上形成一個液環。這時開始進料,同時將虹吸管旋到一中間位置,一定時間后再旋到指定位置,進料結束后將虹吸管旋到最低位置。懸浮液進入轉鼓后,由于過濾介質上液環的作用,得以均勻地分布在過濾介質上,液相由于受到離心力和虹吸抽力的雙重作用,快速穿過過濾介質和內轉鼓上的過濾孔進入到內外轉鼓之間的通道,然后經轉鼓底上的斜孔進入到虹吸室,由虹吸管吸入后排出,而固相則被截留在過濾介質上形成濾渣層,一定時間后被旋轉刮刀刮下,經料斗卸出。



與相同規格的臥式離心機相比,虹吸過濾刮刀卸料離心機具有以下特點:

a·　過濾速度可任意調節,物料在過濾介質上分布均勻;

b·　過濾推動力大,分離時間短,生產能力可提高50%以上,而且可以顯著降低濾渣的含濕量;

c·　基礎設計中采用了橡膠減振措施,運行中設備振動和噪音小;

d·　減速裝置采用了液力耦合器傳動,避免了用離合器傳動時摩擦片的頻繁更換;

e·　采用液壓系統進行自動控制,操作更加穩定,采用先進的可編程序控制器,動作準確可靠。

2　脫水工藝流程

對設備的生產能力進行核算后,我們選用1臺GKH800-N型離心機代替原4臺SS1000離心機。新離心機系統的技術參數如表1所示。根據新離心機的參數對脫水崗位的流程進行了重新布置,見圖2。離心機直接布置于干燥平臺一側,基礎平臺做高,離心機出料直接進入干燥料斗。考慮到焦亞硫酸鈉的特性,在自動運行程序的編制中缺省了洗滌項,改為手動操作。 



 

3　運行程序

裝置建成后,我們和設備廠家一起進行了5 d的調試,采用先手動操作摸索操作程序再通過可編程序控制器編程的方法,使設備很快進入全自動運行的最佳狀態。離心機的自動運行程序由以下幾步構成:

a·　檢查離心機狀況后開機使離心機全速運轉;

b·　控制一定的進液時間,將反沖液儲槽內的母液引入內外轉鼓之間的空間,反向沖洗濾布,使上次卸料過程壓緊在濾布上的濾渣沖松、溶解,使液體在機內形成液環;

c·　因為焦亞硫酸鈉母液含固量高,分三段逐步進料,以防止離心機振動值超標;

d·　進料畢脫水分離一段時間后,自動運行虹吸程序,以虹吸力增加脫水過程的推動力,分離出來的母液送到反沖液儲槽,多出的母液溢流到溶堿槽;

e·　分離程序結束后運行卸料程序,刮刀按所設定的速度、深度刮料,刮下的料沿內料斗排入干燥料斗。

至此一個循環結束,約3 min,下一循環開始。每天停機時將離心機的控制位由自動調到手動;開機時當離心機全速運行后,開啟洗滌水閥進水洗濾布、濾網,排水。停機后打開前蓋檢查機體內各部件的情況。

4　運行情況

4·1　實際效果

生產實踐證明,我廠選用GKH800-N型離心機的決策是正確的。該離心機主機運行穩定,生產效率高,檢修頻率低,機體振動小,濾布破損率低,基本可滿足焦亞硫酸鈉生產的需要。總的來說收到以下諸項效果:

a·　1臺自動離心機承擔了4臺SS1000離心機的工作量,操作人員減少,勞動強度大大降低;

b·　離心機機體頂部的引風管口后接管與各槽罐上的放空管連通,再接入原來配備的引風系統,實現了密閉排風,使操作現場二氧化硫氣味大大減少,不但達到了工業衛生和勞動保護的要求,而且提高了二氧化硫的利用率,降低了焦亞硫酸鈉的成本;

c·　焦亞硫酸鈉濕品的分離效果大大提高,w(H2O)從原來的10%左右下降到3%~4%,濕品基本成粒狀,與原來高濕度的塊狀料相比,不僅氣流干燥時容易進料,烘料蒸汽量大為減少,而且成品的晶型得到了保護;

d·　脫水工序生產能力增加了一倍,消除了系統瓶頸,為降低生產成本提供了條件;

e·　因為采用液力耦合器制動,避免了以前SS1000型機人工離合器剎車時的不安全因數。

4·2　存在問題

在運行過程中,因為液壓系統壓力較高,油泵檢修次數偏多,液壓閥運行一段時間后容易漏油。另外,因為開始進料時物料對反沖液形成的液環有一瞬間的沖擊,飛濺的液體會粘附在下料斗上,造成焦亞硫酸鈉顆粒在下料斗上粘結,如不人工清理則時間一長就會堵塞下料斗。當然,因為所選機型是GKH800,再加上焦亞硫酸鈉物料的特性才會造成這種情況,如果選用GKH1250型機,帶有下料螺旋,則下料斗結料問題有望解決。