虹吸过滤刮刀卸料离心机在焦亚硫酸钠生产中的应用

                     施　嵘(巨化股份有限公司硫酸厂,浙江衢州324004)

摘　要:介绍虹吸过滤刮刀卸料离心机的结构特点、脱水流程设计及运行程序。应用于焦亚硫酸钠脱水过程效果良好,提高了生产能力和二氧化硫利用率,改善了操作环境,湿品w(H2O)从10%降为3%~4%,降低了生产成本。

关键词:离心机;焦亚硫酸钠;脱水

中图分类号: TQ051·8+4　　　文献标识码: B　　　文章编号: 1002-1507(2002)01-0036-03

我厂拥有两套硫铁矿制酸系统,净化后的二氧化硫炉气除送转化工序以外,还有一部分由侧线引出用于焦亚硫酸钠生产。焦亚硫酸钠装置设计能力为5 kt/a,脱水岗位原使用4台SS1000上部人工卸料离心机,长期以来存在以下问题:

a·　焦亚硫酸钠母液脱水时产生大量的二氧化硫气体,在离心力的作用下扩散,而离心机上部安装的吸风罩只能抽走部分送去尾吸塔吸收再利用,所以焦亚硫酸钠的二氧化硫消耗偏高,操作现场污染严重;

b·　脱水过程中母液飞溅,造成离心机检修频率偏高,检修费用居高不下;

c·　焦亚硫酸钠结晶较细,加上离心机能力所限,湿品水分含量较高,以致粘度较大,因为采用的是人工卸料方法,所以工人的劳动强度较大;

d·　原流程设计中湿品需要用小车运输到干燥岗位,再用电动葫芦吊到干燥平台上倒入干燥料斗中,操作过程较为繁琐。

鉴于以上问题,我厂决定采用其它类型的适合于焦亚硫酸钠脱水的自动离心机。经过广泛地技术调研,最后选择了GKH型虹吸过滤刮刀卸料离心机并在2000年度的大修期间安装投运。到现在将近一年的时间内,离心机运行情况良好。

1　离心机的结构和特点

GKH型虹吸过滤刮刀卸料离心机是一种卧式、自动控制的新型分离机。它利用离心力和虹吸抽力的双重作用来增大过滤过程的推动力,从而加速过滤,缩短分离时间,获得较高的产量和较低的滤渣含湿量。它广泛应用于固相粒度小、含固率比较低的难分离物料的分离,特别适用于大负荷生产和需要充分洗涤的场合。

虹吸过滤刮刀卸料离心机主要由刮刀组件、机壳门盖组件、回转组件、虹吸管组件、机体组件及液压系统等组成。其结构示意见图1。

当离心机全速运转后,由反冲管向虹吸室内灌滤液,滤液经虹吸室与转鼓间的通道压入转鼓,不仅排出虹吸室内的空气,而且还在过滤介质上形成一个液环。这时开始进料,同时将虹吸管旋到一中间位置,一定时间后再旋到指定位置,进料结束后将虹吸管旋到最低位置。悬浮液进入转鼓后,由于过滤介质上液环的作用,得以均匀地分布在过滤介质上,液相由于受到离心力和虹吸抽力的双重作用,快速穿过过滤介质和内转鼓上的过滤孔进入到内外转鼓之间的通道,然后经转鼓底上的斜孔进入到虹吸室,由虹吸管吸入后排出,而固相则被截留在过滤介质上形成滤渣层,一定时间后被旋转刮刀刮下,经料斗卸出。



与相同规格的卧式离心机相比,虹吸过滤刮刀卸料离心机具有以下特点:

a·　过滤速度可任意调节,物料在过滤介质上分布均匀;

b·　过滤推动力大,分离时间短,生产能力可提高50%以上,而且可以显著降低滤渣的含湿量;

c·　基础设计中采用了橡胶减振措施,运行中设备振动和噪音小;

d·　减速装置采用了液力耦合器传动,避免了用离合器传动时摩擦片的频繁更换;

e·　采用液压系统进行自动控制,操作更加稳定,采用先进的可编程序控制器,动作准确可靠。

2　脱水工艺流程

对设备的生产能力进行核算后,我们选用1台GKH800-N型离心机代替原4台SS1000离心机。新离心机系统的技术参数如表1所示。根据新离心机的参数对脱水岗位的流程进行了重新布置,见图2。离心机直接布置于干燥平台一侧,基础平台做高,离心机出料直接进入干燥料斗。考虑到焦亚硫酸钠的特性,在自动运行程序的编制中缺省了洗涤项,改为手动操作。 



 

3　运行程序

装置建成后,我们和设备厂家一起进行了5 d的调试,采用先手动操作摸索操作程序再通过可编程序控制器编程的方法,使设备很快进入全自动运行的最佳状态。离心机的自动运行程序由以下几步构成:

a·　检查离心机状况后开机使离心机全速运转;

b·　控制一定的进液时间,将反冲液储槽内的母液引入内外转鼓之间的空间,反向冲洗滤布,使上次卸料过程压紧在滤布上的滤渣冲松、溶解,使液体在机内形成液环;

c·　因为焦亚硫酸钠母液含固量高,分三段逐步进料,以防止离心机振动值超标;

d·　进料毕脱水分离一段时间后,自动运行虹吸程序,以虹吸力增加脱水过程的推动力,分离出来的母液送到反冲液储槽,多出的母液溢流到溶碱槽;

e·　分离程序结束后运行卸料程序,刮刀按所设定的速度、深度刮料,刮下的料沿内料斗排入干燥料斗。

至此一个循环结束,约3 min,下一循环开始。每天停机时将离心机的控制位由自动调到手动;开机时当离心机全速运行后,开启洗涤水阀进水洗滤布、滤网,排水。停机后打开前盖检查机体内各部件的情况。

4　运行情况

4·1　实际效果

生产实践证明,我厂选用GKH800-N型离心机的决策是正确的。该离心机主机运行稳定,生产效率高,检修频率低,机体振动小,滤布破损率低,基本可满足焦亚硫酸钠生产的需要。总的来说收到以下诸项效果:

a·　1台自动离心机承担了4台SS1000离心机的工作量,操作人员减少,劳动强度大大降低;

b·　离心机机体顶部的引风管口后接管与各槽罐上的放空管连通,再接入原来配备的引风系统,实现了密闭排风,使操作现场二氧化硫气味大大减少,不但达到了工业卫生和劳动保护的要求,而且提高了二氧化硫的利用率,降低了焦亚硫酸钠的成本;

c·　焦亚硫酸钠湿品的分离效果大大提高,w(H2O)从原来的10%左右下降到3%~4%,湿品基本成粒状,与原来高湿度的块状料相比,不仅气流干燥时容易进料,烘料蒸汽量大为减少,而且成品的晶型得到了保护;

d·　脱水工序生产能力增加了一倍,消除了系统瓶颈,为降低生产成本提供了条件;

e·　因为采用液力耦合器制动,避免了以前SS1000型机人工离合器刹车时的不安全因数。

4·2　存在问题

在运行过程中,因为液压系统压力较高,油泵检修次数偏多,液压阀运行一段时间后容易漏油。另外,因为开始进料时物料对反冲液形成的液环有一瞬间的冲击,飞溅的液体会粘附在下料斗上,造成焦亚硫酸钠颗粒在下料斗上粘结,如不人工清理则时间一长就会堵塞下料斗。当然,因为所选机型是GKH800,再加上焦亚硫酸钠物料的特性才会造成这种情况,如果选用GKH1250型机,带有下料螺旋,则下料斗结料问题有望解决。