王福航

（大化集團(tuán)大連化工股份有限公司，遼寧 大連 116308）

濾堿機(jī)是純堿生產(chǎn)中主要設(shè)備之一，2006年在大化集團(tuán)60萬t／a聯(lián)堿裝置搬遷改造項(xiàng)目中，國內(nèi)首次引進(jìn)2臺水平帶式真空過濾機(jī)用于純堿生產(chǎn)裝置。由于進(jìn)口設(shè)備的采購和維護(hù)成本較高，售后服務(wù)不方便，促使聯(lián)堿用帶濾機(jī)的研制受到業(yè)內(nèi)人士的重視，我們針對聯(lián)堿行業(yè)應(yīng)用水平帶式真空過濾機(jī)存在的問題，對聯(lián)堿用帶濾機(jī)進(jìn)行研究和設(shè)備的創(chuàng)新研制，經(jīng)調(diào)研、設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試過程、歷經(jīng)兩年多時間，實(shí)現(xiàn)了將國產(chǎn)化水平帶式真空過濾機(jī)用于聯(lián)堿重堿過濾。

1 國產(chǎn)聯(lián)堿水平真空帶濾機(jī)的研制

重堿的過濾技術(shù)性能直接關(guān)系到整個純堿生產(chǎn)的產(chǎn)量、質(zhì)量、能源、工藝消耗、煅燒工序的生產(chǎn)能力以及企業(yè)清潔生產(chǎn)水平。特別是在聯(lián)堿工藝中，濾堿機(jī)洗水當(dāng)量直接影響母液的平衡，從而影響整個聯(lián)堿工藝的運(yùn)行、生產(chǎn)廢水的排放。

水平真空帶式過濾機(jī)在布料、過濾、洗滌、干燥和卸料等方面比傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)具有無法比擬的優(yōu)越性，并且具有集成化、自動化、大型化、高效率等特性，得到了純堿行業(yè)的青睞。尤其是水平真空帶式過濾機(jī)用于聯(lián)堿更能體現(xiàn)出其優(yōu)越性，特別是可以實(shí)現(xiàn)在較小洗水當(dāng)量條件下，獲得較高質(zhì)量的純堿產(chǎn)品，易于控制母液平衡等優(yōu)勢。

由于聯(lián)堿和氨堿工藝有所差異，對重堿過濾設(shè)備的要求也會有變化，由于聯(lián)堿碳化取出液的固液比、取出液當(dāng)量及結(jié)晶顆粒大小等均有差異，因此，帶濾機(jī)在濾餅形成（過濾段）、濾餅洗滌（洗滌段）、濾餅脫水（干燥段）、卸料和濾布洗滌等過程均需重新確定，以滿足于聯(lián)堿生產(chǎn)要求。為規(guī)避風(fēng)險，經(jīng)有過充分討論，我們選擇了先引進(jìn)消化、再做適應(yīng)性改造、再進(jìn)行創(chuàng)新研制的技術(shù)路線，同時采用設(shè)計(jì)和生產(chǎn)相結(jié)合，共同研發(fā)的方法，實(shí)現(xiàn)了水平真空帶式過濾機(jī)成功用于聯(lián)堿的目標(biāo)。

2 國產(chǎn)聯(lián)堿帶濾機(jī)的技術(shù)創(chuàng)新

我們通過對進(jìn)口水平帶式真空濾堿機(jī)的消化、吸收和改造，并針對聯(lián)堿工藝的技術(shù)特點(diǎn)，在國產(chǎn)水平帶式真空濾堿機(jī)的研制中進(jìn)行了如下的技術(shù)創(chuàng)新。

1）國內(nèi)首家制定了用于聯(lián)堿生產(chǎn)用水平帶式真空過濾機(jī)的設(shè)計(jì)、制造、安裝和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。整體設(shè)備全部采用國產(chǎn)配件，實(shí)現(xiàn)了全部國產(chǎn)化，利用最短的時間解決了依賴進(jìn)口的問題，節(jié)約外匯、節(jié)約投資。

2）針對聯(lián)堿母液當(dāng)量大、固含量低的特點(diǎn)，創(chuàng)新研制了多管進(jìn)料的箱式布料器，通過在出料口設(shè)置帶有可調(diào)配重的調(diào)節(jié)門，實(shí)現(xiàn)大流量條件下（400 m3／h）的均勻布料。解決了進(jìn)口設(shè)備布料不均、無法調(diào)節(jié)的難題。

3）為了進(jìn)一步降低重堿水分含量，利用水平帶式真空過濾機(jī)的干燥段較長的特點(diǎn)，創(chuàng)新研制了重堿預(yù)干燥裝置，設(shè)置于水平帶式真空過濾機(jī)的干燥段，利用低壓飽和蒸汽的溫度對重堿進(jìn)行預(yù)干燥，使得重堿水分降低1%～1.5%，燒成率提高0.5%～1.5%，50～90 kPa的低壓蒸汽消耗僅為20～35kg／t堿。

4）針對濾布帶堿問題，創(chuàng)新研制了濾布清掃專用滾刷代替刮刀，使得濾布帶堿量由2%～3%降低到0.5%～1%，不僅減少了堿的損失，而且延長了濾布的使用壽命。

5）針對聯(lián)堿過濾的特殊工況，采用模壓皮帶工作面溝槽方式，開發(fā)設(shè)計(jì)了專用的模具用于制作專用橡膠過濾帶，使得氣液通道更加通暢，過濾速率增加，有效改善固液分離效果，提高過濾能力，降低濾餅含水率，提高濾餅厚度。

6）為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)低鹽和超低鹽純堿產(chǎn)品，清水段采用五噴管噴淋洗滌裝置，通過調(diào)解控制噴淋管使用數(shù)量來控制調(diào)節(jié)洗水當(dāng)量，從而控制重堿含鹽量。同時高效噴嘴的選用，有利于提高洗滌效率，確保重堿含鹽量控制在0.09%～0.25%之間。

7）通過洗水的有效調(diào)節(jié)使洗水當(dāng)量更低，達(dá)到0.52～0.58m3／t堿，低于同行業(yè)最好水平的0.68m3／t堿，使得聯(lián)堿系統(tǒng)母液處于收縮狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)更多的洗鹽膨脹鹵水回用，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)堿特有的二次加鹽新技術(shù)。

8）為了改善現(xiàn)場環(huán)境，在過濾機(jī)的布料段、過濾段和洗滌段的上方設(shè)置了排氣罩，避免了有害氣體的逸散。

3 國產(chǎn)聯(lián)堿帶濾機(jī)應(yīng)用情況

成功研制出的國產(chǎn)化水平帶式真空過濾機(jī)，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、部件選型以及材料選擇，較之前引進(jìn)的進(jìn)口設(shè)備設(shè)計(jì)更加合理，完全滿足長周期穩(wěn)定運(yùn)行的要求。水平真空帶式過濾機(jī)帶料試車，一次開車成功。試運(yùn)行期間運(yùn)行條件數(shù)據(jù)見表1。

表1 國產(chǎn)水平真空帶式過濾機(jī)運(yùn)行條件數(shù)據(jù)

在運(yùn)行期間，對水平真空帶式過濾機(jī)出料成分進(jìn)行了測定分析，采用國產(chǎn)帶濾機(jī)的蒸汽預(yù)干燥技術(shù)前后的重堿成分及燒成率情況見表2。

采用國產(chǎn)帶濾機(jī)的蒸汽預(yù)干燥技術(shù)后，輕灰煅燒蒸汽平均消耗1 311kg／t堿，如果不應(yīng)用預(yù)干燥技術(shù)輕灰煅燒蒸汽消耗為1 350～1 400kg／t堿。

表2 重堿全分析測定表（%）

表3 國產(chǎn)帶濾機(jī)與進(jìn)口帶濾機(jī)、同行業(yè)指標(biāo)對比表

4 經(jīng)濟(jì)效益分析（一次性直接效益）

根據(jù)現(xiàn)場查定數(shù)據(jù)，設(shè)備能力為30萬t／a的國產(chǎn)水平帶式真空過濾機(jī)運(yùn)行后與進(jìn)口水平帶式真空過濾機(jī)和同行業(yè)較好水平比較，證明國產(chǎn)水平帶式真空過濾機(jī)的應(yīng)用極大的改善了純堿生產(chǎn)工藝條件：

1）洗滌水當(dāng)量與國內(nèi)較好水平相比平均降低了0.16m3／t堿，使得聯(lián)堿系統(tǒng)母液收縮，實(shí)現(xiàn)我廠特定洗鹽工藝條件下的洗鹽膨脹鹵水回用。

2）重堿燒成率提高了1%，水分平均下降了2.8%，可以節(jié)約中壓蒸汽100kg／t堿。（經(jīng)測算水分下降1%可節(jié)約中壓蒸汽35～40kg／t堿）

3）與轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)相比增加耗電5kWh／t堿。

5 改進(jìn)方向

聯(lián)堿母液當(dāng)量大、固含量低，對提高設(shè)備能力不利，對碳化取出液進(jìn)行預(yù)濃縮將有利于提高過濾機(jī)的生產(chǎn)能力。因此，開發(fā)研制過濾機(jī)進(jìn)料的預(yù)濃縮裝置是系統(tǒng)改進(jìn)的方向之一。

過濾機(jī)干燥段設(shè)置預(yù)干燥裝置有待于進(jìn)一步完善，進(jìn)一步降低水分仍有一定的空間。

由于水平帶式真空過濾機(jī)運(yùn)行時間比較短，設(shè)備能力及性能參數(shù)有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。