代 張

(連云港堿業(yè)有限公司，江蘇連云港 222042)

廢液除砂裝置的應(yīng)用改進(jìn)

代 張

(連云港堿業(yè)有限公司，江蘇連云港 222042)

通過對我廠廢液除砂裝置改造后生產(chǎn)情況進(jìn)行分析，認(rèn)為改造是相當(dāng)成功的。廢液中含砂量從改造前2.85%降至0.5%以下，降低了裝置區(qū)內(nèi)管線沖刷磨損，極大的提高了廢液壓濾裝置的出力率，降低了廢液壓濾裝置的運行成本。

廢液除砂；旋液分離器；螺旋分砂機(jī)；變頻控制；內(nèi)襯鑄石；水平管傾角

1 總 述

氨堿廢液壓濾裝置是我廠重要的環(huán)保項目，自2003年投人使用以來。先后安裝了三臺轉(zhuǎn)篩用于除砂，原有的裝置在使用過程中由于蒸餾來蒸氨廢液特性，廢液粘性大、含砂多，設(shè)備對使用物料的適應(yīng)性較差，除砂篩網(wǎng)經(jīng)常結(jié)疤損壞，平均每月需更換一次，且由于篩網(wǎng)網(wǎng)眼只能控制在1.5 mm×2 mm,小于1.5 mm的砂粒無法清除，因此除砂產(chǎn)量低每天約6 t左右，因各種原因造成的設(shè)備運行故障率偏高，經(jīng)常影響整個壓濾裝置系統(tǒng)運行，為此我們作了一些實踐研究并去相關(guān)單位進(jìn)行了學(xué)習(xí)，通過改造取得了很好效果，除砂處理能力提高了20倍，周期可提高到5個月以上連續(xù)運行無故障。

2 原有除砂轉(zhuǎn)篩基本構(gòu)造及工藝流程

2.1 除砂轉(zhuǎn)篩設(shè)備構(gòu)造

轉(zhuǎn)篩式除砂機(jī)是由轉(zhuǎn)筒、篩網(wǎng)、外殼及傳動裝置組成。

設(shè)備規(guī)格 φ1500×2500

單臺處理廢液能力 440 m3/h

轉(zhuǎn)篩轉(zhuǎn)速 17 r/min

配用電機(jī)功率 7.5 kW

設(shè)計臺數(shù) 3臺

轉(zhuǎn)篩篩網(wǎng) 1.5 mm×2 mm

1.支架 2.電機(jī)、減速機(jī)組 3.轉(zhuǎn)篩軸 4.轉(zhuǎn)篩 5.轉(zhuǎn)篩上蓋 6.導(dǎo)液槽 7.廢液分配槽 A.廢液進(jìn)口 B.出汽口 C.沖洗管接口 D.出砂口 E.出液口 F.入門口圖1 安裝于分配槽之上的廢液除砂機(jī)

2.2 工藝流程

氨堿廢液來料后經(jīng)轉(zhuǎn)篩分離直徑大于2 mm粗砂，經(jīng)中心套筒進(jìn)入澄清桶、澄清后的清液自桶上部連續(xù)溢流出澄清桶，泥漿自桶底間歇排放(現(xiàn)每桶約一小時排泥一次)，底流濃度6%～9%。

3 改造方案及改造后運行情況及分析

3.1 方案設(shè)想

通過對青島堿業(yè)的廢液除砂裝置的考查，他們的除砂工藝是采取用旋液分離器先分離出含砂較多的泥漿，然后進(jìn)入螺旋分砂機(jī)將砂與水分離出來，推出的砂落入皮帶上輸送至8 m外圍堰內(nèi)，螺旋分砂機(jī)尾部溢流出的泥漿自流進(jìn)入地槽用泵打入澄清桶。這種流程比我廠轉(zhuǎn)篩除砂系統(tǒng)的除砂效果明顯優(yōu)越，處理能力高出5倍左右。

我們在具體設(shè)計時將此流程進(jìn)行再次優(yōu)化。優(yōu)化方案為將旋液分離器抬高至25 m標(biāo)高，位置高于澄清桶，螺旋分砂機(jī)尾部溢流出的泥漿通過管線自流入澄清桶，此方案取消了地槽及地坑泵、皮帶機(jī)等設(shè)備，一方面減少了設(shè)備故障機(jī)率、又減少整個裝置的功率節(jié)能效果顯著，還容易保持現(xiàn)場清潔生產(chǎn)。

3.2 改造后運行情況及分析

我廠共二套除砂裝置共采用5臺φ1500×3800的旋液分離器，配套5臺螺旋分砂機(jī)，在整套系統(tǒng)試運行期間運行不穩(wěn)定故障率高具體表現(xiàn)在以下幾個方面，通過針對性攻關(guān)及不斷實驗完善最終解決了問題。

1)因蒸餾廢液中含有大量砂粒對旋液分離器沖刷較嚴(yán)重,已超過6 mm，所以原設(shè)計內(nèi)襯陶瓷板磚進(jìn)行防護(hù)，但在使用過程中旋液分離器內(nèi)襯頻繁脫落造成下砂口堵塞，無法正常生產(chǎn)運行。

經(jīng)研究檢查發(fā)現(xiàn)陶瓷板磚適用于氧化性酸、無機(jī)酸、無機(jī)鹽溶液場合，不適合熱磷酸、熱堿液等溫差較大的場合，針對該情況我們考慮到內(nèi)襯主要是耐磨，改成內(nèi)襯異型鑄石板進(jìn)行襯里，粘合劑將原有水玻璃改為呋喃膠泥，填料為鑄石粉。經(jīng)過處理過的旋液分離器內(nèi)襯運行8個月以來沒有一次脫落影響生產(chǎn)。

2)螺旋分砂機(jī)安裝角度與轉(zhuǎn)速不匹配，造成出料口帶廢液。

為了解決這一問題我們反復(fù)進(jìn)行模擬試驗，通過將原有設(shè)計斜角14°改成18.6°，原有轉(zhuǎn)速從工頻50 Hz、20 r/min，電機(jī)改為變頻控制在16～19 Hz、螺旋分砂機(jī)轉(zhuǎn)速控制在7～8 r/min，出料砂粒不帶水且出砂產(chǎn)量依然保持較高效率。

另外我們發(fā)現(xiàn)螺旋分砂機(jī)靠近出砂口處3～4個中空螺旋葉片一旦被砂積死，馬上就會將分砂機(jī)內(nèi)水位抬高直至從出砂口溢出。所以必須每月一次周期性進(jìn)行清理，減少除砂帶水情況發(fā)生。

3)螺旋分砂機(jī)溢流管位差低經(jīng)常堵塞，造成廢液冒槽。

原有溢流管由于現(xiàn)場條件限制位差較低，只有1.5 m。在前半年期間，20 m長水平管經(jīng)常堵塞造成廢液冒槽，我們加裝了沖洗水進(jìn)行沖洗，但是沒有從根本上解決問題，3個月后管線淤積板結(jié)至2/3，最后用高壓合金沖洗水鉆石才能疏通管線，經(jīng)試驗改造發(fā)現(xiàn)將水平溢流管角度從5°加大傾角改為10°時效果顯著，至此溢流管堵塞問題徹底解決。

3.3 工藝流程

工藝流程簡述如下：由生產(chǎn)廠區(qū)排出的廢液，經(jīng)管線直接引至標(biāo)高25 m的旋液分離器進(jìn)行初步分離，分離的清液匯集流入澄清桶，含砂混合濁液從旋液分離器底部流入下道工序螺旋分砂機(jī)進(jìn)行除砂。分砂機(jī)將固體廢砂用螺旋刮刀分離出來，掉落至廢砂堆場；分離出的混合液溢流匯集至澄清桶。

圖2 改造后的流程

4 結(jié) 論

現(xiàn)在兩套除砂裝置運行穩(wěn)定，每天除去重堿蒸餾廢液所夾帶大部分砂約在160 t。

原有裝置在使用轉(zhuǎn)篩除砂時因進(jìn)料回流管線長期受泥漿含砂對管道沖刷影響，每月因經(jīng)常檢修管線漏點，造成停機(jī)檢修時間多達(dá)40 h，新裝置運行以來平均每月維修管線時間6 h左右，大大的提高了裝置運行時間。

經(jīng)過數(shù)據(jù)對比除砂后廢液壓濾機(jī)單臺單月生產(chǎn)運行時間469.5 h，運行率65.2%；累計運行循環(huán)數(shù)1466，出力率55.6%。較改造前壓濾機(jī)平均運行時間364 h，運行率48.9%；累計運行循環(huán)數(shù)975，出力率35.8%，廢液壓濾機(jī)運行率提高了16.3%，出力率提升了19.8%。且原來因積砂造成的備件損壞的程度大大降低， 5臺壓濾機(jī)每年節(jié)約維護(hù)檢修費用在200萬元左右，該除砂裝置的正?？煽康倪\行，為純堿行業(yè)廢液壓濾前期工序處理提供了良好的借鑒經(jīng)驗。

[1] 陳雷雷，韓成才.新型螺旋除砂器的設(shè)計與應(yīng)用研究[J].鉆井液與完井液，2015(4)

[2] 楊豐，張錦國.旋液分離技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用[J].石油化工與環(huán)境保護(hù)，2012(4)

TQ114.15

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1005-8370(2017)01-25-03

2016-11-24

代張(1985—)，本科學(xué)歷，工程師，現(xiàn)任連云港堿業(yè)公司機(jī)動處設(shè)備主管。