(江蘇蘇鹽井神股份有限公司第三分公司,江蘇 淮安 223200)
在國內的大中型純堿企業(yè)中,一般都配套小蘇打生產裝置作為純堿裝置的一項環(huán)保措施。一方面可回收利用熱堿液中的純堿產品,減輕熱堿液的處理壓力,平衡消耗石灰石煅燒后富余的CO2放空氣;另一方面可提高純堿產品的附加值,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。節(jié)約資源,解決環(huán)保排放的問題,可一舉兩得實現(xiàn)雙贏。
2013年淮安堿廠為配套30萬t純堿裝置設計年產能為3萬t小蘇打裝置,其主要配套2臺HR630-NA雙級活塞推料離心機,開一備一,每班倒換。隨著純堿裝置能力的不斷提升,小蘇打目前產能已達到4萬t,兩臺離心機完全滿足生產的需要。
目前從應用成熟和經(jīng)濟投資方面考慮,選用刮刀式、虹吸式離心機的居多,雙級活塞推料離心機應用較少。隨著小蘇打產品產量和質量要求不斷提升,企業(yè)瞄準高端小蘇打產品市場,以及小蘇打生產連續(xù)穩(wěn)定要求,對離心機性能要求越來越高。目前市場上出現(xiàn)的雙級活塞推料離心機,進料連續(xù)穩(wěn)定,甩水率低,連續(xù)出料,運行穩(wěn)定,工作效率高,維修管理費用低,因此最終選用HR630-NA雙級活塞推料離心機。
雙級推料離心機主要由六個部分組成,即機殼部件、轉鼓部件、軸承室部件、液壓部件、油缸部件、機座部件。
機殼部分主要完成需要分離的物料供給,以及分離后的固體、液體收集。
轉鼓部件是實現(xiàn)分離的主要工作部件,有第一級、第二級轉鼓以及篩網(wǎng)、推料盤、推料片等零件組成,是離心機的核心部件,此部件工作操作,關系著小蘇打產品質量、產能以及離心機使用周期的長短。
轉鼓級數(shù):2級
轉鼓直徑:560/630 mm
最高轉數(shù):1 900 r/min
推料次數(shù):40~108 次/min
工作壓力:8 MPa
油泵電機功率:30 kW
主機電機功率:55 kW
外形尺寸:3 130×1 840×1 265 mm
工作溫度:80 ℃
將碳化塔制成的小蘇打混合液,經(jīng)稠厚器沉淀形成的高濃度小蘇打溶液,通過進料管連續(xù)地供入離心機,由進料分配器將物料均勻地撒在第一級轉鼓上,通過篩網(wǎng),大部分母液在這里得到過濾,并由機殼匯集,經(jīng)出口排出機外,固體物料(含水的濕小蘇打)留在了濾網(wǎng)上形成濾餅,在既旋轉又往復運動的第一級轉鼓的作用下,濾餅被推料盤逐漸推到第二級轉鼓內,使得它在篩網(wǎng)上的位置結構發(fā)生變化,并獲得了更大的離心力。因濾餅在轉鼓內有足夠的停留時間,在強大的離心力作用下,是濾餅含水率大大降低。同時第二級轉鼓內的濾餅被第一級轉鼓逐漸向外推出,當濾餅到達轉鼓出口排出機外。含水率在3%~8%的濾餅排除離心機,經(jīng)絞龍送入干燥系統(tǒng)。
當對固體物料純度有要求時,可在離心機內進行二次洗滌,通過洗滌濾管,洗滌液連續(xù)噴灑到固體濾餅上,再經(jīng)過濾網(wǎng)、機殼排出機外。分離的母液和洗滌液可以分別收集排出,避免母液膨脹。大部分分離的濾液在第一級轉鼓排入濾液管,小部分濾液在第二級轉鼓排入濾液管,進入濾液收集桶。
淮安堿廠小蘇打裝置在2013年9月開始設備安裝,12月進行系統(tǒng)試生產,并在2014年5月份通過了72 h達標考核,離心機完全滿足生產需要。到2017年,小蘇打產能已達到4萬t的生產能力,兩臺離心機開一備一,滿足該系統(tǒng)的生產要求。
投產初期,我廠并未對離心機進行改造,按照操作規(guī)程將推料調整在50%,推料次數(shù)大約在70次/min,濾網(wǎng)間隙在0.10~0.12 mm之間,離心機甩后液濃度、濕小蘇打含水率、產能均滿足生產操作的各項指標。
在投入生產初期由于試生產階段,生產負荷比較低,離心機運行相對穩(wěn)定,但是隨著負荷不斷加大離心機出現(xiàn)了一些問題。
濾網(wǎng)損壞頻繁,濾網(wǎng)間隙之間有細粉結疤,推料盤與濾網(wǎng)及濾網(wǎng)與轉鼓間磨損嚴重,成品中細粉量偏多,影響包裝系統(tǒng);油壓系統(tǒng)爆管,接頭噴油;離心機水汽大,整個廠房霧氣繚繞;出料易堵,造成離心機憋停等狀況。
將濾網(wǎng)間隙的尺寸改大,間隙由0.1 mm增加到0.2 mm,既不影響產能,又不影響濾液中小蘇打大顆粒含量,使濾液和細微顆粒迅速通過濾網(wǎng),延長濾網(wǎng)使用壽命,提高了小蘇打成品顆粒的尺寸,粒徑對比見表1。
通過檢修和幾次事故的分析,發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)壓力大,即瞬時推料壓力太大,再加上濾網(wǎng)間有結疤,造成壓力升高,并且接頭密封形式不好,造成油壓系統(tǒng)爆管及接頭噴油現(xiàn)象。通過提高壓力軟管的壓力由原設計的3.2 MPa提高到6.4 MPa,并將接頭密封墊圈改為O形密封墊圈。經(jīng)過生產運行效果良好。
離心機出氣水汽大,整個廠房霧氣繚繞;出料易堵,造成離心機憋停等狀況,解決辦法是在離心機出液管上增排氣管,將蒸汽和濾液在排出離心機時進行分離,減少蒸汽量。再將出料口改小由原出料口尺寸200×600 mm,改為200×200 mm。避免出料口過大,不被利用的面積冷熱不均造成結疤,清理不及時造成出料管堵塞現(xiàn)象。
經(jīng)過不斷地完善和改進,離心機運行穩(wěn)定,故障率低,維修方便,產能等各項指標均能滿足設計要求。72 h考核期間主要數(shù)據(jù)濾餅含水率5.4%,濾液濃度43 tt,產量4.1 t/h。
表1 小蘇打粒徑指標分布
通過這幾年來的使用情況來看,HR630-NA雙級活塞推料離心機適應淮安堿廠小蘇打生產裝置的要求,目前兩臺離心機在一開一備的情況下,已達到年產量4萬t,是小蘇打生產應用中比較理想的設備之一。