板框厢式隔膜压滤机
引言
ＰＶＣ生 产 主 要 有 两 种 工 艺，一 是 电 石 法，主 要生产 原 料 是 电 石、煤 炭 和 原 盐；二 是 乙 烯 法，主 要 原料 是 石 油。国 际 市 场 上ＰＶＣ的 生 产 主 要 以 乙 烯 法为 主，而 国 内 受 富 煤、石 灰 石 资 源 丰 富 而 贫 油、少 气的 资 源 禀 赋 限 制，则主要以电石法为主。在 电 石 法乙 炔 生 产 中，电石和水反应会产生大量的副产物氢氧 化 钙（俗 称 电 石 渣 浆），目前国内的电石法乙炔生产 企 业 都 采 用 电 石 渣 浆 上 清 液 回 用 工 艺，这 种 工 艺采 用 压滤机 对 电 石 渣 浆 进 行 固 液 分 离，上 清 液 回 用至发 生 器，电石渣滤饼用于水泥生产。新 疆 中 泰 化学 股 份 有 限 公 司（以 下 简 称 中 泰 化 学）原 使 用 过 滤 面积为８００ｍ２的ＸＭＺ８００／１８００自 动 板 框 压 滤 机，压滤机过滤的上清液经冷却后回用至发生器使用，滤饼 则 送 至 水 泥 厂 生 产 水 泥。这种压滤机在长时间使用 中 发 生 故 障 率 较 高，生产效率相对较低，经 考 察 后决 定 对 压 滤 机 进 行 改 造，选用了全自动隔膜快开压滤机。
１改 造 前ＸＭＺ８００／１８００压 滤 机 概 述ＸＭＺ８００／１８００压 滤 机 采 用 加 压 过 滤 原 理，配用球 墨 铸 铁 滤 板，采 用ＰＬＣ可 编 程 序 控 制 和 执 行 装置；配 有 两 端 入 料 和 正 反 吹 风 功 能，滤 液 排 出 分 明流、暗 流 两 种，任 用 户 选 取。ＸＭＺ８００／１８００压 滤 机参 数 为：过 滤 面 积８００ｍ２，滤 板 尺 寸１８００ｍｍ×１８００ｍｍ×７０ｍｍ，滤 室 容 积１４．９ｍ３，滤 板 数 量１３８块，入 料 压 力０．６～０．８ＭＰａ，油 缸 顶 紧 压 力１４ＭＰａ，滤 室 宽 度３５ｍｍ，滤 饼 总 重１５ｔ，滤 饼 含 水 质量 分 数４０％，电 控 方 式ＰＬＣ，总 功 率１５ｋＷ，外 形 尺寸１３１７２ ｍｍ ×２６００ ｍｍ ×２１００ ｍｍ，机 重１１５．３ｔ。
１．１工 作 原 理该 压 滤 机 是 在 一 定 压 力 下 进 行 工 作 的 设 备，依靠 渣 浆 泵 推 动 下 的 静 压 力 入 料，流体在过滤介质两侧形成压力差来实现固液分离。（１）压 紧 滤 板 过 程。通 过 液 压 传 动 系 统，油 压 推动 活 塞 和 头 板 向 前 移 动，将全部滤板压紧在头板和尾 板 之 间，使 相 邻 各 滤 板 构 成 若 干 个 密 封 滤 室，并 提供 足 够 的 密 封 压 力，靠设定电接点压力表的上限压力值控制液压缸的动作。
（２）加压过滤过 程。用渣浆泵将物料从尾板中心孔送至各滤室，在未注满全部滤室之前，依靠物料质量进行脱水；当物料灌满全部滤室时，渣浆借助给料泵给入渣浆的压力在过滤介质（滤布）两侧形成压力 差，进行固液分 离。固 体 颗 粒 由 于 滤 布 的 阻 挡 滞 留 在 滤 室里，滤液通过滤布、网板和滤板泄水槽流出。（３）滤 板 拉 开 过 程。当加压过滤完成后（当 滤 液流 量 明 显 减 小 甚 至 停 止 时，说 明 加 压 过 程 结 束），压缩 空 气 由 尾 板 中 心 孔 吹 入，将残留在中心孔内的料浆 吹 出，通 过 液 压 传 动 系 统，使 头 板 复 位。（４）拉 板 卸 饼 过 程。开 动 拉 板 装 置，在 拉 板 过 程中 滤 饼 借 自 重 自 动 卸 落。上 述４个 过 程 即 为１个 压 滤 周 期。
１．２存 在 的 问 题ＸＭＺ８００／１８００压 滤 机 虽 然 称 为 自 动 板 框 压 滤机，但 只 是 在 油 缸 顶 紧、松开和小车拉板过程中为自动，新 滤 布 时 滤 饼 可 靠 重 力 自 动 落 下，当 滤 布 使 用 时间 超 过２周 后，滤 饼 则 需 要 人 工 清 理，且 每 台 压 滤 机需 要２人 操 作，这就势必造成劳动强度的加大和用工 数 量 的 增 加；处 理 周 期 长，每 个 单 循 环 在４０～６０ｍｉｎ，效 率 较 低；自 动 化 程 度 相 对 较 低，进 料 阀、空 气阀、回 流 阀 均 为 手 动，人 员 配 备 较 多，折 合１万ｔＰＶＣ为２．５人，滤布需人工清洗，工 作 量 大，效 率低，滤 布 使 用 周 期 短（不 足２个 月）。
２对ＸＭＺ８００／１８００压 滤 机 的 改 造针 对ＸＭＺ８００／１８００压 滤 机 存 在 的 问 题，中 泰化学 通 过 多 方 考 察 后 决 定 对ＸＭＺ８００／１８００压 滤 机进 行 改 造，最终确定选用全自动隔膜快开水洗压滤机，滤 板 为 增 强 聚 丙 烯 材 质。
２．１全 自 动 隔 膜 快 开 水 洗 压 滤 机 概 述根据现场地基尺寸设计的全自动隔膜快开水洗压 滤 机（增 强 聚 丙 烯 材 质 滤 板）过 滤 面 积 为６１０ｍ２，滤 室 容 积 为１２ｍ３。功 能 包 括 压 紧 滤 板、进 料 过 滤、隔 膜 压 榨、反 吹 吹 气、松 开 滤 板、拉 板 卸 料、滤 布 清 洗（全 程 采 用 自 动 控 制）。全自动隔膜快开水洗压滤机工 艺 图 如 图１所 示。（１）压 紧。采用高效能液压站，缩 短 压 紧 时 间。压 紧 稳 定 可 靠，无 漏 油 现 象。（２）进 料。采 用 双 头 进 料，缩 短 进 料 时 间。进 料泵、进料阀采用自动控制，当 压 力 上 升 到０．８ＭＰａ时，通 过 压 力 表 将 信 号 传 输 到ＰＬＣ，ＰＬＣ开 始 计 时，在 设 定 的 时 间 内 自 动 停 止 进 料、关 闭 阀 门，进 入 隔 膜压 榨 程 序。（３）隔 膜 压 榨。将压缩空气注入隔膜板，使 膈 膜板 膨 胀，压榨滤饼将其中的水分挤出，降 低 水 含 量。同时在排气过程中由于隔膜板的收缩使滤饼剥离滤布，便 于 卸 料。（４）反 吹 吹 气。反吹是将滤板中心进料孔没有过 滤 的 物 料 反 吹 回 浓 缩 池，吹气是向吹通的进料段吹 气，带走滤饼中的水分，降 低 水 含 量。（５）松 开 滤 板。吹 气 结 束 后，松 开 滤 板，准 备 卸料。（６）拉板卸料。采用一次拉开６块板的方式，减少卸饼时间（其中２组滤板采用曲张卸饼结构使用无纺布，其余采用滤饼易脱落的单丝滤布。目的 是 使 用 曲张卸饼）。卸饼完成后自动压紧进入下一循环。（７）滤 布 清 洗。滤布使用一段时间后会有细微的 物 料 颗 粒 堵 塞 滤 布，此时启动自动清洗功能。清洗滤布可提高过滤效率，将 边 缘 清 洗 干 净 防 止 喷 料，同时延长滤布使用寿命。
２．２改造后各项指标改 造 后，全自动隔膜快开水洗压滤机各项指标如 下。（１）使用的进料压力为０．８ＭＰａ，进 料 时 间 平 均为５ｍｉｎ左 右。（２）压榨时间自控在５ｍｉｎ，可 以 满 足 电 石 渣 进一 步 除 水 分 要 求。（３）吹气时间自控在１ｍｉｎ，可 以 满 足 电 石 渣 进一 步 除 水 分 要 求。（４）平均卸料时间为８ｍｉｎ。（５）整 体 运 行１个 周 期 的 时 间 稳 定 在２３ｍｉｎ左右，最 长 周 期 为２９ｍｉｎ，最 短 周 期 为１９ｍｉｎ。主 要影响因素为电石渣浆在浓缩池的浓度。（６）电石渣含水质量分数平均为３８％。主 要 影响因素为进料压力、压 缩 空 气 压 力 等。
（７）人员配备少，折合１万ｔＰＶＣ为０．３４人。滤布不需人工清洗，且使用周期长，寿命可达６个月。从 以 上 数 据 看，１ｈ内 可 进 料２板 框 以 上，经 测定，１板 框 电 石 渣 为１３．５ｔ（电 石 渣 浆 含 水 质 量 分 数３８％）；而ＸＭＺ８００／１８００压 滤 机 的 进 料 周 期 为４０ｍｉｎ左 右，１板 框 电 石 渣 为１５ｔ。３结 语通过使用全自动隔膜快开水洗压滤机，提高了压滤工序的 生 产 效 率，同 样 的 产 量 下，所 用 设 备 数 量 比ＸＭＺ８００／１８００压滤机少，人员配备大大减少，设备维护费用降低，滤饼的含水质量分数下降２％，滤布使用周期延长，对中泰化学节能降耗、减 员 增 效、提 高 装 置 自动化水平具有较大意义。
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