Plate and frame chamber diaphragm filter presses
foreword
PVC生產主要有兩種工藝，一是電石法，主要生產原料是電石、煤炭和原鹽；二是乙烯法，主要原料是石油。國際市場上PVC的生產主要以乙烯法為主，而國內受富煤、石灰石資源豐富而貧油、少氣的資源稟賦限制，則主要以電石法為主。在電石法乙炔生產中，電石和水反應會產生大量的副產物氫氧化鈣(俗稱電石渣漿)，目前國內的電石法乙炔生產企業都采用電石渣漿上清液回用工藝，這種工藝采用壓濾機對電石渣漿進行固液分離，上清液回用至發生器，電石渣濾餅用于水泥生產。中泰化原使用過濾面積為800m2的xMz800／1800自動板框壓濾機，壓濾機過濾的上清液經冷卻后回用至發生器使用，濾餅則送至水泥廠生產水泥。這種壓濾機在長時間使用中發生故障率較高，生產效率相對較低，經考察后決定對壓濾機進行改造，選用了全自動隔膜快開水洗壓濾機。
1.0改造前
XMz800／1800壓濾機概述xMz800／1800壓濾機采用加壓過濾原理，配32用球墨鑄鐵濾板，采用pLC可編程序控制和執行裝置；配有兩端人料和正反吹風功能，濾液排出分明流、暗流兩種，任用戶選取。xMz800／1800壓濾機參數為：過濾面積800m!，濾板尺寸1800mm×1800mm×70mm，濾室容積14．9m3，濾板數量138塊，人料壓力0．6～0．8MPa，油缸頂緊壓力14MPa，濾室寬度35mm，濾餅總重15t，濾餅含水質量分數40％，電控方式PLC。
1.1 Principle of operation
該壓濾機是在一定壓力下進行工作的設備，依靠渣漿泵推動下的靜壓力入料，流體在過濾介質兩側形成壓力差來實現固液分離。(1)壓緊濾板過程。通過液壓傳動系統，油壓推動活塞和頭板向前移動，將全部濾板壓緊在頭板和尾板之間，使相鄰各濾板構成若干個密封濾室，并提供足夠的密封壓力，靠設定電接點壓力表的上限壓力值控制液壓缸的動作。
(2)加壓過濾過程。用渣漿泵將物料從尾板中心孔送至各濾室，在未注滿全部濾室之前，依靠物料質量進行脫水；當物料灌滿全部濾室時，渣漿借助給料泵給人渣漿的壓力在過濾介質(濾布)兩側形成壓力差，進行固液分離。固體顆粒由于濾布的阻擋滯留在濾室里，濾液通過濾布、網板和濾板泄水槽流出。
(3)濾板拉開過程。當加壓過濾完成后(當濾液流量明顯減小甚至停止時，說明加壓過程結束)，壓縮空氣由尾板中心孔吹入，將殘留在中心孔內的料漿吹出，通過液壓傳動系統，使頭板復位。
(4)拉板卸餅過程。開動拉板裝置，在拉板過程中濾餅借自重自動卸落。上述4個過程即為1個壓濾周期。
1.2存在的問題
XMz800／1800壓濾機雖然稱為自動板框壓濾機，但只是在油缸頂緊、松開和小車拉板過程中為自動，新濾布時濾餅可靠重力自動落下，當濾布使用時間超過2周后，濾餅則需要人工清理，且每臺壓濾機需要2人操作，這就勢必造成勞動強度的加大和用工數量的增加；處理周期長，每個單循環在40～60min，效率較低；自動化程度相對較低，進料閥、空氣閥、回流閥均為手動，人員配備較多，折合1萬tPVC為2.5人，濾布需人工清洗，工作量大，效率低，濾布使用周期短(不足2個月)。
2對XMZ800／1800壓濾機的改造
針對XMZ800／1800壓濾機存在的問題，中泰化學通過多方考察后決定對xMz800／1800壓濾機進行改造，最終確定選用全自動隔膜快開水洗壓濾機，濾板為增強聚丙烯材質。
2.1全自動隔膜快開水洗壓濾機概述
根據現場地基尺寸設計的全自動隔膜快開水洗壓濾機(增強聚丙烯材質濾板)過濾面積為610m2，濾室容積為12m3。功能包括壓緊濾板、進料過濾、隔膜壓榨、反吹吹氣、松開濾板、拉板卸料、濾布清洗(全程采用自動控制)。
(1)壓緊。采用高效能液壓站，縮短壓緊時間。壓緊穩定可靠，無漏油現象。
(2)進料。采用雙頭進料，縮短進料時間。進料泵、進料閥采用自動控制，當壓力上升到O．8MPa時，通過壓力表將信號傳輸到PLC，PLc開始計時，在設定的時間內自動停止進料、關閉閥門，進入隔膜壓榨程序。
(3)隔膜壓榨。將壓縮空氣注入隔膜板，使膈膜板膨脹，壓榨濾餅將其中的水分擠出，降低水含量。同時在排氣過程中由于隔膜板的收縮使濾餅剝離濾布，便于卸料。
(4)反吹吹氣。反吹是將濾板中心進料孔沒有過濾的物料反吹回濃縮池，吹氣是向吹通的進料段吹氣，帶走濾餅中的水分，降低水含量。
(5)松開濾板。吹氣結束后，松開濾板，準備卸料。
(6)拉板卸料。采用一次拉開6塊板的方式，減少卸餅時間(其中2組濾板采用曲張卸餅結構使用無紡布，其余采用濾餅易脫落的單絲濾布。目的是使用曲張卸餅)。卸餅完成后自動壓緊進入下一循環。
(7)濾布清洗。濾布使用一段時間后會有細微的物料顆粒堵塞濾布，此時啟動自動清洗功能。清洗濾布可提高過濾效率，將邊緣清洗干凈防止噴料，同時延長濾布使用壽命。
2.2改造后各項指標改造后，全自動隔膜快開水洗壓濾機各項指標如下。
(1)使用的進料壓力為0.8MPa，進料時間平均為5min左右。
(2)壓榨時間自控在5min，可以滿足電石渣進一步除水分要求。
(3)吹氣時間自控在1min，可以滿足電石渣進一步除水分要求。
(4)平均卸料時間為8min。
(5)整體運行1個周期的時間穩定在23min左右，最長周期為29min，最短周期為19min。主要影響因素為電石渣漿在濃縮池的濃度。
(6)電石渣含水質量分數平均為38％。主要影響因素為進料壓力、壓縮空氣壓力等。
(7)人員配備少，折合1萬tPvc為0.34人。濾布不需人工清洗，且使用周期長，壽命可達6個月。從以上數據看，1h內可進料2板框以上，經測定，1板框電石渣為13．5t(電石渣漿含水質量分數38％)；而xMz800／1800壓濾機的進料周期為40min左右，板框電石渣為15t。
3.0結語
通過使用全自動隔膜快開水洗壓濾機，提高了壓濾工序的生產效率，同樣的產量下，人員配備大大減少，設備維護費用降低，濾餅的含水質量分數下降2％，濾布使用周期延長，對中泰化學節能降耗、減員增效、提高裝置自動化水平具有較大意義。
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