CN105148576A - 铝银浆生产用固液分离系统及其应用方法 - Google Patents

铝银浆生产用固液分离系统及其应用方法 Download PDF

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曾孟金
黄剑
罗林
周志良
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Abstract

本发明公开了一种铝银浆生产用固液分离系统及其应用方法，系统包括铝银浆分散机、物料输送泵、压滤机、储油罐、聚结分离器和油气分离器，各设备之间通过管道和阀门连通。铝银浆分散机、物料输送泵和压滤机依次连通，储油罐与聚结分离器、油气分离器并联于压滤机后形成两条独立的支路。压滤机压滤物料过程中收集的滤液经管道和阀门进入储油罐中，压滤作业采用暗流工艺，使整个压滤过程中没有溶剂油的挥发。压缩空气吹干压滤机内滤饼的过程中，聚结分离器和油气分离器分离回收气流中的溶剂油，既能很好地完成铝银浆生产过程中铝银浆与溶剂油的固液分离操作，又能很好地固液分离操作时VOCs的无组织排放现象，具有环保和节能的优势。

Description

铝银浆生产用固液分离系统及其应用方法
技术领域
本发明涉及一种精细无机化工领域的铝银浆生产系统，具体涉及一种铝银浆生产用固液分离系统及其应用方法。
背景技术
铝银浆是一种重要的金属效应颜料，是用纯铝金属生产的，具有铝金属本身的许多特征。铝银浆是表面包覆有脂肪酸薄膜的具有颜料特性的片状铝粒子和溶剂的混合物，因其优越的耐腐蚀性能和装饰性能，应用非常广泛。铝银浆的制造方法是将铝粉与有机溶剂、润滑剂等按一定比例混合后置于球磨机中研磨。之后经筛分、固液分离，制成滤饼，再经捏合表面处理成为铝银浆。铝银浆生产工艺过程中大量使用溶剂油为惰性液态载体，这种液态惰性载体保护了铝粉在球磨成片过程中新产生的表面，确保了铝银浆生产工艺的安全性。由于溶剂油的易挥发特性，造成铝银浆生产工艺过程中的VOCs排放。
我国铝银浆行业大多使用压滤机来完成铝银浆的固液分离操作。通过筛分后的物料用压滤机将溶剂油与铝银浆进行分离，为便于观察设备运行状况，压滤作业一般采用明流工艺。压滤时滤液流入底槽。为提高铝银浆的固体份含量，一般在物料泵压完成后，使用压缩空气吹干滤饼，在滤饼吹气过程中随压缩空气排出大量含溶剂油的有机废气。溶剂油在此工序中的挥发形成VOCs的无组织排放。对车间生产环境和大气环境造成一定影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种密闭回收溶剂油的环保节能型固液分离系统及其应用方法，避免铝银浆固液分离时溶剂油的排放影响环境。
本发明公开了一种铝银浆生产用固液分离系统，包括铝银浆分散机、物料输送泵、压滤机、储油罐、聚结分离器和油气分离器，铝银浆分散机、物料输送泵和压滤机依次通过管道和阀门连通，压滤机采用箱式暗流压滤机。铝银浆分散机内分散后的铝银浆经物料输送泵泵入压滤机中压成滤饼，铝银浆中的溶剂油进入滤液中，通过压缩空气输送管道往压滤机中通入压缩空气吹干滤饼；滤液流经管道和阀门进入储油罐中，压缩空气从压滤机流出时成为含有溶剂油的有机废气，有机废气流经另一路管道和阀门后进入聚结分离器中进行油气分离，分离出的溶剂油从聚结分离器的底部排出重新利用、有机废气从聚结分离器的上部排出进入油气分离器中进一步分离，进一步分离出的溶剂油从油气分离器的底部排出重新利用、压缩空气尾气从油气分离器的上部排放。
所述聚结分离器的壳体顶部设置有压力表、底部连接有出油管道和阀门，壳体内填充有不锈钢纤维作为滤芯。
所述油气分离器包括通过管道和阀门连通的两级油气分离器，两级油气分离器均采用不锈钢滤芯，两油气分离器的底部分别通过管道和阀门与所述聚结分离器底部的出油管道连通。
所述储油罐为封闭型罐体，其顶部连接有呼吸阀、底部连接有排油管和阀门。
所述物料输送泵采用内圆弧齿轮泵，其入口和出口管道上分别连接有阀门。
所述压缩空气输送管道上连接有压力表。
本发明还公开了一种利用上述系统将铝银浆和溶剂油分离并密闭回收溶剂油的方法，主要包括物料压滤阶段和压缩空气吹气阶段，物料压滤阶段使铝银浆和溶剂油分离形成滤饼和滤液，滤液中的溶剂油经密闭收集后重新利用，压缩空气吹气阶段形成的含有溶剂油的有机废气经油气分离后溶剂油可重新利用，压缩空气尾气直接排放，具体包括以下步骤：
（1）、将铝银浆物料加入铝银浆分散机中分散好；
（2）、将铝银浆分散机、物料输送泵、压滤机和储油罐连通管道上的阀门打开，其它阀门关闭；
（3）、开启物料输送泵和压滤机，将分散好的铝银浆物料泵入压滤机中压滤分离形成滤饼和滤液，铝银浆中的溶剂油进入滤液中经管道和阀门进入储油罐中，直至压滤作业完毕；
（4）、关闭铝银浆分散机和物料输送泵之间、物料输送泵和压滤机之间连通管道上的阀门，将储油罐入口管道上的阀门关闭，保持压滤机输送滤液管道上的阀门打开；
（5）、打开压缩空气输入管道上的阀门和聚结分离器入口管道上的阀门，往压滤机中通入压力大于0.3MPa的压缩空气吹干滤饼；
（6）、当聚结分离器内的压力大于0.3MPa时，依次打开连接于聚结分离器及两级油气分离器排气管道上的阀门，压缩空气最后从最后一级油气分离器的顶部排放；
（7）、关闭压缩空气管路上的阀门；
（8）、打开压滤机将滤饼卸出。
上述系统在压滤机后并联有两个独立的支路，一个支路为通过管道和阀门连接储油罐，用于收集压滤过程中形成的滤液，另一支路为通过管道和阀门依次连接聚结分离器和油气分离器，用于收集压缩空气吹干滤饼时形成的含有溶剂油的有机废气，并对有机废气进行油气分离，分离出的溶剂油可以重新利用、压缩空气尾气直接排放。
上述方法中两级油气分离器对有机废气的分离处理要求进出口具有一定的压力差，而当压力差大于0.3MPa时具有较佳的油气分离效果。第一级油气分离器分离从聚结分离器中出来的较大油雾粒子，第二级油气分离器分离较小的油雾粒子,以保证排放尾气的洁净度。
物料压滤阶段的滤液通过管道流入储油罐中，为暗流工艺，整个过程中没有溶剂油的挥发；压缩空气吹气阶段，有机废气首先进入聚结分离器中进行油气分离，绝大部分溶剂油通过聚结分离器进行油气分离收集，含有少量溶剂油的压缩空气从聚结分离器的顶部排出经管道和阀门后进入两级油气分离器中进一步进行油气分离后排放，对周围环境几乎没有影响。
两个工作阶段的配合既能很好地完成铝银浆生产过程中铝银浆与溶剂油的固液分离操作，又能很好地解决铝银浆生产过程中固液分离操作时VOCs的无组织排放现象，实现了环保性的目的。
为了使有机废气的油气分离更彻底，在聚结分离器后设置两级油气分离器，以尽量减少压缩空气中的溶剂油含量。为了保证储油罐使用过程中的安全性，在其顶部设置呼吸阀，利用呼吸阀的特性来维护储油罐的气压平衡，减少溶剂油的挥发。为了保证铝银浆的高效输送同时降低工作过程中的噪音，物料输送泵采用内圆弧齿轮泵。为了控制压缩空气的压力和保证聚结分离器的油气分离效果，在压缩空气管道上和聚结分离器的顶部分别设置压力表。
附图说明
图1为本发明一个实施例的系统构成图。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开了一种铝银浆生产用固液分离系统，主要包括铝银浆分散机1、物料输送泵2、压滤机3、储油罐4、聚结分离器5、第一级油气分离器6和第二级油气分离器7。
铝银浆分散机1、物料输送泵2和压滤机3之间通过管道和第一阀门F1、第二阀门F2连通，压滤机3压滤物料过程中产生的滤液通过管道和第三阀门F3、三通管8、第四阀门F4进入储油罐4中收集。储油罐4为封闭型罐体，其顶部连接有呼吸阀10、底部连接有第五阀门F5和排油管道。
物料输送泵2采用内圆弧齿轮泵，压滤机3采用箱式暗流压滤机。
三通管8的另一个出口通过管道和第六阀门F6与聚结分离器5的下部连通，聚结分离器5的底部连接有第七阀门F7和出油管道、顶部连接有压力表9。
聚结分离器5的壳体内填充有不锈钢纤维作为滤芯。
聚结分离器5的顶部通过管道和第八阀门F8与第一级油气分离器6的顶部连通，第一级油气分离器6的顶部另一侧通过管道和第九阀门F9与第二级油气分离器7的顶部连通，第二级油气分离器7的顶部另一侧通过管道和第十阀门F10。第一级油气分离器6和第二级油气分离器7的底部分别连接有第十一阀门11和第十二阀门12，两阀门的出口均通过管道连接至聚结分离器5底部的出油管道上。
两级油气分离器均采用不锈钢滤芯。
压滤机3还连接有压缩空气输送管道，该管道上连接有第十三阀门F13和压力表9。
上述系统工作时的操作步骤如下：
（1）、将铝银浆物料加入铝银浆分散机1中分散好；
（2）、将铝银浆分散机1、物料输送泵2、压滤机和储油罐连通管道上的第一阀门F1、第二阀门F2、第三阀门F3和第四阀门F4打开，其它阀门关闭；
（3）、开启物料输送泵2和压滤机3，将分散好的铝银浆物料泵入压滤机3中压滤分离形成滤饼和滤液，铝银浆中的溶剂油进入滤液中经管道和第三阀门F3、第四阀门F4进入储油罐4中，直至压滤作业完毕；
（4）、关闭铝银浆分散机1和物料输送泵2之间的第一阀门F1、物料输送泵2和压滤机3之间的第二阀门F2，将储油罐入口管道上的第四阀门F4关闭，保持压滤机输送滤液管道上的第三阀门F3打开；
（5）、打开压缩空气输入管道上的第十三阀门F3和聚结分离器5入口管道上的第六阀门F6，往压滤机3中通入压力大于0.3MPa的压缩空气吹干滤饼；
（6）、当聚结分离器5内的压力大于0.3MPa时，依次打开连接于聚结分离器5、第一级油气分离器6和第二级油气分离器7之间排气管道上的第八阀门F8、第九阀门F9和第十阀门F10，压缩空气尾气最后从第二级油气分离器7的顶部排放；
（7）、关闭压缩空气管路上的第十三阀门F13，停止压缩空气的吹送；
（8）、打开压滤机3将滤饼卸出。
上述步骤中两级油气分离器对有机废气的分离处理要求进出口具有一定的压力差，而当压力差大于0.3MPa时具有较佳的油气分离效果，第一级油气分离器分离从聚结分离器中出来的较大油雾粒子，第二级油气分离器分离较小的油雾粒子,以保证排放尾气的洁净度。
压滤机后并联有两个独立的支路，一个支路为通过管道和阀门连接储油罐，用于收集压滤过程中形成的滤液，另一支路为通过管道和阀门依次连接聚结分离器和油气分离器，用于收集压缩空气吹干滤饼时形成的含有溶剂油的有机废气，并对有机废气进行油气分离，分离出的溶剂油可以重新利用、压缩空气尾气直接排放。滤液通过管道流入储油罐中，为暗流工艺，整个过程中没有溶剂油的挥发；压缩空气吹气阶段，有机废气首先进入聚结分离器中进行油气分离，绝大部分溶剂油通过聚结分离器进行油气分离收集，含有少量溶剂油的压缩空气从聚结分离器的顶部排出经管道和阀门后进入两级油气分离器中进一步进行油气分离后排放，对周围环境几乎没有影响。
两个工作阶段的配合既能很好地完成铝银浆生产过程中铝银浆与溶剂油的固液分离操作，又能很好地解决铝银浆生产过程中固液分离操作时VOCs的无组织排放现象，实现了环保性的目的。
聚结分离器后设置两级油气分离器，使有机废气的油气分离更彻底，以尽量减少压缩空气中的溶剂油含量。
储油罐顶部设置呼吸阀，利用呼吸阀的特性来维护储油罐的气压平衡，减少溶剂油的挥发，保证储油罐使用过程中的安全性和环保性。
物料输送泵采用内圆弧齿轮泵以保证铝银浆的高效输送同时降低工作过程中的噪音。
为了控制压缩空气的压力和保证聚结分离器的油气分离效果，在压缩空气管道上和聚结分离器的顶部分别设置压力表。
通过本系统与现有技术采用明流工艺且没有对压缩空气吹干滤饼后进行溶剂油回收系统的应用对比，本系统真正做到了环保节能。
本发明与现有技术处理铝银浆后的数据对比如下：

Claims (7)

1.一种铝银浆生产用固液分离系统，包括依次通过管道和阀门连通的铝银浆分散机、物料输送泵和压滤机，铝银浆分散机内分散后的铝银浆经物料输送泵泵入压滤机中压成滤饼，铝银浆中的溶剂油进入滤液中，通过压缩空气输送管道往压滤机中通入压缩空气吹干滤饼，其特征在于：所述压滤机采用箱式暗流压滤机；该系统还包括储油罐、聚结分离器和油气分离器，所述滤液流经管道和阀门进入储油罐中，压缩空气从压滤机流出时成为含有溶剂油的有机废气，有机废气流经另一路管道和阀门后进入聚结分离器中进行油气分离，分离出的溶剂油从聚结分离器的底部排出重新利用、有机废气从聚结分离器的上部排出进入油气分离器中进一步分离，进一步分离出的溶剂油从油气分离器的底部排出重新利用、压缩空气尾气从油气分离器的上部排放。
2.如权利要求1所述的铝银浆生产用固液分离系统，其特征在于：所述聚结分离器的壳体顶部设置有压力表、底部连接有出油管道和阀门，壳体内填充有不锈钢纤维作为滤芯。
3.如权利要求2所述的铝银浆生产用固液分离系统，其特征在于：所述油气分离器包括通过管道和阀门连通的两级油气分离器，两级油气分离器均采用不锈钢滤芯，两油气分离器的底部分别通过管道和阀门与所述聚结分离器底部的出油管道连通。
4.如权利要求1所述的铝银浆生产用固液分离系统，其特征在于：所述储油罐为封闭型罐体，其顶部连接有呼吸阀、底部连接有排油管和阀门。
5.如权利要求1所述的铝银浆生产用固液分离系统，其特征在于：所述物料输送泵采用内圆弧齿轮泵，其入口和出口管道上分别连接有阀门。
6.如权利要求1所述的铝银浆生产用固液分离系统，其特征在于：所述压缩空气输送管道上连接有压力表。
7.一种利用权利要求1-6所述的铝银浆生产用固液分离系统将铝银浆和溶剂油分离并密闭回收溶剂油的方法，主要包括物料压滤阶段和压缩空气吹气阶段，物料压滤阶段使铝银浆和溶剂油分离形成滤饼和滤液，滤液经密闭收集后可重新利用，压缩空气吹气阶段形成的含有溶剂油的有机废气经油气分离后溶剂油可重新利用，压缩空气尾气直接排放，具体包括以下步骤：
（1）、将铝银浆物料加入铝银浆分散机中分散好；
（2）、将铝银浆分散机、物料输送泵、压滤机和储油罐连通管道上的阀门打开，其它阀门关闭；
（3）、开启物料输送泵和压滤机，将分散好的铝银浆物料泵入压滤机中压滤分离形成滤饼和滤液，铝银浆中的溶剂油进入滤液中经管道和阀门进入储油罐中，直至压滤作业完毕；
（4）、关闭铝银浆分散机和物料输送泵之间、物料输送泵和压滤机之间连通管道上的阀门，将储油罐入口管道上的阀门关闭，保持压滤机输送滤液管道上的阀门打开；
（5）、打开压缩空气输入管道上的阀门和聚结分离器入口管道上的阀门，往压滤机中通入压力大于0.3MPa的压缩空气吹干滤饼；
（6）、当聚结分离器内的压力大于0.3MPa时，依次打开连接于聚结分离器及两级油气分离器排气管道上的阀门，压缩空气尾气从最后一级级油气分离器的顶部排放；
（7）、关闭压缩空气管路上的阀门；
（8）、打开压滤机将滤饼卸出。
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