CN107117633A - 一种真空滤碱机滤碱工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种真空带式滤碱机滤碱工艺，包括设置在滤碱机上滤水、洗涤和干燥三个区，所述设备真空区域为分段真空，所述滤水区和洗涤区采用同一个真空区域，所述干燥区单独为一个真空区域，所述滤水区和洗涤区采用水环式真空泵作为负压源，所述负压值为‑0.045至‑0.07Mpa；干燥区采用真空机作为负压源，所述负压值为‑0.045至‑0.05MPa。本发明具有真空耗量低，由原先真空当量630m³/T降低至460m³/T，能耗低，降低了滤过物料的水分，由原先的17%降低至15%，降低了滤过损失，由原先的1.85%降低至1.7%，降低了洗涤水当量，由原先的0.67m³/T，降低至0.57m³/T。

Description

一种真空滤碱机滤碱工艺

技术领域

本发明涉及机械设备领域，尤其涉及一种滤碱机设备，具体是指一种真空氯碱机滤碱工艺。

背景技术

众所周知，碱行业滤过工序作为生产工艺中的关键工序之一，其设备性能和操作的好坏，对产量、质量、物耗、能耗均具有较大的影响，主要过滤设备为转鼓过滤机，随着真空带式过滤机技术成熟，具有运转稳定、洗涤水量小、过滤水分低等优点，已经逐渐代替转鼓过滤机，但是这一技术一直被国外垄断，淮安碱厂、天津碱厂、南方碱液均采用国外产品，但是其耗气量巨大，能耗高，造成经济效益未得到有效提高。

真空带式滤碱机是一种自动化程度高的新型高效的过滤设备，以滤布为介质，将料浆置于滤布上，充分利用料浆重力和真空吸力使液体透过滤布而固体被拦截在滤布上，从而实现固液分离，真空带式滤碱机可广泛应用于化工、环保、选矿以及医药等行业。

真空带式滤碱机工作时一般分为滤水区、洗涤区、干燥区，物料经布料器均匀分布到带滤机滤布上，经过滤水区将母液与物料分离，母液经排液罐排走，物料在进入到洗涤区内，利用两道洗涤水将杂质去除，洗涤水经排液罐排走，物料再进入干燥区，充分降低水分后卸料，以前设备三个区域均使用一个真空泵抽滤，因为物料经过滤水区后还需要洗涤，所以物料无需水分太低，洗涤区流水洗涤过程中两道洗涤，也无需水分太低，因此滤水区和洗涤区只是将大部分水滤走即可，无需用大气量进行干燥，如果这两端区域用大气量抽滤，必将造成不必要气量浪费，还起不到最终降低物料水分的结果，因此目前的真空带式过滤机设备仍存在以下缺点：真空耗量比较大，能耗较高；滤过损失比较大，过滤物料水分较高；洗涤用水量大。

经过我公司多年研发取得了技术突破，不但实现国产，而且技术已经超过国外各项技术指标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术所存在的不足之处，提供一种真空滤碱机滤碱工艺，该滤碱机滤碱工艺真空耗量低，由原先630m³/T降低至460m³/T，能耗低，降低了滤过物料的水分，由原先的17%降低至15.5%，降低了滤过损失，由原先的1.85%降低至1.7%，降低了洗涤水当量，由原先的0.67m³/T，降低至0.57m³/T，当量为每生产一吨纯碱设备的耗气量。

本发明的技术解决方案是，提供如下一种真空带式滤碱机滤碱工艺，包括设置在滤碱机上滤水、洗涤和干燥三个区，所述设备真空区域为分段真空，所述滤水区和洗涤区采用同一个真空区域，所述干燥区单独为一个真空区域。

作为优选，所述滤水区和洗涤区采用水环式真空泵作为负压源，所述负压值为-0.045至-0.07Mpa；干燥区采用真空机作为负压源，所述负压值为-0.045至-0.05MPa。

作为优选，所述的水环式真空泵利用三通分别与第一气液分离罐和第二气液分离罐相连接，第一气液分离罐和第二气液分离罐分别接有滤水区的第一集液管和洗涤区的第二集液管。

作为优选，所述的真空机接第三气液分离罐，第三气液分离罐上接与干燥区连接的第三集液管。

作为优选，包括布料滤水步骤，首先利用滤碱机的布料装置，将浆料均匀布在过滤带上，所述过滤带上表面铺有一层滤布，浆料原来带有的水分经过滤水区水环式真空泵的负压作用，负压值为-0.045至-0.07MPa，分离到第一集液管，并进入第一气液分离罐，滤布上的浆液水分流失后剩余重碱，并形成滤饼。

作为优选，包括重碱洗涤步骤，

（1）第一道洗涤：第一道洗涤水直接喷洒在滤饼上，同样经过滤水区水环式真空泵的负压作用，洗涤水被收集进入第一气液分离罐，完成第一道洗涤；

（2）第二道洗涤：滤饼在过滤布上随着滤布的移动从滤水区进入洗涤区，滤饼的水分残留量为20-30%，将第二道洗涤水直接喷洒在滤饼上，过滤水区水环式真空泵的负压作用，洗涤水被收集进入第二气液分离罐，完成第二道洗涤；

（3）第三道洗涤：滤布继续移动，在未出洗涤区前进行第三道洗涤，第三道洗涤水直接喷洒在滤饼上，同样经过过滤水区水环式真空泵的负压作用，洗涤水被收集进入第二气液分离罐，完成第三道洗涤。

作为优选，包括重碱干燥步骤，

滤布继续移动，从洗涤区进入到干燥区，滤饼已经完全洗涤干净，控制残留盐分不高于0.28%，经过真空机负压作用，负压值为-0.045至-0.05MPa，将干燥区内的滤饼进行水分收集，干燥区内的滤饼水分经过第三集液管进入第三气液分离罐，控制滤饼的水分含量不高于16%。

作为优选，包括重碱收集步骤，

滤布继续移动，移出干燥区后进行收集，得到产品重碱。

作为优选，所述的洗涤工序为多级洗涤，为一级至多级洗涤，各级洗涤为独立的洗涤方式，洗涤用水可重复使用：

第一道洗涤水的来源：由第二和第三气液分离罐分离的洗涤水；

第二道洗涤水的来源：滤布洗涤后的水中含有少量重碱，形成重碱的不饱和溶液，将该部分水用于第二道洗涤；

第三道洗涤水的来源：干净的软水。

采用本技术方案的有益效果：该滤碱机真空耗量不高于500m³/T，过滤物料的水分不高于15.5%，洗涤水当量不高于0.57m³/T。

附图说明

图1为真空带式滤碱机滤碱工艺示意图。

图中所示：31、滤水区，32、洗涤区，33、干燥区，34、水环式真空泵，35、真空机，36、第一气液分离罐，37、第二气液分离罐，38、第一集液管，39、第二集液管，40、第三气液分离罐，41、第三集液管。

具体实施方式

为便于说明，下面结合附图，对发明的真空滤碱机滤碱工艺做详细说明。

如图1中所示，一种真空带式滤碱机滤碱工艺：

所述滤碱工艺包括使用设置在滤碱机上的三个区域：滤水区、洗涤区和干燥区。

所述设备真空区域为分段真空，所述滤水区和干燥区采用同一个真空区域，所述干燥区单独为一个真空区域。

滤水区和洗涤区采用负压较高、气量较小的水环式真空泵作为负压源，一般负压值-0.045至-0.07MPa。

所述的水环式真空泵利用三通分别与第一气液分离罐和第二气液分离罐相连接，第一气液分离罐和第二气液分离罐分别接有滤水区的第一集液管和洗涤区的第二集液管。

干燥区采用负压较小、气量较大的真空机作为负压源，一般负压值-0.045至-0.05MPa.

所述的真空机接第三气液分离罐，第三气液分离罐上接与干燥区连接的第三集液管。

首先利用滤碱机的布料装置，将浆料（浆料：碳化塔制成的重碱饱和溶液，含有盐分等杂质）均匀布在过滤带上，所述过滤带上表面铺有一层滤布，浆料原来带有的水分经过滤水区的负压作用，分离到第一集液管，并进入第一气液分离罐，滤布上的浆液水分流失后称为重碱，重碱依然部分杂质和少量水分，为进一步除杂，需要经过多道洗涤。

当浆料经过布料装置均匀铺设后，由滤水区负压作用在滤布上形成滤饼，此时对滤饼进行第一道洗涤，洗涤水直接喷洒在滤饼上，同样经过负压作用，洗涤水被收集进入第一气液分离罐，完成第一道洗涤。

滤饼在过滤布上随着滤布的移动从滤水区进入洗涤区，滤饼的水分残留量约为20-30%，此时对滤饼进行第二道洗涤，洗涤水直接喷洒在滤饼上，同样经过负压作用，洗涤水被收集进入第二气液分离罐，完成第二道洗涤。

滤布继续移动，在未出洗涤区前进行第三道洗涤，洗涤水直接喷洒在滤饼上，同样经过负压作用，洗涤水被收集进入第二气液分离罐，完成第三道洗涤。

滤布继续移动，从洗涤区进入到干燥区，滤饼已经完全洗涤干净，控制残留盐分不高于0.28%，即为合格产品，经过真空机负压作用，将干燥区内的滤饼进行水分收集，干燥区内的滤饼水分经过第三集液管进入第三气液分离罐，控制滤饼的水分含量不高于16%。

滤布继续移动，移出干燥区后进行收集，得到产品重碱。

所述的洗涤工序为多级洗涤，可根据现场具体情况分为一级至多级洗涤，每级洗涤都是独立的洗涤方式，洗涤用水可重复使用。

第一道洗涤水的来源：由第二和第三气液分离罐分离的洗涤水。

第二道洗涤水的来源：由于滤饼被卸料收集后，滤布上还残留少许重碱，需要用干净的软水进行滤布洗涤再生工序，洗涤后的水中含有少量重碱，形成不饱和溶液，直接排放会造成浪费和环境污染，为了更好的利用资源，将该部分水用于第二道洗涤。

第三道洗涤水的来源：干净的软水。

滤水区的真空作用进行滤水处理，残留在输送带上的固体在输送带的作用下移动到洗涤区，利用软水对滤饼进行洗涤，然后再利用真空负压将水吸收，洗涤区的洗涤工序可以根据滤饼上残留碱液的多少进行合理的配置。

滤水区和洗涤区为一个真空区，严格控制气量，干燥区为一个真空区，并加大该区域的真空用量，充分利用气量干燥物料，分段式真空大大降低了设备运行气量，还保证运行效果，降低了设备的能耗。

第一道洗涤用水经过第一分离罐作用后，将液体排至母液桶，用于布料装置，第二道洗涤经过第二分离罐分离后的液体可以用第一道洗涤，同理，后一级洗涤用水经真空抽滤收集后，可用于前一级洗涤的用水，每级洗涤去也之间用挡料板隔开，洗涤区域设有洗涤用的水槽，也就是设备上的洗涤箱，并且采用溢流方式，进行紊流洗涤，进水管位于洗涤用洗涤箱内部，不影响溢流水面的流量，满足出水均匀布在滤饼上，提高洗涤效率，最后一道洗涤采用较为干净的软水进行洗涤，彻底洗涤干净，设备还配备了滤饼清洗用水和滤布清洗水槽，滤布的清洗采用软水。

该滤碱机真空耗量不高于500 m³/T ，实际测量为460m³/T，过滤物料的水分不高于15.5%，实际测量为15%，洗涤水当量不高于0.57m³/T。

作业时，将滚轮安装在过滤机机架上的导轨上，可前后滑动，根据实际需要确定具体位置，洗涤箱体位于滤布的上方，将洗涤液均匀置于滤饼上，去除滤饼中的杂质及回收有价值的滤液，提高了设备的处理效果。

空带式滤碱机用布料装置，包括布料箱体，所述布料箱体包括缓流腔，所述缓流腔底部设有溢流箱，所述缓流腔底部设有漏斗状的出液口，所述出液口的位置低于溢流箱的溢流口，所述溢流箱的溢流口位于溢流箱的两侧，所述溢流口外设有下料缓冲分水盘，所述下料缓冲分水盘的底部设有若干通孔，所述缓流腔侧面设有进液口，所述缓流箱内设有用于降低液体流动冲击力的挡流板；所述挡流板包括三个，第一个挡流板竖向倾斜设置，第一个挡流板的顶部与缓流腔的顶部连接，倾斜方向偏设置进液口的对侧，偏移角度为5-10°；第二个挡流板横向设置，第二个挡流板位于进液口底部的缓流腔侧壁上，并朝向设置进液口的对侧延伸，并倾斜向下偏移3-5°，所述第二挡流板延伸末端设有向上翘起的翘起部，所述翘起部向上的翘起角度为5±2°；第三个挡流板位于第二个挡流板的下方，并且与缓流腔设有进液口的对侧连接，第三个导流板横向向下偏移设置，偏移角度为3-5°，所述第三挡流板延伸末端设有向上翘起的翘起部，所述翘起部向上的翘起角度为5±2°，所述第三挡流板上的翘起部最高点不高于第三挡流板与缓流腔连接的部位；所述第二挡流板上的翘起部最高点不高于第二挡流板与缓流腔连接的部位，第一个挡流板的延长线与第二个挡流板板的翘部相交；所述第一个挡流板的向下延伸末端与进液口底部平齐，第二个挡流板和第三个挡流板在缓流腔内的横向延伸尺寸不小于缓流腔内的横向空间尺寸的1/2；所述溢流箱内设有液体溢流导向板，所述液体溢流导向板为带有两个折弯部的结构，所述液体溢流导向板从溢流箱底部起倾斜50-60°向上偏移，顶部向下弯折90°，末端最后向上与水平面成27±5°弯折；所述的缓流腔内顶部设有放气孔，所述放气孔位于第一挡流板与缓流腔室内设有进液口对侧的区域内；所述下料缓冲分水盘为两侧带有折边的盘体结构，所述水盘底部或/和折边上设有通孔；所述溢流箱上设有前后两个溢流口，所述下料缓冲分水盘为两组，还包括用于放置液体飞溅的挡料板。

该装置克服了现有技术中布料不均匀、胶带滤布易跑偏的缺陷，采用本发明的布料装置后，具有布料均匀且结构简单的优点；一次布料后抽滤大部分水时进行二次布料，避免一次性布料时水量大，易飞溅，胶带及滤布跑偏；前后加挡流板，挡流板中间带弧，布料时中间料比两侧厚，真空带滤机工作时防止中间漏气。布料器设有放气孔，一般设置，物料进入布料器时会有大量气体，导致物料出口处流量不稳，加上放气口后，气从上端排出，不影响物料分布均匀及胶带滤布跑偏。

真空带式滤碱机用可移动式洗涤箱，包括洗涤箱体，所述洗涤箱体两侧设有用于洗涤箱体前后移动的滚轮，所述滚轮包括主动轮和从动轮；所述主动轮和从动轮均为两个，所述主动轮和从动轮分别位于洗涤箱体两侧；还包括主动轴，所述主动轴平行设置在洗涤箱体的一侧；所述主动轮安装在主动轴两端；所述洗涤箱体两侧设有支撑架，所述主动轴安装在支撑架上；所述从动轮安装在支撑架上；所述主动轴通过连接在支撑架上的连接板和套装在主动轴上的轴承与支撑架连接；所述洗涤箱体顶部侧面边缘设有溢流嘴，所述溢流嘴位于设置主动轴一侧的对面一侧，所述溢流嘴设有倾斜设置的溢流板，所述溢流板截面为弧形；所述洗涤箱内设有内套管，所述内套管两端封堵，侧壁设有若干贯穿内套管管壁的小孔，所述内套管顶部设有进料口，所述进料口向上延伸至洗涤箱体外侧。

洗涤箱两侧可用滚轮形式可实现前后随时移动，更轻松的改善了某一段造成的洗涤时间太长或某一段由于脱水应力造成的滤饼龟裂等现象；利用溢流形式，水流可平均分配，均匀洗涤，不受压力影响，从而不会产生物料喷起的现象；采用多级洗涤，可改善单级洗涤由于洗涤液用量大，洗涤浓度低而不能达到预期目的的现象。

在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化，在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种真空滤碱机滤碱工艺，包括设置在滤碱机上滤水、洗涤和干燥三个区，其特征是：所述设备真空区域为分段真空，所述滤水区（31）和洗涤区（32）采用同一个真空区域，所述干燥区（33）单独为一个真空区域。

2.根据权利要求1所述的真空滤碱机滤碱工艺，其特征是：所述滤水区（31）和洗涤区（32）采用水环式真空泵（34）作为负压源，所述负压值为-0.045至-0.07Mpa，干燥区（33）采用真空机（35）作为负压源，所述负压值为-0.045至-0.05MPa。

3.根据权利要求2所述的真空滤碱机滤碱工艺，其特征是：所述的水环式真空泵（34）利用三通分别与第一气液分离罐（36）和第二气液分离罐（37）相连接，第一气液分离罐（36）和第二气液分离罐（37）分别接有滤水区（31）的第一集液管（38）和洗涤区（32）的第二集液管（39）。

4.根据权利要求3所述的真空滤碱机滤碱工艺，其特征是：所述的真空机（35）接第三气液分离罐（40），第三气液分离罐（40）上接与干燥区（33）连接的第三集液管（41）。

5.根据权利要求4所述的真空滤碱机滤碱工艺，其特征是：包括布料滤水步骤，首先利用滤碱机的布料装置，将浆料均匀布在过滤带上，所述过滤带上表面铺有一层滤布，浆料原来带有的水分经过滤水区（31）水环式真空泵（34）的负压作用，负压值为-0.045至-0.07MPa，分离到第一集液管（38），并进入第一气液分离罐（36），滤布上的浆液水分流失后剩余重碱，并形成滤饼。

6.根据权利要求5所述的真空滤碱机滤碱工艺，其特征是：包括重碱洗涤步骤，

（1）第一道洗涤：第一道洗涤水直接喷洒在滤饼上，同样经过滤水区（31）水环式真空泵（34）的负压作用，洗涤水被收集进入第一气液分离罐（36），完成第一道洗涤；

（2）第二道洗涤：滤饼在过滤布上随着滤布的移动从滤水区（31）进入洗涤区（32），滤饼的水分残留量为20-30%，将第二道洗涤水直接喷洒在滤饼上，过滤水区（31）水环式真空泵（34）的负压作用，洗涤水被收集进入第二气液分离罐（37），完成第二道洗涤；

（3）第三道洗涤：滤布继续移动，在未出洗涤区（32）前进行第三道洗涤，第三道洗涤水直接喷洒在滤饼上，同样经过过滤水区（31）水环式真空泵（34）的负压作用，洗涤水被收集进入第二气液分离罐（37），完成第三道洗涤。

7.根据权利要求6所述的真空滤碱机滤碱工艺，其特征是：包括重碱干燥步骤，

滤布继续移动，从洗涤区（32）进入到干燥区（33），滤饼已经完全洗涤干净，控制残留盐分不高于0.28%，经过真空机（35）负压作用，负压值为-0.045至-0.05MPa，将干燥区（33）内的滤饼进行水分收集，干燥区（33）内的滤饼水分经过第三集液管（41）进入第三气液分离罐（40），控制滤饼的水分含量不高于16%。

8.根据权利要求7所述的真空滤碱机滤碱工艺，其特征是：包括重碱收集步骤，

滤布继续移动，移出干燥区（33）后进行收集，得到产品重碱。

9.根据权利要求6所述的真空滤碱机滤碱工艺，其特征是：所述的洗涤工序为多级洗涤，为一级至多级洗涤，各级洗涤为独立的洗涤方式，洗涤用水可重复使用：

第一道洗涤水的来源：由第二和第三气液分离罐（40）分离的洗涤水；

第二道洗涤水的来源：滤布洗涤后的水中含有少量重碱，形成重碱的不饱和溶液，将该部分水用于第二道洗涤；

第三道洗涤水的来源：干净的软水。

10.根据权利要求2所述的真空滤碱机滤碱工艺，其特征是：该滤碱机滤碱工艺中真空耗量不高于500m³/T，过滤物料的水分不高于15.5%，洗涤水当量不高于0.57m³/T。