CN111514627A - 用于清洗压滤机滤饼的清洗装置及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于清洗压滤机滤饼的清洗装置及清洗方法，其中，装置包括，包括立式压滤机、清洗泵、第一清洗罐、第二清洗罐、第三清洗罐和第四清洗罐，第一清洗罐出液端、第二清洗罐出液端和第三清洗罐出液端分别与清洗泵进液端流体导通连接，清洗泵出液端与立式压滤机进液端流体导通连接，立式压滤机出液端分别与第二清洗罐进液端、第三清洗罐进液端和第四清洗罐进液端流体导通连接。本发明使得清洗后的氢氧化镁滤饼中氯离子的含量符合作为阻燃剂氢氧化镁中杂质含量的规定，洗涤完的废水用于前端工艺的滤饼调浆，实现了水资源循环利用的目的，也解决了系统水平衡失衡问题，使系统连续稳定运行。

Description

用于清洗压滤机滤饼的清洗装置及清洗方法

技术领域

本发明涉及清洗压滤机滤饼的清洗装置及清洗方法，尤其涉及例如高纯氢氧化镁生产过程中，对氢氧化镁等滤饼中的杂质的清洗。

背景技术

氢氧化镁是无机阻燃剂之一，作为一种新型填充型阻燃剂，通过受热分解时释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低它所填充的合成材料在火焰中的表面温度，具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用。分解生成的氧化镁又是良好的耐火材料，也能帮助提高合成材料的抗火性能，同时它放出的水蒸气也可作为一种抑烟剂。

氢氧化镁是公认的橡塑行业中具有阻燃、抑烟、填充三重功能的优秀阻燃剂，广泛应用于橡胶、化工、建材、塑料及电子、不饱和聚酯和油漆、涂料等高分子材料中。特别是对矿用导风筒涂覆布、PVC整芯运输带、阻燃铝塑板、阻燃篷布、PVC电线电缆料、矿用电缆护套、电缆附件的阻燃、消烟抗静电，可代替氢氧化铝，具有优良的阻燃效果。氢氧化镁与同类无机阻燃剂相比，具有更好的抑烟效果。

但由于产品性能差，表现为团聚现象明显，形状不规则，比表面积较大，氯离子含量高等因素限制了此阻燃剂的工业应用，特别是卤系阻燃剂在燃烧过程中容易分解生成卤化氢气体，并释放出二恶英和二苯呋喃等有毒物质，氯离子高温下会挥发，影响分解温度，还会造成被添加物起泡等等，国外市场早已将卤系阻燃剂列入限制名单，国内市场虽然陆续出台了一系列的阻燃行业相关法律法规和应用标准，极大限制了氢氧化镁的使用价值。

利用烧碱和氯化镁为原料生产的氢氧化镁中含有大量的氯离子存在，需要通过清洗的方式除去大量的氯离子，使得最终干燥完的氢氧化镁产品中氯离子含量达标，能够作为阻燃剂投入市场。

利用现有氢氧化镁滤饼清洗装置对氢氧化镁滤饼进行清洗，耗水量较大且耗时较长。

如专利文献CN207243490U中的氢氧化镁滤饼装置，利用调浆罐和陈化罐对氢氧化镁滤饼进行反复的调浆和陈化。即，将氢氧化镁饼料在调浆罐进行调浆，之后在陈化罐内陈化，反复的进行调浆与陈化操作，去除氢氧化镁饼料内的氯离子。由于调浆和陈化在不同的罐内进行，氢氧化镁浆料需要在调浆罐和陈化罐之间反复的输送，不仅操作繁琐、效率低下，而且每次调浆都需要消耗较大量的水。大量的冲洗用水不仅造成成本上升，由于冲洗废液中氯离子、钠离子和氢氧化镁(被冲洗液带出的氢氧化镁)和含量过低，影响氢氧化镁和氯化钠的回收利用。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一目的在于解决清洗氯离子的过程中氢氧化镁浆料需要在调浆罐和陈化罐之间反复输送带来的操作繁琐，效率低下的问题。

第二目的在于解决冲洗废液中氢氧化镁和氯化钠浓度过低，无法回收利用的问题。

本发明提供的第一技术方案为一种用于清洗压滤机滤饼的清洗装置，其特征在于，包括清洗泵(6)、第一清洗罐(10)、第二清洗罐(11)、第三清洗罐(12)和第四清洗罐(13)；

所述第一清洗罐(10)出液端上设置有三洗洗涤阀(14)、所述第二清洗罐(11)出液端上设置有二洗洗涤阀(15)，所述第三清洗罐(12)出液端上设置有一洗洗涤阀(16)，所述三洗洗涤阀(14)、所述二洗洗涤阀(15)、所述一洗洗涤阀(16)与所述清洗泵(6)进液端连接；

所述清洗泵(6)出液端与立式压滤机(1)进液端连接，所述立式压滤机(1)出液端通过管线(22a)分别与所述第二清洗罐(11)进液端、所述第三清洗罐(12)进液端和所述第四清洗罐(13)进液端连接；

所述第一清洗罐(10)进液端的管线上设置有补水阀(24)，通过补水阀(24)与清洗水源连接；

所述第二清洗罐(11)进液端的管线上设置有三洗滤液阀(19)，所述第三清洗罐(12)进液端上设置有二洗滤液阀(17)，所述第四清洗罐(13)进液端上设置有一洗滤液阀(18)。

优选，所述第四清洗罐(13)出液端与冲洗废液泵(20)进液端连接。

优选，所述第四清洗罐(13)出液端与再浆补水泵(21)进液端连接。

优选，反渗透设备(5)作为所述清洗水源，所述第一清洗罐(10)进液端通过补水阀(24)与所述反渗透设备(5)连接。

优选，所述立式压滤机(1)出液端与所述管线(22a)之间设置有滤液总阀(22)。

第二技术方案为除去氧化镁滤饼中氯离子的方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步骤(S2)，开启一洗洗涤阀(16)和一洗滤液阀(18)、清洗泵(6)，第三清洗罐(12)内的水由清洗泵(6)泵入立式压滤机(1)内，对压滤产生的氢氧化镁滤饼进行第一次清洗，清洗后的水作为冲洗废液进入第四清洗罐(13)内；

第二步骤(S3)，一定时间后，开启二洗洗涤阀(15)和二洗滤液阀(17)，使用第二清洗罐(11)内的水对立式压滤机(1)内的氢氧化镁滤饼进行第二次清洗，清洗后得到水作为第一次清洗用水排入第三清洗罐(12)内；

第三步骤(S4)，在开启二洗洗涤阀(15)和二洗滤液阀(17)的同时关闭一洗洗涤阀(16)、一洗滤液阀(18)、结束第一次清洗；

第四步骤(S5)，一定时间后，开启三洗洗涤阀(14)和三洗滤液阀(19)，使用第一清洗罐(10)内的水对立式压滤机(1)内的氢氧化镁滤饼进行第三次清洗，清洗后得到水作为第二次清洗用水排入第二清洗罐(11)内；

第五步骤(S6)，在开启三洗洗涤阀(14)和三洗滤液阀(19)的同时关闭二洗洗涤阀(15)和二洗滤液阀(17)，结束第二次清洗；

第六步骤(S7)，一定时间后，关闭三洗洗涤阀(14)和三洗滤液阀(19)，清洗泵(6)，清洗结束。

优选，第一次清洗时，立式压滤机(1)进水压力为0.84兆帕，第二次清洗时，立式压滤机(1)进水压力为0.84兆帕，第三次清洗时，立式压滤机(1)进水压力为0.84兆帕，清洗结束后开启立式压滤机(1)的回料阀，使进料压力降至0兆帕。

优选，第四清洗罐(13)中的洗涤水送至再浆槽内进行氢氧化镁滤饼调浆或通过膜过滤浓缩系统回收溶液中的氢氧化镁、氯化钠和用于洗涤滤饼的水。

附图说明

图1为本发明实施方式中的用于清洗压滤机滤饼的清洗装置的结构示意图；

图2为压滤机滤饼中氯离子的清洗流程图。

图中，1-立式压滤机；2-液压站；3-液压泵；4-二次滤液阀；5-反渗透装置；6-清洗泵；10-第一清洗罐；11-第二清洗罐；12-第三清洗罐；13-第四清洗罐；14-三洗洗涤阀；15-二洗洗涤阀；16-一洗洗涤阀；17-二洗滤液阀；18-一洗滤液阀；19-三洗滤液阀；20-冲洗废液泵；21-再浆补水泵；22-滤液总阀；23-回料阀；24-补水阀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案与效果表述更加清楚，下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。应该理解，此处描述的具体实施方式仅仅用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。

本实施方式中，清洗装置用于清洗以烧碱和氯化镁为原料生产的含氢氧化镁浆料通过压滤机压滤产生的氢氧化镁滤饼中的氯离子等杂质。

以氢氧化钠和氯化镁为原料制取氢氧化镁的反应方程式为：

2NaOH+MgCl₂→Mg(OH)₂↓+2NaCl

由于反应产物有氯化钠溶液，在用压滤机对浆料进行压滤后浆料形成氢氧化镁滤饼，此时形成的氢氧化镁滤饼里面有大量的氯离子和钠离子，需要对氯离子进行清洗。如果将含有大量氯离子的氢氧化镁作为阻燃剂，阻燃剂成品中氯离子含量的高低直接影响产品的质量，虽然很少量氯离子对阻燃性能影响并不明显，但至少会引起：①用在金属附近时，金属的腐蚀性会加快；②阻燃过程中可能会产生有毒气体HCl。因此，需要对压滤机中的氢氧化镁滤饼进行清洗，以使氢氧化镁滤饼里面的氯离子含量降至低于氢氧化镁型阻燃剂中氯离子含量下限。

图1为用于清洗压滤机滤饼的清洗装置的结构示意图。

如图1所示，清洗装置的主要部件包括清洗泵6、第一清洗罐10、第二清洗罐11、第三清洗罐12和第四清洗罐13。第一清洗罐10出液端、第二清洗罐11出液端和第三清洗罐12出液端分别与清洗泵6进液端连接。第一清洗罐10出液端与清洗泵6进液端的管线上设置有三洗洗涤阀14，第二清洗罐11出液端与清洗泵6进液端的管线上设置有二洗洗涤阀15，第三清洗罐12出液端与清洗泵6进液端的管线上设置有一洗洗涤阀16。

清洗泵6出液端与立式压滤机1进液端(冲洗液进液端)连接，立式压滤机1出液端(冲洗液出液端)通过滤液总阀22与出液管线22a连接，出液管线22a通过一洗滤液阀18、二洗滤液阀17、三洗滤液阀19与第四清洗罐13进液端、第三清洗罐12进液端、第二清洗罐11进液端连接。

第四清洗罐13出液端与冲洗废液泵20和再浆补水泵21的进液端连接，通过冲洗废液泵20第四清洗罐13中的冲洗废液(洗涤水)输送至超滤进水罐中，通过膜过滤浓缩系统回收溶液中的氢氧化镁和氯化钠，或通过再浆补水泵21排入前端工艺的再浆槽中进行滤饼调浆使用。

第一清洗罐10进液端通过管线与反渗透设备5连接，管线上安装有补水阀24。本实施例中，采用反渗透设备5对第一清洗罐10进行供水。

反渗透设备5为系统前端洗涤水再生系统中反渗透设备。

立式压滤机11的回料端上安装有回料阀23、二次滤液端上安装有二次滤液阀4。含氢氧化镁滤的浆料由未图示的进料管输入立式压滤机11，在液压站2和液压泵3的作用下，对浆料进行固液分离，液体部分通过二次滤液阀4向外排出。氢氧化镁滤浆料中的固体成分为氢氧化镁滤饼。本实施方式中，立式压滤机1采用75F1002A压滤机。

利用本实施方式的清洗装置除去氧化镁滤饼中氯离子的方法，包括如下步骤：

步骤S1，开启滤液总阀22、关闭二次滤液阀4(防止清洗后的水流出)，进入清洗准备阶段。

步骤S2，开启一洗洗涤阀16和一洗滤液阀18、清洗泵6，进行第一次清洗。第一次清洗时间为7分钟。第三清洗罐12内的水由清洗泵6泵入立式压滤机1内，对压滤产生的氢氧化镁滤饼进行第一次清洗，清洗后的水作为冲洗废液进入第四清洗罐13内。立式压滤机1进水压力控制在0.84兆帕(MPa)。

步骤S3，一定时间后(7分钟)，开启二洗洗涤阀15和二洗滤液阀17，使用第二清洗罐11内的水对立式压滤机1内的氢氧化镁滤饼进行第二次清洗，清洗后得到水作为第一次清洗用水排入第三清洗罐12内。

步骤S4，在开启二洗洗涤阀15和二洗滤液阀17的同时关闭一洗洗涤阀16、一洗滤液阀18、结束第一次清洗。

步骤S5，一定时间(7分钟)后，开启三洗洗涤阀14和三洗滤液阀19，使用第一清洗罐10内的

水对立式压滤机1内的氢氧化镁滤饼进行第三次清洗，清洗后得到水作为第二次清洗用水排入第二清洗罐11内。

步骤S6，在开启三洗洗涤阀14和三洗滤液阀19的同时关闭二洗洗涤阀15和二洗滤液阀17，结束第二次清洗。

步骤S7，一定时间(7分钟)后，关闭三洗洗涤阀14和三洗滤液阀19，清洗泵6。

步骤S8，洗涤水的进水压力低于0.3兆帕时，开启回料阀23，使洗涤水的进水压力降至0兆帕后，关闭回料阀23和滤液总阀22。

因此，对立式压滤机1中的氢氧化镁滤饼进行清洗时，三次清洗可不间断的切换，保证了滤饼清洗的连续性。

以下对清洗罐补水进行说明。

开始清洗前，首先对清洗罐进行补水：打开第一清洗罐10的补水阀24，将反渗透装置5所产的水(脱盐水)补充至第一清洗罐10内，并使第一清洗罐10内的水量为第一清洗罐10容量的80％。

打开三洗洗涤阀14、滤液总阀22、三洗滤液阀19，并启动清洗泵6，将第一清洗罐10内的水给第二清洗罐11补水，并使第二清洗罐11内的水量为第二清洗罐11容量的80％。接着打开二洗洗涤阀15并启动清洗泵6给三清洗罐补水，并使第三清洗罐12内的水量为第三清洗罐12容量的80％。

补充完之后关闭清洗泵6和所有洗涤阀，然后按照上述氢氧化镁滤饼清洗步骤对立式压滤机1中氢化镁滤饼进行清洗。清洗罐补水时，利用第一清洗罐10中的水对第二清洗罐11进行补水，利用第二清洗罐11中的水对第三清洗罐12进行补水。也可以直接由第一清洗罐10向其他各个清洗罐补水。

由上可知，本发明中除去氢氧化镁滤饼中氯离子的过程为三次逆流洗涤法，洗涤液分开收集，连续洗涤。其中，第一清洗罐10内的水为工艺清水即为反渗透装置5所产的水，在提高了洗涤水的循环利用率的同时也达到了良好的清洗效果。所有清洗过程中产生的氯化钠和氢氧化镁最终都进入第四清洗罐13，第四清洗罐13中的水杂质含量最高，其中氯离子和氢氧化镁占主要成分，含有高浓度氯离子和氢氧化镁的洗涤水无法直接排入地下管网，例如可以通过膜过滤浓缩系统回收溶液中的氢氧化镁和氯化钠，将这些氯离子和氢氧化镁回收循环利用。

本发明中将第四清洗罐13中的洗涤水通过再浆补水泵21泵送至再浆槽内进行氢氧化镁滤饼调浆，或者将第四清洗罐13中的洗涤水被冲洗废液泵20泵送至超滤进水罐后通过膜过滤浓缩回收系统回收洗涤水中的氢氧化镁和氯化钠，通过这两种方式既提高了水的循环利用率也降低了污水处理的环保压力。

洗涤滤饼所用水为系统前端洗涤水再生系统中反渗透设备5的产水，反渗透设备所产的水为含盐量小于20ppm的纯水，返回洗涤工段洗涤滤饼继续循环利用，由于产水比较干净，结合本发明的清洗装置(方法)取得良好的洗涤效果，洗完的滤饼干燥完之后产品中Cl-含量≤500PPM，氯含量达到了氢氧化镁作为阻燃剂的要求解决了水资源浪费的同时，也达到了滤饼清洗的作用，清洗效果好，可连续清洗，操作快捷高效。

需要注意的是洗涤效果取决于，洗涤水压力、冲洗时间、洗涤水的属性以及滤饼的渗透性。只要冲洗时间足够，可以清洗掉滤饼表面大量的杂质，本实施方式中要求每次清洗时间为7分钟，可以根据清洗效果调整。洗涤水的干净与否直接影响洗涤效果，用反渗透产水既提高了水资源的循环利用率又节约成本。如果滤饼的渗透性较好可以直接清洗掉滤饼里面的杂质，可以提高洗涤效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明描述的技术范围内，可轻易得到的变化与替换方案，都应该包含在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种用于清洗压滤机滤饼的清洗装置，其特征在于，包括清洗泵(6)、第一清洗罐(10)、第二清洗罐(11)、第三清洗罐(12)和第四清洗罐(13)；

所述第一清洗罐(10)出液端上设置有三洗洗涤阀(14)、所述第二清洗罐(11)出液端上设置有二洗洗涤阀(15)，所述第三清洗罐(12)出液端上设置有一洗洗涤阀(16)，所述三洗洗涤阀(14)、所述二洗洗涤阀(15)、所述一洗洗涤阀(16)与所述清洗泵(6)进液端连接；

所述清洗泵(6)出液端与立式压滤机(1)进液端连接，所述立式压滤机(1)出液端通过管线(22a)分别与所述第二清洗罐(11)进液端、所述第三清洗罐(12)进液端和所述第四清洗罐(13)进液端连接；

所述第一清洗罐(10)进液端的管线上设置有补水阀(24)，通过补水阀(24)与清洗水源连接；

所述第二清洗罐(11)进液端的管线上设置有三洗滤液阀(19)，所述第三清洗罐(12)进液端上设置有二洗滤液阀(17)，所述第四清洗罐(13)进液端上设置有一洗滤液阀(18)。

2.根据权利要求1所述的用于清洗压滤机滤饼的清洗装置，其特征在于，所述第四清洗罐(13)出液端与冲洗废液泵(20)进液端连接。

3.根据权利要求1所述的用于清洗压滤机滤饼的清洗装置，其特征在于，所述第四清洗罐(13)出液端与再浆补水泵(21)进液端连接。

4.根据权利要求1所述的用于清洗压滤机滤饼的清洗装置，其特征在于，反渗透设备(5)作为所述清洗水源，所述第一清洗罐(10)进液端通过补水阀(24)与所述反渗透设备(5)连接。

5.根据权利要求1～4中任一所述的用于清洗压滤机滤饼的清洗装置，其特征在于，所述立式压滤机(1)出液端与所述管线(22a)之间设置有滤液总阀(22)。

6.利用权利要求1～5中任一所述的用于清洗压滤机滤饼的清洗装置除去氧化镁滤饼中氯离子的方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步骤(S2)，开启一洗洗涤阀(16)和一洗滤液阀(18)、清洗泵(6)，第三清洗罐(12)内的水由清洗泵(6)泵入立式压滤机(1)内，对压滤产生的氢氧化镁滤饼进行第一次清洗，清洗后的水作为冲洗废液进入第四清洗罐(13)内；

第二步骤(S3)，一定时间后，开启二洗洗涤阀(15)和二洗滤液阀(17)，使用第二清洗罐(11)内的水对立式压滤机(1)内的氢氧化镁滤饼进行第二次清洗，清洗后得到水作为第一次清洗用水排入第三清洗罐(12)内；

第三步骤(S4)，在开启二洗洗涤阀(15)和二洗滤液阀(17)的同时关闭一洗洗涤阀(16)、一洗滤液阀(18)、结束第一次清洗；

第四步骤(S5)，一定时间后，开启三洗洗涤阀(14)和三洗滤液阀(19)，使用第一清洗罐(10)内的水对立式压滤机(1)内的氢氧化镁滤饼进行第三次清洗，清洗后得到水作为第二次清洗用水排入第二清洗罐(11)内；

第五步骤(S6)，在开启三洗洗涤阀(14)和三洗滤液阀(19)的同时关闭二洗洗涤阀(15)和二洗滤液阀(17)，结束第二次清洗；

第六步骤(S7)，一定时间后，关闭三洗洗涤阀(14)和三洗滤液阀(19)，清洗泵(6)，清洗结束。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，第一次清洗时，立式压滤机(1)进水压力为0.84兆帕，第二次清洗时，立式压滤机(1)进水压力为0.84兆帕，第三次清洗时，立式压滤机(1)进水压力为0.84兆帕，清洗结束后开启立式压滤机(1)的回料阀，使进料压力降至0兆帕。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，第四清洗罐(13)中的洗涤水送至再浆槽内进行氢氧化镁滤饼调浆或通过膜过滤浓缩系统回收溶液中的氢氧化镁、氯化钠和用于洗涤滤饼的水。

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