臥式螺旋過(guò)濾離心機(jī)用于氯化銨脫水

摘要：針對(duì)國(guó)內(nèi)使用離心機(jī)對(duì)氯化銨脫水存在的不足，提出選用臥式螺旋過(guò)濾離心機(jī)用于氯化銨脫水。介紹了該離心機(jī)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)，經(jīng)試生產(chǎn)確定了離心機(jī)有關(guān)運(yùn)行參數(shù)。
　　關(guān)健詞：氯化銨；硝酸鉀；臥式螺旋過(guò)濾離心機(jī)；分離
　　硝酸銨與氯化鉀復(fù)分解生產(chǎn)硝酸鉀與氯化銨工藝，是我國(guó)生產(chǎn)硝酸鉀的主要方法，也是生產(chǎn)氯化銨的主要方法之一，其氯化銨產(chǎn)量?jī)H次于聯(lián)堿氯化銨產(chǎn)量。生產(chǎn)過(guò)程中的氯化銨離心分離是一個(gè)重要的單元操作，目前國(guó)內(nèi)幾種主要工藝都存在一些不足之處，為解決問(wèn)題，根椐生產(chǎn)工藝情況與氯化銨物料特性，通過(guò)分析臥式螺旋過(guò)濾離心機(jī)的使用特性與生產(chǎn)能力，選用了LWL系列臥式螺旋過(guò)濾離心機(jī)用于氯化銨離心分離，取得了較好的效果。
　　1 幾種常用分離方法及存在問(wèn)題
　　(1)三足式上部卸料離心機(jī)離心分離。將氯化銨冷卻結(jié)晶器中氯化銨料液直接放入三足式上部卸料離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行離心分離，分離效果好，但勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)能力小，而且浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。國(guó)內(nèi)大部分小企業(yè)都是采用此法。
　　(2)轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾分離。對(duì)氯化銨料液抽濾分離時(shí)，濾布易跑邊、破裂，跑料現(xiàn)象嚴(yán)重；再者物料的粘性較大，濾布易被堵塞，清洗困難；氯化銨含水量較高，水質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)7％ ～9％ 。目前四川有幾家企業(yè)采用此法。
　　(3)三足式下部自動(dòng)卸料離心機(jī)。雖然實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)刮刀卸料，勞動(dòng)強(qiáng)度減輕，生產(chǎn)能力有所提高，但仍屬間歇式操作，國(guó)內(nèi)僅少數(shù)幾家企業(yè)采用。
　　(4)活塞推料離心機(jī)。我國(guó)云南解化、四川川化等企業(yè)采用，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。由于氯化銨料液中固相質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅25％左右，故分離前必須先將氯化銨料液在增稠裝置中進(jìn)行增稠處理，提高到質(zhì)量分?jǐn)?shù)45％ ～55％后方可進(jìn)入離心機(jī)離心分離，而增稠裝置占地面積大，投資也較大。活塞推料離心機(jī)不能分離顆粒較細(xì)的氯化銨，分離液中含固量偏高，導(dǎo)致生產(chǎn)不正常。
　　2 臥式螺旋過(guò)濾離心機(jī)及其適用性
　　2．1 氯化銨特性
　　硝酸銨與氯化鉀復(fù)分解生產(chǎn)硝酸鉀與氯化銨工藝中，需分離的氯化銨料液呈懸浮液，含氯化銨晶體質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為25％ ～28％ 。氯化銨晶體為不規(guī)則的針狀、片狀，晶體粒度一般0．5～2 mm，懸浮液溫度5O～6O c【=，此溫度條件下，溶液密度l 385kg／m ， 粘度0．48 X 10一Pas， 比熱容1．869 kJ／(kgK)，導(dǎo)熱系數(shù)0，521 w／(mK)(均為實(shí)測(cè)值)121。
　　由于氯化銨晶體與溶液密度相接近，因此氯化銨晶體在溶液中重力沉降速度很小，這是很難使用稠厚器增濃的主要原因。
　　2．2 結(jié)構(gòu)與適用范圍
　　臥式螺旋過(guò)濾離心機(jī)主要由轉(zhuǎn)鼓、螺旋、差速器、電機(jī)機(jī)座部件、機(jī)殼、稀油循環(huán)潤(rùn)滑油系統(tǒng)、進(jìn)料管等組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖l所示。轉(zhuǎn)鼓和螺旋是離心機(jī)的關(guān)健部件。轉(zhuǎn)鼓筒身上開(kāi)有多條長(zhǎng)槽，以保證離心機(jī)過(guò)濾面積；螺旋與轉(zhuǎn)鼓同向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)鼓略高，主要作用是推動(dòng)沉渣及排出沉渣。
　　主機(jī)轉(zhuǎn)鼓起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，待分離的懸浮液從進(jìn)料管進(jìn)入內(nèi)轉(zhuǎn)鼓(螺旋體)內(nèi)腔，由于離心力的作用，料液從內(nèi)腔出液口均勻流入外轉(zhuǎn)鼓內(nèi)腔，液相經(jīng)濾網(wǎng)孔隙及外轉(zhuǎn)鼓孑L排出，固相則被截留在濾網(wǎng)內(nèi)側(cè)。由于螺旋體與外轉(zhuǎn)鼓存在一定差速，固相由螺旋葉片逐一推向轉(zhuǎn)鼓大端，在螺旋推料的同時(shí)進(jìn)行洗滌，固相從出料口排出。
                        
    該機(jī)適用范圍：(1)分離懸浮液固相質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％ ～80％ ；(2)固體顆粒直徑在0．13～5 mm，0．3～2．mm效果尤佳；(3)線狀或結(jié)晶狀固體顆粒；
    (4)溫度0～100℃懸浮液和沉積固體的固液分離。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間可24 h連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
    這些工藝數(shù)據(jù)均在臥式螺旋過(guò)濾離心機(jī)特性范圍內(nèi)。因此從技術(shù)上臥式螺旋過(guò)濾離心機(jī)用于氯化銨離心分離是可行的。
    3 生產(chǎn)應(yīng)用
    3．1 主要技術(shù)參數(shù)
    根椐分離氯化銨物料特性、產(chǎn)量大小、機(jī)器使用特點(diǎn)等因素，選用316L不銹鋼臥式螺旋過(guò)濾離心機(jī)(如LWL350，LWL450，LWL520等)。其中LwL520離心機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。
                      
    3．2 試車流程
    啟動(dòng)離心機(jī)均勻升速到額定轉(zhuǎn)速后，打開(kāi)清洗水閥門清洗2～5 min轉(zhuǎn)鼓，打開(kāi)氯化銨結(jié)晶器放料閥，打開(kāi)離心機(jī)進(jìn)料閥，使氯化銨料液平穩(wěn)均勻加入，控制工作電流≤30 A，電壓≥365 V，切忌突然開(kāi)大進(jìn)料閥，以免造成轉(zhuǎn)鼓內(nèi)堵料損壞機(jī)器。經(jīng)離心分離的氯化銨通過(guò)排渣口排入膠帶輸送器輸送到包裝工序；分離母液經(jīng)排液管輸送到溶鉀釜中。料液進(jìn)完后，先關(guān)氯化銨結(jié)晶器放料閥，再關(guān)離心機(jī)進(jìn)料閥，待氯化銨產(chǎn)品全部分離排出后，然后打開(kāi)清冼水閥，清洗30 min后停機(jī)D】。每次停機(jī)前應(yīng)將轉(zhuǎn)鼓與螺旋內(nèi)的沉渣沖洗干凈，以免轉(zhuǎn)鼓與螺旋內(nèi)因積料而引起下次啟動(dòng)時(shí)機(jī)器的振動(dòng)加劇。
    3．3 生產(chǎn)試車數(shù)據(jù)
    在試運(yùn)行中，經(jīng)試驗(yàn)確定了離心機(jī)螺旋差速、進(jìn)料量、濾網(wǎng)孑L徑等運(yùn)行參數(shù)，使離心機(jī)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。
    (1)螺旋差速。差速越小，氯化銨在離心機(jī)內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，分離出來(lái)的氯化銨含水量低，但氯化銨產(chǎn)量降低；反之，差速越大，分離出來(lái)的氯化銨含水量增高，氯化銨產(chǎn)量增高。通過(guò)試車并綜合考慮，調(diào)節(jié)差速為30 r／min可以分離合格氯化銨，產(chǎn)量也能滿足生產(chǎn)要求。
    (2)進(jìn)料量。進(jìn)料量過(guò)大，氯化銨顆粒未被及時(shí)排出，造成內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓堵死，影響分離效果，經(jīng)驗(yàn)表明，一般調(diào)節(jié)流量為0．2～0．25 m ／min較合適。
    (3)濾網(wǎng)的選擇。篩網(wǎng)孑L徑太小，易堵塞造成拉稀，氯化銨含濕量高；篩網(wǎng)孑L徑太大，氯化銨產(chǎn)品含濕量雖低，但分離母液中含固較多，經(jīng)過(guò)試車，對(duì)氯
化銨來(lái)說(shuō)，選擇篩網(wǎng)孑L徑為0．8～1．0 mm較合適。
    (4)濾網(wǎng)與螺旋間隙的調(diào)整?？紤]減小氯化銨晶體破碎，通過(guò)螺旋推料器調(diào)整墊片，調(diào)整濾網(wǎng)與螺旋間隙為0．7 mm。
    在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)生產(chǎn)中，離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，各性能指標(biāo)都正常，其運(yùn)行主要參數(shù)見(jiàn)表2。
                   
    3．4 分離效果對(duì)比
    臥式螺旋過(guò)濾離心機(jī)與其他離心機(jī)分離氯化銨效果對(duì)比如表3。
                   
    4 結(jié)束語(yǔ)
    臥式螺旋過(guò)濾離心機(jī)可以在全速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)氯化銨料液進(jìn)行連續(xù)地進(jìn)料、脫水和卸料，密封操作，處理能力大，性能穩(wěn)定，能耗低，分離效果好?？朔藝?guó)
內(nèi)三足式上部卸料離心機(jī)、三足式下部自動(dòng)卸料離心機(jī)、轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)存在的間歇操作、生產(chǎn)能力小等的缺點(diǎn)，也省去了活塞推料離心機(jī)必需的增稠裝置及增稠操作，節(jié)省了投資、簡(jiǎn)化了操作。