臥式螺旋過濾離心機用于氯化銨脫水

摘要：針對國內(nèi)使用離心機對氯化銨脫水存在的不足，提出選用臥式螺旋過濾離心機用于氯化銨脫水。介紹了該離心機的結(jié)構(gòu)、特點，經(jīng)試生產(chǎn)確定了離心機有關(guān)運行參數(shù)。
　　關(guān)健詞：氯化銨；硝酸鉀；臥式螺旋過濾離心機；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)量僅次于聯(lián)堿氯化銨產(chǎn)量。生產(chǎn)過程中的氯化銨離心分離是一個重要的單元操作，目前國內(nèi)幾種主要工藝都存在一些不足之處，為解決問題，根椐生產(chǎn)工藝情況與氯化銨物料特性，通過分析臥式螺旋過濾離心機的使用特性與生產(chǎn)能力，選用了LWL系列臥式螺旋過濾離心機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題
　　(1)三足式上部卸料離心機離心分離。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內(nèi)進行離心分離，分離效果好，但勞動強度大、生產(chǎn)能力小，而且浪費現(xiàn)象嚴(yán)重。國內(nèi)大部分小企業(yè)都是采用此法。
　　(2)轉(zhuǎn)鼓真空過濾機過濾分離。對氯化銨料液抽濾分離時，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7％ ～9％ 。目前四川有幾家企業(yè)采用此法。
　　(3)三足式下部自動卸料離心機。雖然實現(xiàn)了自動刮刀卸料，勞動強度減輕，生產(chǎn)能力有所提高，但仍屬間歇式操作，國內(nèi)僅少數(shù)幾家企業(yè)采用。
　　(4)活塞推料離心機。我國云南解化、四川川化等企業(yè)采用，可實現(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行增稠處理，提高到質(zhì)量分?jǐn)?shù)45％ ～55％后方可進入離心機離心分離，而增稠裝置占地面積大，投資也較大?；钊屏想x心機不能分離顆粒較細的氯化銨，分離液中含固量偏高，導(dǎo)致生產(chǎn)不正常。
　　2 臥式螺旋過濾離心機及其適用性
　　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)(均為實測值)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
　　臥式螺旋過濾離心機主要由轉(zhuǎn)鼓、螺旋、差速器、電機機座部件、機殼、稀油循環(huán)潤滑油系統(tǒng)、進料管等組成，結(jié)構(gòu)簡圖如圖l所示。轉(zhuǎn)鼓和螺旋是離心機的關(guān)健部件。轉(zhuǎn)鼓筒身上開有多條長槽，以保證離心機過濾面積；螺旋與轉(zhuǎn)鼓同向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)鼓略高，主要作用是推動沉渣及排出沉渣。
　　主機轉(zhuǎn)鼓起動運轉(zhuǎn)正常后，待分離的懸浮液從進料管進入內(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，在螺旋推料的同時進行洗滌，固相從出料口排出。
                        
    該機適用范圍：(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。運轉(zhuǎn)時間可24 h連續(xù)運轉(zhuǎn)。
    這些工藝數(shù)據(jù)均在臥式螺旋過濾離心機特性范圍內(nèi)。因此從技術(shù)上臥式螺旋過濾離心機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、機器使用特點等因素，選用316L不銹鋼臥式螺旋過濾離心機(如LWL350，LWL450，LWL520等)。其中LwL520離心機主要技術(shù)參數(shù)見表1。
                      
    3．2 試車流程
    啟動離心機均勻升速到額定轉(zhuǎn)速后，打開清洗水閥門清洗2～5 min轉(zhuǎn)鼓，打開氯化銨結(jié)晶器放料閥，打開離心機進料閥，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，切忌突然開大進料閥，以免造成轉(zhuǎn)鼓內(nèi)堵料損壞機器。經(jīng)離心分離的氯化銨通過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。料液進完后，先關(guān)氯化銨結(jié)晶器放料閥，再關(guān)離心機進料閥，待氯化銨產(chǎn)品全部分離排出后，然后打開清冼水閥，清洗30 min后停機D】。每次停機前應(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時機器的振動加劇。
    3．3 生產(chǎn)試車數(shù)據(jù)
    在試運行中，經(jīng)試驗確定了離心機螺旋差速、進料量、濾網(wǎng)孑L徑等運行參數(shù)，使離心機處于最佳運行狀態(tài)。
    (1)螺旋差速。差速越小，氯化銨在離心機內(nèi)停留時間長，分離出來的氯化銨含水量低，但氯化銨產(chǎn)量降低；反之，差速越大，分離出來的氯化銨含水量增高，氯化銨產(chǎn)量增高。通過試車并綜合考慮，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)進料量。進料量過大，氯化銨顆粒未被及時排出，造成內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓堵死，影響分離效果，經(jīng)驗表明，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)過試車，對氯
化銨來說，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)運轉(zhuǎn)生產(chǎn)中，離心機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，各性能指標(biāo)都正常，其運行主要參數(shù)見表2。
                   
    3．4 分離效果對比
    臥式螺旋過濾離心機與其他離心機分離氯化銨效果對比如表3。
                   
    4 結(jié)束語
    臥式螺旋過濾離心機可以在全速運轉(zhuǎn)時對氯化銨料液進行連續(xù)地進料、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?BR>內(nèi)三足式上部卸料離心機、三足式下部自動卸料離心機、轉(zhuǎn)鼓真空過濾機存在的間歇操作、生產(chǎn)能力小等的缺點，也省去了活塞推料離心機必需的增稠裝置及增稠操作，節(jié)省了投資、簡化了操作。