應(yīng)用臥螺離心機(jī)回收鹽泥中的氯化鈉
行業(yè)動態(tài)
1 改造背景
山東海化股份有限公司純堿廠納濾項目二期建成后，該廠將大量用精制鹵水化鹽，洗泥海水量減少，造成廢鹽泥含鹽量升高，直接將廢鹽泥用于熱點脫硫存在原鹽損失較大、煙氣脫硫系統(tǒng)腐蝕加快等問題，因此需對鹽泥中的NaCl進(jìn)行回收，降低鹽泥中NaCl含量，同時降低熱電公司脫硫運行成本。
2 技術(shù)方案
2.1 主體設(shè)備的確定
依據(jù)該廠生產(chǎn)情況，在3.5萬m3/d納濾二期項目投用后，在純堿生產(chǎn)規(guī)模8600t/d時，外排鹽泥量均值約為300m3/h。經(jīng)過前期對臥螺離心機(jī)應(yīng)用單位的考察和現(xiàn)場試驗，確定每臺處理能力約為100m3/h的臥螺離心機(jī)能夠滿足對該廠鹽泥進(jìn)行處理需求。因此新增臥螺離心機(jī)數(shù)量按3臺布置，處理后的出泥料含水量控制在70%左右。
2.2 工藝流程設(shè)計
新建臥螺離心機(jī)廠房內(nèi)，廠房共布置2層，一層布置絮凝劑加藥裝置、加藥泵、廢泥調(diào)漿罐、廢泥混合液泵和功能房間（包括變電室、配電室）；二層布置臥螺離心機(jī)、更衣室，機(jī)柜房、操作室；二層頂設(shè)置單梁起重機(jī)。配套儲罐和泵布置在廠房外東側(cè)。
2.2.1 工藝流程簡述
廢鹽泥來自鹽水工段廢鹽泥集中槽，通過三臺現(xiàn)有廢鹽泥泵（開2備1）輸送至廢鹽泥分離廠房內(nèi)3臺臥螺離心機(jī)進(jìn)料口，每條廢鹽泥輸送管路均有一組調(diào)節(jié)閥流量計控制進(jìn)料量。絮凝劑制備系統(tǒng)共包括兩套絮凝劑配置裝置和四臺加藥泵組成，滿足3臺臥螺離心機(jī)使用，每臺加藥泵單獨對一臺臥螺離心機(jī)加藥，剩余一臺藥劑泵給前三臺備用。藥劑與廢鹽泥混合后一起被分別送至3臺臥螺離心機(jī)的進(jìn)料管套件主管進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行分離，分離后的廢泥自流下料分別進(jìn)入3臺廢泥調(diào)漿罐和東大灣來水按一定量混合，每條海水管路均由一組調(diào)節(jié)閥流量計控制進(jìn)料量，經(jīng)過廢泥調(diào)漿罐充分混合后，廢泥出料分別通過廢泥混合液泵進(jìn)入廢泥混合液緩沖罐中。廢泥混合液緩沖罐加入東大灣水進(jìn)一步調(diào)節(jié)廢鹽泥濃度，達(dá)到廢鹽泥料含水量73%后，通過兩臺廢泥混合液輸送泵（開1備1）輸送到至三電廠使用。分離后的清液自流進(jìn)入清液緩沖罐后，通過清液泵（開1備1）輸送至新線鹽水工段雜水桶后，經(jīng)泵輸送至新線鹽水用于化鹽。調(diào)漿水來自東大灣，在東大灣岸邊新上兩臺自吸取水泵，通過管路輸送至新上臥螺離心機(jī)界區(qū)。
2.2.2 工藝操作自動化簡述
工藝操作集成了PLC智能控制系統(tǒng)，通過DCS集中自動化控制，實現(xiàn)運行狀態(tài)全程監(jiān)控，便于進(jìn)行工藝管理。
（1）為保證臥螺離心機(jī)的穩(wěn)定運行，廢鹽泥泵采用變頻控制進(jìn)料，單臺離心機(jī)都配有獨立的一組自調(diào)閥和流量計控制進(jìn)料，兩者之間進(jìn)行連鎖控制，實現(xiàn)離心機(jī)進(jìn)料自動調(diào)節(jié)。當(dāng)離心機(jī)故障停機(jī)時，進(jìn)行連鎖控制的進(jìn)料自調(diào)閥關(guān)閉、加藥泵停止運行，防止因進(jìn)料量過大造成離心機(jī)內(nèi)部堵塞，影響設(shè)備的正常開啟。
（2）絮凝劑制備系統(tǒng)配套PLC控制系統(tǒng)，上傳運行指示和故障報警，可根據(jù)設(shè)定濃度和水量變化自動配藥，配有單獨的加藥泵，并且通過變頻控制加藥量。
（3）通過對廢泥調(diào)漿罐、廢泥混合液緩沖罐、清液罐安裝雷達(dá)液位計和離心泵變頻調(diào)節(jié)之間的連鎖控制，實現(xiàn)液位自動調(diào)節(jié)。
（4）通過物料平衡計算，得出進(jìn)料量、加藥量、調(diào)漿水量和清液產(chǎn)量之間的關(guān)系，為后續(xù)工藝指標(biāo)的優(yōu)化提供技術(shù)支持。
2.3 工程設(shè)計選型
2.3.1 臥螺離心機(jī)訂貨條件
為滿足鹽泥處理能力的需要，需購置3臺處理能力約為100m3/h的臥式螺旋沉降式離心機(jī)。離心機(jī)結(jié)構(gòu)為逆流式（固液朝相反方向運動）臥螺離心機(jī)。鹽泥從進(jìn)料管進(jìn)入，在離心力作用下，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁形成一個環(huán)狀液池，密度大的固相顆粒迅速沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上，通過調(diào)節(jié)液壓差速器差速比使螺旋與轉(zhuǎn)鼓之間形成相對運動，固相物料被螺旋推到轉(zhuǎn)鼓錐端干燥區(qū)經(jīng)排泥口排出，分離后的清液經(jīng)轉(zhuǎn)鼓端蓋上的圓形溢流孔排出。從而實現(xiàn)固液分離過程。
離心機(jī)主要部件有：轉(zhuǎn)鼓、螺旋輸送器、主副驅(qū)動電機(jī)、液壓差速器、外殼、底座、減震器、連接件及PLC控制系統(tǒng)等。
2.3.2 CS30-4T臥式離心機(jī)的主要參數(shù)
轉(zhuǎn)鼓直徑：760mm
差速調(diào)節(jié)精度：0.1rpm
差速調(diào)節(jié)方式：液壓差速器CENTRISYS
進(jìn)料量：80～100m3/h
進(jìn)料固體含量體積比：20%～35%
固相含固率：60%～70%
固體去除率：≥95%
轉(zhuǎn)鼓：雙相不銹鋼2205
螺旋輸送器中軸：雙相不銹鋼2205
轉(zhuǎn)鼓排泥口、螺旋出料口：鑲嵌碳化鎢耐磨套
螺旋葉片推料部位：鑲嵌碳化鎢耐磨片
2.3.3 絮凝劑加藥系統(tǒng)的訂貨條件
絮凝劑制備系統(tǒng)選型：CS-MFD-10000
絮凝劑制備系統(tǒng)：箱體容積13m3，箱體材質(zhì)316L，三箱連續(xù)配藥，采用PLC控制系統(tǒng)自動控制配藥，可根據(jù)水壓和制備濃度自動運行。
絮凝劑加藥泵：過流部件316L，吸入式鑄鐵，輸送量5～8m3/h，功率3kW。
3 裝置運行狀況
（1）臥螺離心機(jī)能夠有效對鹽泥實現(xiàn)固液分離，處理能力達(dá)到設(shè)計要求，液壓系統(tǒng)運行穩(wěn)定，基本滿足生產(chǎn)需要。
（2）臥螺離心機(jī)連續(xù)穩(wěn)定運行，泥餅含水率達(dá)到68%左右，清液濁度維持50～90NTU，能滿足鹽水車間生產(chǎn)要求，實現(xiàn)對NaCl的回收利用。
（3）臥螺離心機(jī)自動化程度高，操作方便。通過PLC編程可實現(xiàn)離心機(jī)的自動進(jìn)料、自動加藥、自動沖洗、固液分離等自動化操作，可有效降低勞動強(qiáng)度和節(jié)約勞動成本。
（4）臥螺離心機(jī)在運行控制住，液位擋板的調(diào)整十分重要，直接影響清液濁度和后續(xù)工藝指標(biāo)穩(wěn)定；差速度的調(diào)整直接影響離心機(jī)的鹽泥脫水效果，通過試驗尋找離心機(jī)的較佳差轉(zhuǎn)速，確保離心機(jī)的穩(wěn)定運行。
（5）做好日常的定期檢查和維護(hù)保養(yǎng)，比如操作中應(yīng)盡量減少清液濁度，定期對離心機(jī)進(jìn)行沖洗、定期對前后軸承加注專用潤滑脂、定期清理加藥螺桿泵、定期清理絮凝劑加藥裝置，定期倒換離心泵等，這樣可以保持設(shè)備處于良好的運行狀態(tài)，避免因設(shè)備運行時出現(xiàn)的意外故障造成離心機(jī)的停機(jī)，保證設(shè)備的良好穩(wěn)定運行。
（6）臥螺離心機(jī)具有良好的安全性、工作環(huán)境干凈整潔，離心機(jī)設(shè)有電流報警、壓力報警等多重連鎖，能有效保護(hù)離心機(jī)因突發(fā)故障給機(jī)器造成的傷害；鹽泥的固液分離是在完全密封的條件下實現(xiàn)的，不會造成物料的二次污染，是提升車間形象，營造良好工作環(huán)境的客觀需要。
4 純堿行業(yè)應(yīng)用情況比較
目前，純堿行業(yè)臥螺離心機(jī)應(yīng)用主要是進(jìn)行廢鹽泥的處理，控制指標(biāo)主要是固相端以干渣為主，方便運輸處理。與其它堿廠相比較，該廠主要是回收納濾鹵水化鹽后廢鹽泥中的NaCl，固相端要求出泥料含水量控制在70%左右，這樣既能減少廢鹽泥對熱電脫硫系統(tǒng)的腐蝕，降低運行成本，同時實現(xiàn)了對NaCl回收再利用。
5 結(jié)語
截止目前，該廠新線鹽水車間新增臥螺離心機(jī)已連續(xù)運行近六個月，實際鹽泥處理量為280m3/h左右，臥螺離心機(jī)無論是從固液分離效果、處理能力、清液濁度、生產(chǎn)自動化等表現(xiàn)出良好的設(shè)備性能。通過對項目實施效果查定得出臥螺離心機(jī)回收鹽泥中的NaCl，預(yù)計年增效約1000萬元。后續(xù)通過對絮凝劑的選型再優(yōu)化，力爭實現(xiàn)臥螺離心機(jī)的應(yīng)用社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的較大化。
