1 前言

蒸餾廢液是氨堿法純堿生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物，每生產(chǎn)一噸純堿需要排放蒸餾廢液10m³。目前國內(nèi)純堿行業(yè)大多數(shù)采用板框壓濾機對氨堿法純堿生產(chǎn)的廢液進行處理，其缺點是間歇式工作效率低、現(xiàn)場工作環(huán)境惡劣、占地面積大、設(shè)備故障率高、濾布消耗大、勞動強度大等，同時濾餅含水量較高造成廢渣利用率較低。

臥螺離心機是一種臥式螺旋卸料、連續(xù)操作的高效離心分離設(shè)備，一般可分為臥式螺旋過濾離心機和臥式螺旋沉降離心機。臥螺離心機具有處理能力大、能連續(xù)作業(yè)、自動化程度高、對物料適應(yīng)能力強及脫水效果好等特點，在固液分離領(lǐng)域得到了廣泛的使用和推廣。申 136 6588 7027.

2 臥螺離心機介紹

2.1 基本結(jié)構(gòu)和工作原理

臥螺離心機為逆流臥式螺旋卸料沉降離心機，主要有轉(zhuǎn)鼓、螺旋推料器、液壓差速器系統(tǒng)、液位擋板、驅(qū)動系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等組成。

臥螺離心機是利用固液兩相的密度差，在離心力的作用下，加快固相顆粒的沉降速度來實現(xiàn)固液分離的。

物料通過中央進料管進入離心機，在主驅(qū)動電機帶動下進行高速旋轉(zhuǎn)從而形成離心力，由于離心力的作用，物料中密度大的固體顆粒物沉積在轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)壁上。螺旋體通過液壓差速器驅(qū)動與轉(zhuǎn)鼓作不等速的相對運動，螺旋體不斷將沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上的固體顆粒物刮下來輸送至轉(zhuǎn)鼓的錐段出料口，并從排渣口推出。分離后的清液經(jīng)過螺旋體螺旋內(nèi)液層通道從轉(zhuǎn)鼓溢流口排出，從而實現(xiàn)固液分離過程。

2.2 技術(shù)參數(shù)

CS30-4TL型臥螺離心機技術(shù)參數(shù)如下表所示，其性能滿足氨堿企業(yè)蒸餾廢液固液分離技術(shù)要求。

3 蒸餾廢液性質(zhì)及工藝流程

3.1 蒸餾廢液性質(zhì)

蒸餾廢液的固含量100g/l，其中液相主要成分：NaCl、CaCl2、NH3·H20，固相主要成分：Ca0、CaC03、CaS04、Mg(OH)2、SiO2等雜質(zhì)。固相物中90%的顆粒粒徑在1～100μm范圍內(nèi)，并呈正態(tài)分布，平均粒徑31.6μm。pH值11.3，溫度80℃。

3.2 工藝流程

蒸餾廢液通過輸送泵經(jīng)進料管進入臥螺離心機，同時將配置合格的絮凝劑溶液經(jīng)螺桿泵輸送至臥螺離心機進料管線，蒸餾廢液與絮凝劑經(jīng)入料管道混合均勻后進入離心機轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，密度較大固體顆粒沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，通過螺旋輸送至排渣口；濾液從轉(zhuǎn)鼓大端排出，實現(xiàn)固液分離。

4 影響臥螺離心機運行效果的因素

4.1 進料量

離心機的進料量越大，物料在離心機的停留時間越短，分離效果越差。CS30-4TL型臥螺離心機的額定處理量為70m³/h，若超過額定處理量，就會增加螺旋輸送負荷，造成轉(zhuǎn)鼓堵塞；若處理量太小，則生產(chǎn)費用相應(yīng)增加。試驗期間，進料量控制在70m³/h左右。

4.2 轉(zhuǎn)鼓長徑比

轉(zhuǎn)鼓直徑越大，有效長度越長，有效沉降面積越大，離心機的處理能力也越大，物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時間也越長，在相同的轉(zhuǎn)速下，其分離因數(shù)就越大，分離效果越好。通常轉(zhuǎn)鼓直徑介于200～1000mm，長徑比介于3～4。

4.3 轉(zhuǎn)鼓半錐角

在離心機轉(zhuǎn)鼓內(nèi)沉降的濾餅沿轉(zhuǎn)鼓錐端推向出料口，由于離心力的作用，受到向下滑動的回流力。半錐角越大，干燥區(qū)長度短，脫水時間短，濾餅含水率高，但其沉降長度大，沉降面積增大，濾液質(zhì)量較好。反之，如果半錐角小，則干燥區(qū)長度長，脫水時間長，濾餅含水率低，濾液質(zhì)量較差。從澄清效果來講，要求錐角盡可能大一些；而從輸渣和脫水效果來講，要求錐角盡可能小一些。對于難分離的物料半錐角一般在6°以內(nèi)，以便降低沉渣的回流速度。對普通物料半錐角在10°以內(nèi)就能保證沉渣的順利輸送。

4.4 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速

臥螺離心機是依靠轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強大離心力，使料漿的固相物沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，實現(xiàn)固液分離，因此轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速是離心機運行的重要參數(shù)。轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速越大，離心力越大，分離效果越好。但轉(zhuǎn)速過大會影響物料中絮凝劑的作用，反而降低脫水效果，同時轉(zhuǎn)速過高，對設(shè)備的磨損增大，動力消耗、振動及噪音也會相應(yīng)增加，因此在離心機運行過程中應(yīng)選擇合適的轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速。

4.5 差速度

差速度是轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速與螺旋推料器轉(zhuǎn)速的差值，對離心機的排渣能力、濾餅水分和濾液質(zhì)量起至關(guān)重要的作用，是離心機運行的重要參數(shù)，需要根據(jù)實際運行情況進行調(diào)節(jié)。一般差速度增大，有利于提高排渣能力，但脫水時間縮短，濾餅含水率大，濾液質(zhì)量較差；差速度減小，料漿在轉(zhuǎn)鼓的停留時間增大，脫水時間延長，濾餅含水率小，濾液質(zhì)量較好，但會增加螺旋推料的負荷，離心機容易造成堵料現(xiàn)象。差速度大小應(yīng)根據(jù)物料性質(zhì)、處理量大小、處理要求及離心機結(jié)構(gòu)參數(shù)來確定。

4.6 液環(huán)層厚度

轉(zhuǎn)鼓大直徑端上清液排出口安裝可調(diào)節(jié)的溢流堰板，可對轉(zhuǎn)鼓中的液池深度進行調(diào)節(jié)。液環(huán)層厚度直接影響離心機的有效沉降容積和干燥區(qū)長度。液環(huán)層厚度增加，沉降面積增大，物料在機內(nèi)停留時間相應(yīng)增加，濾液質(zhì)量提高，但物料在機內(nèi)的干燥區(qū)長度縮短，導(dǎo)致濾餅水分增大。因此應(yīng)選擇合適的液環(huán)層厚度，使濾餅水分與濾液質(zhì)量達到較佳組合。

4.7 物料性質(zhì)

物料顆粒直徑越大，分離效果較好；物料濕度越高，液相黏度越低，有利于分離；絮凝劑會增加物料漿液的混合黏度，但也能顯著改善顆粒的沉降效果，因此要合理選擇絮凝劑的用法和用量，避免不必要的運行成本。

5 臥螺離心機連續(xù)運行試驗

通過對離心機運行工況和分離效果的考察，確定了較佳的運行操作參數(shù)。為評價臥螺離心機可代替板框壓濾機的可行性，進行了長時間連續(xù)運行試驗。試驗結(jié)果表明，蒸氨廢液經(jīng)臥螺離心機固液分離后，平均濾餅含水率為45.62%，濾液質(zhì)量較好。臥螺離心機進料中加入絮凝劑，使得蒸氨廢液料漿中的細顆粒團聚成較大的顆粒或絮狀物，顯著改善離心機的分離效果。在試驗過程中，離心機運行平穩(wěn)，臥螺離心機*可代替板框壓濾機。

6 結(jié)論

（1）采用臥螺離心機對蒸氨廢液進行固液分離，轉(zhuǎn)鼓長徑比、轉(zhuǎn)鼓半錐角、轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速、差速度、液環(huán)厚度是影響分離效果的重要操作參數(shù)。

（2）臥螺離心機的運行參數(shù)應(yīng)根據(jù)工藝要求濾餅含水率、濾液質(zhì)量、運行成本等因素來確定，并綜合考慮影響離心機脫水效果的諸多相互制約的因素。

（3）臥螺離心機對蒸氨廢液進行固液分離，處理能力大，分離效果好，運行平穩(wěn)，自動化程度高，說明臥螺離心機*可代替板框壓濾機。