目前,己二酸的生產(chǎn)工藝一般需要經(jīng)過己二酸粗制和己二酸精制,在己二酸的固液分離過程中,需要用到增稠器調(diào)整漿料濃度,然后才能進入離心機進行脫水分離,結(jié)合工況需求,對燭型過濾器、旋轉(zhuǎn)葉片式過濾器和固定沉降式過濾器進行對比,選擇能達(dá)到節(jié)能環(huán)保、安全穩(wěn)定生產(chǎn)的增稠器投入生產(chǎn)使用。
關(guān)鍵詞:己二酸增稠器;燭型過濾器;旋轉(zhuǎn)葉片式過濾器;固定沉降式過濾器;生產(chǎn)應(yīng)用
1己二酸生產(chǎn)工藝中增稠器的應(yīng)用
己二酸溶液主要是硝酸和環(huán)己醇在一系列的催化氧化反應(yīng)過程中得到的,反應(yīng)后的溶液經(jīng)結(jié)晶器真空蒸發(fā)冷凝后,部分結(jié)晶析出,然后進行固液分離。由于離心機對己二酸漿料的濃度要求較高,當(dāng)下料濃度過低時,會造成離心機運行不穩(wěn),導(dǎo)致離心機無法正常分離濾餅和濾液;下料濃度過高時則會使?jié){料流動性變差,濾餅分布不均勻,降低分離效果,在能源利用方面也會造成巨大浪費。所以,在己二酸的固液分離中,必須選擇合適的己二酸增稠器用以調(diào)整漿料的濃度,才能使離心機安全穩(wěn)定節(jié)能的運轉(zhuǎn)。
2不同增稠器工作原理及優(yōu)缺點比較
增稠器主要是經(jīng)過過濾進行固液分離,將一定濃度的漿料在其中進行濃縮達(dá)到后續(xù)工作需要的漿料濃度,目前己二酸生產(chǎn)工藝中為常用的就是燭型過濾器、旋轉(zhuǎn)葉片式過濾器和固定沉降式過濾器。
2.1燭型過濾器工作原理
燭型過濾器的過濾過程是周期性循環(huán)的連續(xù)運轉(zhuǎn)過程,運行過程中將過濾、洗滌、干燥和定時清洗結(jié)合到一起,過濾器內(nèi)部由多根濾棒組成,每根濾棒都相當(dāng)于一個過濾單元。該增稠器在工作時先借助增稠器進料泵將己二酸晶漿連續(xù)輸入增稠器并充滿每個過濾單元,己二酸晶漿經(jīng)過燭式過濾器實現(xiàn)固液分離和增稠,清液從連接濾芯的中心管中被抽出,經(jīng)氣液分離裝置進入母液酸罐。濾出的己二酸晶漿經(jīng)工藝氣體反吹剝落后,沉入增稠器底部,經(jīng)殼體下方的下料閥門控制排入緩沖罐,作為離心機的進料進入離心機,完成離心、脫水處理等操作。為防止增稠器長時間連續(xù)的工作造成增稠器內(nèi)殘留有部分結(jié)晶影響過濾效果,在連續(xù)運轉(zhuǎn)多個循環(huán)后可用熱水進行自動清洗,使其能連續(xù)穩(wěn)定的工作。
2.2旋轉(zhuǎn)葉片式過濾器工作原理
旋轉(zhuǎn)葉片式過濾器是由四組安裝在水平軸上旋轉(zhuǎn)的圓盤形濾框組成,每一個濾框分為12個獨立扇型濾拍,以設(shè)定的轉(zhuǎn)速進行運轉(zhuǎn),在一次回轉(zhuǎn)中,通過抽吸、過濾、反洗、濾餅剝離連續(xù)進行己二酸的增濃。在12組濾拍中有十組抽吸過濾,一組反洗,一組通過刮板刮掉濾餅。為避免濾餅堵塞濾網(wǎng),每隔一段時間要用熱水沖洗內(nèi)部,每次沖洗10min 。增濃后的漿料進入離心機中,冷母液洗去濾餅附著的硝酸、催化劑、雜質(zhì),離心后濾餅進入己二酸濃縮罐。
2.3固定沉降式過濾器工作原理
固定沉降式過濾器主要借助于外力產(chǎn)生流體和固體顆粒之間的相對運動,達(dá)到流體和固體顆粒分離的效果,這些外力包括重力、離心力、壓力差等。過濾器內(nèi)部設(shè)有三組固定濾框,需要濃縮的晶漿進入到過濾器中,己二酸晶體靠重力沉入增稠器底部,清液則由母液抽出管道相連接的濾框抽出,抽送量通過泵出口管線上的流量控制器進行自動控制,以調(diào)整漿料的出料濃度;增稠器內(nèi)部安裝多組稱重元件用以檢測過濾器上沉積的濾餅重量,經(jīng)過濃縮后的己二酸晶漿在滑閥的控制下送入離心機進行離心分離。為保證增稠器連續(xù)穩(wěn)定的運轉(zhuǎn),運行一定周期后切換母液水進行濾框的沖洗。
2.4三種增稠器的優(yōu)缺點比較
燭式過濾器內(nèi)部沒有轉(zhuǎn)動部件,結(jié)構(gòu)簡單、維護方便,適用于固體顆粒較少的漿料,在連續(xù)生產(chǎn)過程中主要采用壓差變送器、時間和流量變送器進行控制,自動化程度高。生產(chǎn)中只要濾芯的安裝使用得當(dāng),各設(shè)定參數(shù)穩(wěn)定,使用過程中嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程,就可保證設(shè)備安全、高效、長周期運行。
旋轉(zhuǎn)葉片式過濾器運轉(zhuǎn)部件多,自動化程度低,由于需要機械旋轉(zhuǎn),在運轉(zhuǎn)期間需手動加油潤滑、更換密封等,手動操作較多,如果注油不及時或油質(zhì)變差,就會造成電機負(fù)荷大,甚至燒毀,在設(shè)備運轉(zhuǎn)時需要有人員監(jiān)控。
沉降式增稠器結(jié)構(gòu)簡單,出料的濃度由母液的抽送量和安裝在其內(nèi)部的重力傳感器進行控制,運行過程中主要靠物料的固液比重差實現(xiàn)增濃,適用于固液比重差較大的漿料,物料的抽吸、反洗全部通過定時程序控制自動進行,其自動化程度較高。
3結(jié)論
綜上所述,燭型過濾器和固定沉降式過濾器相較旋轉(zhuǎn)葉片式過濾器而言,都具有結(jié)構(gòu)簡單,操作簡便,自動化程度高等優(yōu)點,能夠更好的使己二酸生產(chǎn)裝置連續(xù)穩(wěn)定的運行,而己二酸粗制工段和精制工段物料的固液比重差分別為:
1.36-1.25=0.11; 1.36-1.01=0.35;
根據(jù)沉降速度公式可以得出在己二酸粗制工段,由于物料固液比重差太小,很難利用重力沉降分離,故采用燭型過濾增稠器;在己二酸精制工段,由于物料固液比重差大,易于分離,所以采用固定沉降式增稠器。