（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）固液分離過程的目的是采用物理方法，將碳酸鈣懸濁液中水分離出來，使固液水份盡量減少，但分離水份過程不能影響產(chǎn)品質(zhì)量為原則。碳酸鈣生產(chǎn)過程固液分離采用離心機脫水、板框壓濾機過濾脫水等機械設備。
輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)過程絕大多數(shù)企業(yè)均采用上懸式離心機，直徑為1m，電機為15kW；該設備經(jīng)多年來使用，積累豐富經(jīng)驗，脫水率高，一般濾餅含水率達30％以下，投資小，近年采用變頻技術(shù)，使電耗進一步下降，受到行業(yè)歡迎。但該機勞動強度較大，操作環(huán)境差，溫度較高，特別是夏季操作環(huán)境更惡劣：濾液中固體含量在5％左右，過濾效率較低，操作安全性差，此崗位操作工人越來越?jīng)]人應聘，有的企業(yè)因脫水崗位招不到工人而影響生產(chǎn)能力發(fā)揮。特別近年來規(guī)模向大型化發(fā)展，更顯得脫水崗位不協(xié)調(diào)，如5萬t／a生產(chǎn)線脫水崗位應設20、22臺①1000mm上懸式離心機，形成小機群，用工人數(shù)多，工人高薪也難招聘，嚴重影響生產(chǎn)。工業(yè)沉淀碳酸鈣生產(chǎn)中固液分離設備的更新、選擇、適應生產(chǎn)發(fā)展的新型設備是當前輕質(zhì)碳酸鈣調(diào)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)方式、促發(fā)展的重要問題之一。
1．固液分離設備簡介
目前國內(nèi)輕質(zhì)碳酸鈣年產(chǎn)量約800萬t以上，納米級碳酸鈣年產(chǎn)量約80萬t左右，生產(chǎn)廠家約400-500家。絕大多數(shù)輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)廠家固液分離采用上懸式離心機，納米級碳酸鈣均采用板框式(或廂式)壓濾機。年產(chǎn)1萬t輕質(zhì)碳酸鈣廠家配備廂式隔膜壓濾機200m2二臺套。近年來隨著國民經(jīng)濟發(fā)展，輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)規(guī)模逐漸向規(guī)?；?、大型化方向發(fā)展，脫水工序出現(xiàn)小機群，給生產(chǎn)發(fā)展帶來不便，故解決固液分離設備大型化問題成了行業(yè)發(fā)展重要問題之一。幾種固液分離設備特性簡介：
1.1離心機
(1)變頻調(diào)速型上懸式離心機
 特點：普通離心機與變頻調(diào)速離心機脫水效率對比：變頻調(diào)速離心機啟動電流小，而且在相同的入漿濃度和脫水周期的條件下，變頻調(diào)速離心機脫水物料的含水量較普通離心機脫水物料的含水量低約10個百分點，節(jié)電效果明顯。以年產(chǎn)10000 t輕質(zhì)碳酸鈣為例，若采用普通回轉(zhuǎn)干燥機，那么用煤的消耗量比較如下：
(2)吊袋式離心機
特點：
①脫水率高，比上懸式濾餅含水量平均降低3-5個百分點，節(jié)能效果明顯，每噸碳酸鈣節(jié)能約20kg；
②減少操作工人，降低勞動強度，大大改善了工作環(huán)境；
③電力配置小，效率高，節(jié)電明顯；
④濾液清澈，可直接回收利用，節(jié)水效果明顯；
⑤離心機重心低，運行平穩(wěn)，震動小，噪音低，使用安全。
1.2壓濾機
(1)隔膜壓濾機
壓濾機包括機架、濾板、濾布、液壓系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、自動拉板系統(tǒng)、水洗系統(tǒng)等組成。濾餅包括普通板、框濾板、廂式濾板、隔膜濾板等，根據(jù)用戶需要可選用不同型式濾板、操作方式等。目前納米級碳酸鈣一般選用廂式、隔膜液壓壓榨廂式濾板，自動拉板、抱板式水洗濾布等全自動壓榨機。濾板規(guī)格600、800、900、1000、1250、1500、1500 x 2000、2000等不同尺寸規(guī)格、過濾面積小，盡量選用較小尺寸；過濾面積大，選擇尺寸大的濾板。現(xiàn)以1250型程控聚丙烯高壓隔膜壓濾機為例，說明其參數(shù)。
 （2）帶式過濾機
帶式過濾機也叫真空皮帶脫水機、固定真空室式橡膠帶式過濾機，是一種新型、高效、連續(xù)操作的固液分離機械設備；也是利用物料重力和真空吸力實現(xiàn)固液分離機械設備；在結(jié)構(gòu)上真空區(qū)沿水平方向布置，利用其長度實現(xiàn)連續(xù)過濾、洗滌、吸干等不同工藝過程，具有過濾效率高、生產(chǎn)能力大、洗滌效果好、應用范圍廣、操作簡單、運行平穩(wěn)、維護保養(yǎng)方便等優(yōu)點。該機由膠帶支撐、真空盒升降、張緊、糾偏、濾布及濾布清洗等裝置組成；另外還有遠程控制系統(tǒng)、流程檢測控制、緊急停車開關(guān)、濾餅測厚、限位開關(guān)燈。
(3)立式板框壓濾機
立式板框壓濾機是一種高效、節(jié)能、自動程度高的固液分離設備。上海耀華納米科技有限公司引進意大利西姆公司50kt／a納米級碳酸鈣60m3立式壓濾機即可完成。該機利用泵的壓力、物料重力及氣壓或水壓的作用，在濾布兩側(cè)形成壓差，從而實現(xiàn)高效固液分離。
立式全自動壓濾機設備特點：
①濾板層疊式結(jié)構(gòu)，采用導向裝置，運行平穩(wěn)：
②過濾、擠壓、洗滌、干燥、卸料、濾布再生整個過程可連續(xù)自動完成：
③過濾壓力可達1．6MPa，對各種粘細物料及要求濾餅含濕低的場合效果尤為顯著；
④動力機構(gòu)采用液壓控制，設備運行可靠；
⑤采用PLC+觸摸屏+自動閥門控制，具有操作靈活、簡便等特點，降低了生產(chǎn)成本和勞動強度；
⑥結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，使用壓力大，工作效率高。
1.3 TC精密陶瓷真空過濾機
TC精密陶瓷真空過濾機集機電、微孔陶瓷、超聲技術(shù)為一體，依靠真空吸力和毛細作用實現(xiàn)固液分離的新型高效、節(jié)能過濾設備。
 特點：
①高真空度(真空度0.09-0098Mpa，濾餅水份低；
②過濾精度高，濾液含固量<50ppm。可反復利用，減少排放；
③與傳統(tǒng)過濾設備相比能耗節(jié)省約90％以上，能耗低，運行成本低；
④與傳統(tǒng)陶瓷過濾機相比增加了濾餅洗滌，適用需洗滌的物料；
⑤采用PLC、微機結(jié)合自動閥門控制，自動化程度高，降低勞動強度；
⑥結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，安裝維護方便：
⑦采用先進的排液系統(tǒng)，可適合任何工況條件下使用。
2．規(guī)模大型化對固液分離設備的要求及實踐
輕質(zhì)碳酸鈣經(jīng)濟規(guī)模能力單條生產(chǎn)線為50kt／a，逐漸實現(xiàn)單窯、單機(壓縮機、消化機、離心機、干燥機、包裝機等)、單塔(碳化塔等)。目前情況是是石灰石煅燒窯、消化機已實現(xiàn)單窯、單機；高塔碳化塔塔徑由①1200、①1600，已使用2400、600碳化塔，臺數(shù)由20臺到4臺套；窯氣壓縮由10m3／min到60m3／min，由10臺套到2臺套；干燥機由5臺套到2臺套，現(xiàn)已實現(xiàn)單臺套；脫水工序由20臺套到6臺套，也有很大進步，但距單窯、單機、單塔還有差距，還需設備廠家多加努力，為實現(xiàn)單臺套做出應有貢獻。
輕質(zhì)碳酸鈣規(guī)模化生產(chǎn)的實現(xiàn)，必然要求各工序設備能力大型化、可靠化，對固液分離設備基本要求如下：
①使用臺數(shù)盡可能少。減少用工，實現(xiàn)自動化控制，提高經(jīng)濟效益；
②降低固液分離設備投資，減少操作費用；
③減少總裝機容量，節(jié)電節(jié)能；
④減少勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率；
⑤改善操作環(huán)境，保護勞動者身心健康，文明生產(chǎn)。
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