丝束悬挂式过滤器.doc

丝束悬挂式过滤器2009年第6期2009,No.6人造纤维ArtificialFibre总第214期Sum214丝束悬挂式过滤器李国涛王迎春唐山三友兴达化纤股份有限公司河北唐山063305【摘要】分析了粘胶纤维厂酸浴过滤使用的微孔过滤器和丝束过滤器的缺点.介绍了唐山三友化纤公司设计的丝束悬挂式过滤器的结构,特点,工艺过程和工艺操作及应用效果,该过滤器所有过滤内件均采用FRPP材料,内件重量仅是常规丝束过滤器的1/3,且解决了滤器泄漏问题.关键词酸浴过滤器丝束悬挂式结构FRPP材料特点操作过滤反洗1目前使用的过滤器的缺点在化纤行业,酸浴过滤,酸性水过滤,污水过滤设备大多采用微孔过滤器和丝束过滤器.从目前使用情况看,这些过滤器都存在着诸多问题.1.1微孔过滤器的缺点我公司用在酸浴过滤的微孔过滤器有几十台,通过多年的使用发现微孔过滤器存在着以下缺点:(1)过滤量低.直径为1.4m的微孔过滤器,流量为4550m/h.从实际生产运行统计数据看,这种过滤器在更换新滤杆后的最大过滤量(滤器进口压力在0.350.4MPa时)为40m/h,平均过滤量在30m/h.而且,过滤器的进口压力能达到0.4MPa以上,极容易出现管道泄漏和崩裂现象.(2)反洗困难.微孔过滤器由于设计结构的缺陷,污泥很容易集聚在滤杆与花盘的连接处,无论是水洗还是碱洗都很难清除,需拆开过滤器来清除污泥(封头拆下,把花盘与滤杆吊起清理).(3)维护费用高.微孑L过滤器滤杆使用寿命约一年,超过一年后,滤杆的微孔大量被堵死,过滤失效.一台滤器滤杆的维护费用每年约为2万元.(4)易发生泄漏.微孔过滤器部件的密封采用双垫对夹式密封(如图1所示),这种密封形式的效果本身就不好.并且,滤器运行过程中其前腔(过滤介质进入滤器后未通过滤层前所在的腔为滤器前腔)的压力随着截污量的不断增多而升高,由开始的0.35MPa升到0.4MPa或更高,更增加了密封的难度,易发生泄漏,且滤器密封不严造成的泄漏问题很难解决.花盘图1微孔过滤器的双垫密封形式作者简介:李国涛(1981年一),男,助理工程师,从事粘胶纤维厂酸站设备管理.【8】第39卷第6期Vo1.39,No.6人造纤维ArtificialFibre2009年12月版December,20091.2丝束过滤器的缺点丝束过滤器虽然弥补了微孔过滤器过滤量低,维护费用高的缺点,但从其结构与使用情况看,丝束过滤器也存在一些问题:(1)丝束过滤器部件的密封与微孔过滤器一样也采用双垫对夹式密封,这种形式不能保证滤器前腔与后腔(过滤介质通过滤层后所在的腔为滤器后腔)的绝对密封,而滤器前腔与后腔的压差在0.3MPa左右,因此极易造成内漏.(2)丝束过滤器的鼠笼,下花盘为钢衬胶件,不仅非常笨重,且滤器在运行过程中由于流量波动产生的冲击力易造成衬胶损坏.我公司曾对相关部件采取加强措施,仍得不到有效解决.(3)拆装要求条件高.直径为1.6m的丝束过滤器上方必须要有3m高的空间预留,用来检修和拆装丝束.2.2过滤器特点根据以上设计要求,我们设计发明了丝束悬挂式过滤器.该滤器具有以下优点:(1)除使用钢衬胶壳体外,其它所有过流内件均采用强度高,柔韧性好,耐腐蚀的FRPP材料制成.(2)采用平顶设计和单垫式密封,不但节约空间,而且彻底解决了微孔过滤器,丝束过滤器存在的封头,花盘,钢壳之间的密封问题,完全能够做到无泄漏.单垫式密封如图2所示.2兰妻挂式过滤器的设计要求和滤图2丝束悬挂式过滤器的单垫密封形式器特点一2.1过滤器设计要求生产运行:过滤器必须平稳运行;满足工艺的要求(酸浴透明度要保持在350ram以上);要适应管路老化的问题(压力小于0.4MPa);流量要高,保证系统的全过滤,避免混酸.设备要求:过滤器的结构要紧凑,便于检修.各部件要求机械强度,物理和化学性能稳定,不能有二次污染混入.改变密封形势,减少泄漏.维护费用:过滤器的维护费用必须低廉,滤材采购便利.操作要求:劳动量降低,操作简便.环境要求:要降低操作环境有害气体含量;由一类动火审批标准降低到二类动火审批标准;减少酸浴和污泥的环境排放.降低能耗:使用酸洗操作,减少水的消耗.【9】(3)由于设计结构与选材原因,过滤器的内件非常轻便,只相当于以前丝束过滤器内件重量的1/3.拆装安全,便捷.(4)对空间要求低.直径1.4m的过滤器上方只要能保证2m高的空间,就可以用来检修和拆装丝束(丝束过滤器需要2.83m).(5)过滤精度指标,过滤流量指标,反洗指标,运行稳定情况都优于微孔过滤器和丝束过滤器.(6)投人生产运行已半年多,未曾出现设备泄漏现象.3丝束悬挂式过滤器结构丝束悬挂式过滤器由6部分组成:封头,柱形支架,挂丝盘,支架,丝柬,滤器壳体.见图3.2009年第6期2009,No.6人造纤维AificialFibre总第214期Sum214图3丝束悬挂式过滤器结构1一封头;2一柱形支架;3一挂丝盘;4一支架;5一丝束;6一壳体e过滤C4丝束悬挂式过滤器的工艺过程和工艺操作4.1过滤器工艺过程(1)过滤(图4左)酸浴,酸性水等过滤介质由进酸管g进入滤器前腔,在过滤外腔形成0.20.4MPa的压力腔,迫使丝束紧贴柱形支架,形成过滤层.过滤介质通过致密排布的丝束间隙过滤后进入滤器后腔再通过出口a排出,完成过滤.(2)反洗(图4右)从进口d加入反洗液对滤器进行反洗.由滤器下方管口e加入流量为2025m/h,压力为0.10.15MPa压缩空气,压缩空气进入特制的装置1后分成三部分:第一部分压缩空气推动挂丝盘上下移动,使丝束抖动从而把丝束上的杂物洗掉;另一部分压缩空气通过排气孔3进入滤器后腔低端,由里向外振动丝束,同时气流产生的通道会把上侧的杂物逐渐下移至底部排掉;第三部分压缩空气从装置1与底be酸反洗反洗液图4丝束悬挂式过滤器工作过程【10】b第39卷第6期Vo1.39,No.6人造纤维ArtificialFibre2009年12月版December,2009部挂丝盘2之间的承插管间隙流出通过挂丝盘进入丝束,起到清洗挂丝盘的作用.三部分压缩空气全部从f,n两个排气孔排出.4.2工艺操作(如图5所示)(1)开车检查阀门1,2,3,4,5,6,7,8,9,10位于关闭状态;打开排滤液阀2,打开排气阀5;缓慢打开进液阀1,使流量计l4显示为10m./h;当视镜15有液体流动时,关闭排气阀门5;缓慢调节进液阀1,使流量计14显示正常过滤量为止;检查系统有无异常.(2)停车缓慢关闭进液阀1,确定流量计l4显示流量为0;关闭排液阀2后,打开排气阀5;缓慢打开放空阀l0,发现视镜l6有液体流出后,把阀10完全打开,直至全部放空(以视镜不流滤液为准);关闭放空阀10.(3)反洗缓慢关闭进液阀l,确定流量计14显示流量为0;关闭排液阀2后,打开排气阀5;缓慢打开放空阀1O,发现视镜16有液体流出后,把阀10完全打开,滤器液位到视镜17后,关闭放空阀10;确定排气阀9为关闭状态,确定超压保护安全阀18压力为0.15MPa;打开排气阀4,5,7(确定进水进碱阀6为关闭状态).缓慢打开进气阀8,调节进气流量为20m/h;半小时后缓慢关闭进气阀门8,打开放空阀10,放空滤器;关闭排气阀4,5,7.(4)碱洗缓慢关闭进液阀1,确定流量计14显示流量为0;关闭排液阀2后,打开排气阀5;图5丝束悬挂式过滤器操作示慝1一进滤液阀门;2一放滤液阀门;3一取样阀门;4一进水进碱阀门(排气阀);5一排气阀门;6一进水进碱阀门;7一进水进碱阀门(排气阀);8一进气阀门;9一排气阀门;10一放空阀门;11一压力表;12一压力表;13一流量计;14一流量计;15一管道视镜;16一管道视镜;17.玻璃视镜;18一安全阀;6a一进水进碱阀门;6b一进水进碱阀门【11】2009年第6期2009,No.6人造纤维ArtmcialFibre总第214期Sum214缓慢打开放空阀l0,发现视镜l6有液体流出后,把阀10完全打开,直至全部放空(以视镜不流滤液为准);打开排气阀5,7和进碱阀6a及取样阀3,关闭排气阀4,缓慢打开进碱阀6b;当取样阀3有碱液流出后,关闭进碱阀6a和取样阀3;浸泡5小时后放空(按停车程序进行);关闭排气阀5,7,打开排气阀4.5应用效果经生产使用证明,丝束悬挂式过滤器的过滤效果较为明显,过滤量是微孔过滤器的1.5倍,酸浴透明度保持在400mm左右,且运行(上接29页)DBS深床化学过滤器结构为:初效过滤段+风机段+两段化学过滤段+中效过滤段.RU自循还化学过滤器结构为:初效过滤段+化学过滤段+风机段+化学过滤段+中效过滤段.DBS深床化学过滤器的结构如前图.初效过滤段灰尘过滤效率为80%一90%,防止灰尘,大颗粒污染物等进入设备内部,同时防止气体过滤单元被颗粒物污染.化学过滤段由一级或一级以上的气体过滤器组成.气体过滤器内部装有干式化学滤料,通过化学吸附作用净化腐蚀性气体.化学吸附作用是指化学过滤材料与被吸附在材料中的各种腐蚀性气体进行化学反应,并生成二氧化碳,水蒸汽,有机和无机盐等.此过程是不可逆转的,并且基本是瞬间发生的,腐蚀性气体一旦被吸附就不会发生解吸.中效过滤段灰尘过滤效率为80%85%,用于净化细小颗粒(包括气体过滤器产生的【12】平稳.以前使用55台微孔过滤器才能满足生产需要,现在只需使用40台丝束悬挂式过滤器即可满足生产工艺要求.丝束悬挂式过滤器采用酸洗进行反洗,减少了生产用水的使用,与微孔过滤器比较,每台节水量可达1750m/年,并且相应地减少了污水处理费用和污水排放费用.由于采用密封反洗,滤器反洗时不打开底盖,劳动强度降低,同时减少了有害气体外溢,改善了操作环境.将原微孔过滤器改造成丝束悬挂式过滤器,每台改造费用约1.5万元,与每台微孔过滤器4万元的投资比较,节约2.5万台.由于丝束悬挂式过滤器结构简单,内件均采用FRPP材料,因而拆装轻便简捷,维护费用降低,每台维护费用不超过0.5万年.颗粒),防止控制室的环境被污染.化学滤料性能主要有:不可燃烧,无毒无危险操作,不会滋生细菌和真菌,使用前后不需特别处理.化学滤料的