卧式螺旋过滤离心机用于氯化铵脱水

摘要：针对国内使用离心机对氯化铵脱水存在的不足，提出选用卧式螺旋过滤离心机用于氯化铵脱水。介绍了该离心机的结构、特点，经试生产确定了离心机有关运行参数。　　关健词：氯化铵；硝酸钾；卧式螺旋过滤离心机；


       硝酸铵与氯化钾复分解生产硝酸钾与氯化铵工艺，是我国生产硝酸钾的主要方法，也是生产氯化铵的主要方法之一，其氯化铵产量仅次于联碱氯化铵产量。生产过程中的氯化铵离心分离是一个重要的单元操作，目前国内几种主要工艺都存在一些不足之处，为解决问题，根椐生产工艺情况与氯化铵物料特性，通过分析卧式螺旋过滤离心机的使用特性与生产能力，选用了LWL系列卧式螺旋过滤离心机用于氯化铵离心分离，取得了较好的效果。

1 几种常用分离方法及存在问题(1)三足式上部卸料离心机离心分离。将氯化铵冷却结晶器中氯化铵料液直接放入三足式上部卸料离心机内进行离心分离，分离效果好，但劳动强度大、生产能力小，而且浪费现象严重。国内大部分小企业都是采用此法。　　(2)转鼓真空过滤机过滤分离。对氯化铵料液抽滤分离时，滤布易跑边、破裂，跑料现象严重；再者物料的粘性较大，滤布易被堵塞，清洗困难；氯化铵含水量较高，水质量分数达7％ ～9％ 。目前四川有几家企业采用此法。　　(3)三足式下部自动卸料离心机。虽然实现了自动刮刀卸料，劳动强度减轻，生产能力有所提高，但仍属间歇式操作，国内仅少数几家企业采用。　　(4)活塞推料离心机。我国云南解化、四川川化等企业采用，可实现连续化生产。由于氯化铵料液中固相质量分数仅25％左右，故分离前必须先将氯化铵料液在增稠装置中进行增稠处理，提高到质量分数45％ ～55％后方可进入离心机离心分离，而增稠装置占地面积大，投资也较大。活塞推料离心机不能分离颗粒较细的氯化铵，分离液中含固量偏高，导致生产不正常。　　2 卧式螺旋过滤离心机及其适用性　　2．1 氯化铵特性　　硝酸铵与氯化钾复分解生产硝酸钾与氯化铵工艺中，需分离的氯化铵料液呈悬浮液，含氯化铵晶体质量分数一般为25％ ～28％ 。氯化铵晶体为不规则的针状、片状，晶体粒度一般0．5～2 mm，悬浮液温度5O～6O c【=，此温度条件下，溶液密度l 385kg／m ， 粘度0．48 X 10一Pas， 比热容1．869 kJ／(kgK)，导热系数0，521 w／(mK)(均为实测值)121。　　由于氯化铵晶体与溶液密度相接近，因此氯化铵晶体在溶液中重力沉降速度很小，这是很难使用稠厚器增浓的主要原因。　　2．2 结构与适用范围　　卧式螺旋过滤离心机主要由转鼓、螺旋、差速器、电机机座部件、机壳、稀油循环润滑油系统、进料管等组成，结构简图如图l所示。转鼓和螺旋是离心机的关健部件。转鼓筒身上开有多条长槽，以保证离心机过滤面积；螺旋与转鼓同向转动，转速比转鼓略高，主要作用是推动沉渣及排出沉渣。
      主机转鼓起动运转正常后，待分离的悬浮液从进料管进入内转鼓(螺旋体)内腔，由于离心力的作用，料液从内腔出液口均匀流入外转鼓内腔，液相经滤网孔隙及外转鼓孑L排出，固相则被截留在滤网内侧。由于螺旋体与外转鼓存在一定差速，固相由螺旋叶片逐一推向转鼓大端，在螺旋推料的同时进行洗涤，固相从出料口排出。 
       该机适用范围：(1)分离悬浮液固相质量分数10％ ～80％ ；(2)固体颗粒直径在0．13～5 mm，0．3～2．mm效果尤佳；(3)线状或结晶状固体颗粒；    (4)温度0～100℃悬浮液和沉积固体的固液分离。运转时间可24 h连续运转。    这些工艺数据均在卧式螺旋过滤离心机特性范围内。因此从技术上卧式螺旋过滤离心机用于氯化铵离心分离是可行的。    3 生产应用    3．1 主要技术参数    根椐分离氯化铵物料特性、产量大小、机器使用特点等因素，选用316L不锈钢卧式螺旋过滤离心机(如LWL350，LWL450，LWL520等)。其中LwL520离心机主要技术参数见表1。 3．2 试车流程    启动离心机均匀升速到额定转速后，打开清洗水阀门清洗2～5 min转鼓，打开氯化铵结晶器放料阀，打开离心机进料阀，使氯化铵料液平稳均匀加入，控制工作电流≤30 A，电压≥365 V，切忌突然开大进料阀，以免造成转鼓内堵料损坏机器。经离心分离的氯化铵通过排渣口排入胶带输送器输送到包装工序；分离母液经排液管输送到溶钾釜中。料液进完后，先关氯化铵结晶器放料阀，再关离心机进料阀，待氯化铵产品全部分离排出后，然后打开清冼水阀，清洗30 min后停机D】。每次停机前应将转鼓与螺旋内的沉渣冲洗干净，以免转鼓与螺旋内因积料而引起下次启动时机器的振动加剧。  

  3．3 生产试车数据    在试运行中，经试验确定了离心机螺旋差速、进料量、滤网孑L径等运行参数，使离心机处于最佳运行状态。    (1)螺旋差速。差速越小，氯化铵在离心机内停留时间长，分离出来的氯化铵含水量低，但氯化铵产量降低；反之，差速越大，分离出来的氯化铵含水量增高，氯化铵产量增高。通过试车并综合考虑，调节差速为30 r／min可以分离合格氯化铵，产量也能满足生产要求。    (2)进料量。进料量过大，氯化铵颗粒未被及时排出，造成内外转鼓堵死，影响分离效果，经验表明，一般调节流量为0．2～0．25 m ／min较合适。    (3)滤网的选择。筛网孑L径太小，易堵塞造成拉稀，氯化铵含湿量高；筛网孑L径太大，氯化铵产品含湿量虽低，但分离母液中含固较多，经过试车，对氯化铵来说，选择筛网孑L径为0．8～1．0 mm较合适。    (4)滤网与螺旋间隙的调整。考虑减小氯化铵晶体破碎，通过螺旋推料器调整垫片，调整滤网与螺旋间隙为0．7 mm。    在连续运转生产中，离心机运转平稳，各性能指标都正常，其运行主要参数见表2。  3．4 分离效果对比    卧式螺旋过滤离心机与其他离心机分离氯化铵效果对比如表3。    

  4 结束语    卧式螺旋过滤离心机可以在全速运转时对氯化铵料液进行连续地进料、脱水和卸料，密封操作，处理能力大，性能稳定，能耗低，分离效果好。克服了国内三足式上部卸料离心机、三足式下部自动卸料离心机、转鼓真空过滤机存在的间歇操作、生产能力小等的缺点，也省去了活塞推料离心机必需的增稠装置及增稠操作，节省了投资、简化了操作。