脫硫石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)
技術(shù)概況
電站和工業(yè)用鍋爐通常采用煤作燃料，在燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生二氧化硫等有害物質(zhì)，石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝廣泛應(yīng)用于大型燃煤鍋爐中以脫除煙氣中的二氧化硫。石灰石—石膏濕法煙氣脫硫裝置在運(yùn)行中產(chǎn)生大量的石膏漿液，石膏漿液由一定濃度石膏、未反應(yīng)的石灰石顆粒和大約80%的水組成，脫除脫硫石膏漿液中的水分是脫硫石膏處理的重要工序。在傳統(tǒng)的裝置中，通常采用水力旋流器加真空皮帶機(jī)脫水系統(tǒng)完成石膏漿液的脫水工作，脫水后的石膏含水一般在10%左右。傳統(tǒng)的煙氣脫硫石膏脫水工藝系統(tǒng)復(fù)雜需要設(shè)置專業(yè)的石膏脫水樓，并且對水力旋流器和真空皮帶機(jī)的要求高，易發(fā)生堵塞、磨損、腐蝕的現(xiàn)象。在傳統(tǒng)裝置中，水力旋流器和真空皮帶機(jī)一般采用進(jìn)口產(chǎn)品，使設(shè)備投資費(fèi)用和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較高，同時(shí)，水力旋流器和真空皮帶機(jī)要消耗較多的電能。
在石灰石/石膏濕法脫硫中，用真空皮帶脫水機(jī)對石膏漿液進(jìn)行脫水。這樣不僅減少了脫硫后的二次污染，脫水后的石膏也可以用作建材原材料。從吸收塔排放出來的10%`15%的石膏漿液經(jīng)過一級(jí)脫水和二級(jí)脫水后，其含水率達(dá)到10%以下。一級(jí)脫水系統(tǒng)主要是旋流器，經(jīng)過旋流器后的石膏漿液一般含水量在50%左右，不能夠直接排放，必須經(jīng)過二級(jí)脫水系統(tǒng)，將含水量降至10%以下后，可以作為建筑材料原材料出售。
在整個(gè)二級(jí)脫水系統(tǒng)中，真空皮帶脫水機(jī)是整個(gè)二級(jí)脫水系統(tǒng)的核心。其作用原理為：
通過真空泵抽真空的作用，在濾餅上下表面形成壓力差，并以此來擠出水分，達(dá)到脫水的目的。在通常情況下，對石膏濾餅的Cl‐含量有一定的要求，所以在脫水的同時(shí)使用濾餅沖洗水對濾餅進(jìn)行沖洗，以達(dá)到?jīng)_洗Cl‐的效果。
在二級(jí)脫水運(yùn)行過程中，會(huì)遇到以下一些問題。
1）濾布糾偏裝置故障
真空皮皮帶脫水機(jī)，濾布糾偏裝置長時(shí)間故障，保護(hù)投運(yùn)不了，造成真空皮帶機(jī)濾布撕裂，造成真空皮帶脫水機(jī)頻繁跳閘。
2）膠帶磨損
真空皮帶脫水機(jī)膠帶和膠帶支撐平臺(tái)之間膠帶磨損，在膠帶支撐平臺(tái)兩邊的接水槽中，隨處可見磨下來的膠帶膠末，磨損下來的橡膠條會(huì)堵塞接水槽，還會(huì)堵塞支撐平臺(tái)潤滑水槽，致使皮帶摩擦，阻力增大，嚴(yán)重影響膠帶的使用壽命。
3）漏水
真空皮帶脫水機(jī)漏水，造成脫硫石膏脫水樓地面積水，真空皮帶脫水機(jī)主要的漏水部位是真空盒密封水外漏和膠帶支撐平臺(tái)兩邊的接水槽。
4）真空泵結(jié)垢
脫硫石膏真空皮帶脫水機(jī)，依靠真空泵將脫硫石膏漿液中的水分吸出，達(dá)到石膏二次脫水的目的，運(yùn)行真空泵頻繁堵轉(zhuǎn)，直接影響石膏脫水系統(tǒng)的正常運(yùn)行
5）真空皮帶機(jī)濾布故障
真空皮帶脫水機(jī)濾餅沖洗水進(jìn)入沖洗槽后，產(chǎn)生沉淀，運(yùn)行過程中由于管路堵塞，造成真空泵不能正常運(yùn)行。
6）沖洗噴嘴堵塞
濾布沖洗水回水中石膏含量較高時(shí)，容易造成濾餅沖洗水噴嘴堵塞，濾布長時(shí)間沖洗不凈，石膏就會(huì)淤積在濾布表面，出現(xiàn)濾布表面堵塞，石膏淤積在濾布表面，造成很難清洗，容易在濾布表面結(jié)垢，
7）主機(jī)密封故障
主機(jī)密封性能不好會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)真空度低，脫水后的石膏濾餅含水率明顯偏高，影響過濾效果。
8）真空室對接處脫膠
真空室一般由高分子聚合物制造，這種材料伸縮變形很強(qiáng)，如果沒有及時(shí)固定或固定不好，容易造成真空室脫膠，出現(xiàn)這種情況時(shí)，只有等停車后，放下真理室重新布膠，并固定每段真空室。
9）真空室法蘭泄漏
真空室下方法蘭連接處泄漏，通常會(huì)有吹哨聲，解決這種問題只需要停車后放下真空室，檢查墊片情況，如果墊片有問題，則更換墊片，如果不是墊片問題，只有將泄漏處的法蘭擰緊。
10）濾液總管泄漏
只需擰緊泄漏螺栓，如果是墊片有問題，則需要停車后更換墊片。
11）操作不當(dāng)造成濾布堵塞
如不及時(shí)清洗濾布，石膏就會(huì)在濾布表面出現(xiàn)結(jié)垢，淤死濾布的表面空間，在使用中就會(huì)很難清洗，縮短濾布使用壽命，影響過濾效果。
一般情況下濾布在使用12個(gè)月以上的時(shí)候需要更換，因?yàn)闉V布在正常使用長時(shí)間后，就會(huì)有變形、縮水情況發(fā)生；另外還有處理物的雜質(zhì)滯留在濾布中無法洗掉，雖然濾布沒有破損但是已經(jīng)嚴(yán)重影響了過濾效果
12）皮帶跑偏
皮帶跑偏是真空皮帶機(jī)常見的問題，也是最難解決的問題。國內(nèi)某電廠曾進(jìn)口過兩臺(tái)真空皮帶脫水機(jī)，由于其中一臺(tái)皮帶跑偏，基本處于停運(yùn)狀態(tài)。
當(dāng)皮帶跑偏達(dá)到一定程度后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)緊急停車。原因是皮帶對接有問題。這是皮帶跑偏中最嚴(yán)重的問題，主要有斜接和喇叭口兩種問題。出現(xiàn)這種問題，除了更換新的皮帶，無法采取其他的方法消除這個(gè)誤差。
13）濾布跑偏
濾布跑偏也是真空皮帶機(jī)常見問題。濾布空轉(zhuǎn)，濾布跑偏，濾布托輥位移。
14）真空度偏低
出現(xiàn)這個(gè)問題時(shí)，在中央控制室上可以看到，整個(gè)系統(tǒng)真空度低，脫水后的石膏濾餅含水量明顯偏高。
15）真空度高
真空度超出正常范圍，沒有加裝除霧器沖洗裝置的系統(tǒng)，是很有可能出現(xiàn)的。出現(xiàn)這種問題時(shí)，如果沒有及時(shí)解決這個(gè)問題，超過一定的真空度后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停車。出現(xiàn)這種問題的主要原因是氣液分離器上的除霧器被石膏堵塞。
16）真空度成周期性變化
出現(xiàn)這種問題時(shí)，脫水效率隨著真空度的變化也成周期性的變化，真空度高時(shí)脫水率上升，真空度低時(shí)脫水率下降。
出現(xiàn)這種問題的時(shí)候，一般情況下，這主要是由于濾布對接處脫膠所造成的。
17）脫水效率不夠
脫水效率不能達(dá)標(biāo)：一是真空度沒有問題，所給的料能夠完全覆蓋皮帶開槽區(qū)間時(shí)，脫水效率仍然達(dá)不到要求，旋流器出口漿液達(dá)不到皮帶脫水機(jī)所要求的50%左右的濃度。二是真空度稍微偏高，但是沒有到需要停車的地步，但是脫水效率仍然不能達(dá)標(biāo)。漿液里面的污泥，污泥覆在濾餅上面，形成致密的一層污泥，隔絕了石膏濾餅和空氣，濾餅中的水分無法排擠出來。
18）濾餅中Cl‐超標(biāo)
濾餅中的Cl‐含量是檢測脫硫系統(tǒng)的一個(gè)重要指標(biāo)。一般比較關(guān)注的是脫水率，供貨商為了達(dá)到脫水率，也會(huì)有意減少濾餅沖洗水的用量，造成濾餅中Cl‐含量超標(biāo)。
19）濾餅沖洗水管道和噴嘴堵塞
一般來講，因?yàn)闉V布沖洗水使用的是工藝水，一般不會(huì)堵塞。濾布沖洗水回水中石膏含量比較高，所以容易造成濾餅沖洗水噴嘴堵塞。
20）濾餅厚度偏厚或偏薄
濾餅太厚，會(huì)造成脫水效率不夠；濾餅太薄，會(huì)造成局部的泄露，脫水效率也有可能不能達(dá)標(biāo)。
21）落料不均勻
落料不均勻的現(xiàn)象表現(xiàn)為：整個(gè)濾餅縱向看呈凹凸不平形狀，有明顯凸起的長條濾餅。造成這種情況主要是因?yàn)檫M(jìn)料裝置的折流效果不夠好。
有的部分濾餅厚度超過100mm，太厚的濾餅部分脫水效率存在隱患。
二、脫硫石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)
脫硫石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)是解決傳統(tǒng)脫硫石膏真空皮帶脫水機(jī)的工藝能耗高、易堵塞、易漏水、易腐蝕、耗電量高、維護(hù)工作量高、運(yùn)行費(fèi)用高的問題，同時(shí)解決降低電耗、降低設(shè)備投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、降低燃煤鍋爐煙氣脫硫工程造價(jià)，進(jìn)一步提高脫硫效率，提出的一種新的固液分離成套技術(shù)，與傳統(tǒng)的脫硫石膏脫水工藝相比，本技術(shù)通過對濕法脫硫石膏工藝進(jìn)行優(yōu)化，對脫硫石膏脫水裝置及工藝流程、設(shè)備選擇、流程布局進(jìn)行重新配置，在占用較小場地和建筑物體積的情況下，以較低的能耗完成脫硫漿液的脫水，替代傳統(tǒng)石膏真空皮帶脫水機(jī)，解決傳統(tǒng)石膏皮帶脫水機(jī)存在的問題和弊端，整個(gè)過程為物理過程，無化學(xué)反應(yīng)，不需要水力旋流器和真空皮帶機(jī)，不易發(fā)生堵塞，不易磨損，也不易出現(xiàn)腐蝕的問題，省去了傳統(tǒng)真空皮帶脫水機(jī)脫水系統(tǒng)的水力旋流器和真空皮帶，降低了系統(tǒng)電耗，降低了設(shè)備投資費(fèi)用和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，降低了煙氣脫硫工程造價(jià)，提高了煙氣脫硫效果，廣泛適用于石灰石—石膏濕法脫硫石膏脫水工藝。
三、脫硫石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)
脫硫石膏漿液脫術(shù)固液分離成套技術(shù)是一種脫硫石膏漿液脫水固液分離新技術(shù)，是傳統(tǒng)脫硫石膏漿液脫水過濾機(jī)的替代產(chǎn)品，具有廣闊的市場前景，為國家及重點(diǎn)產(chǎn)品，現(xiàn)已申請10項(xiàng)發(fā)明專利，用于脫硫石膏漿液脫水固液分離，獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，其能耗僅為普通過濾機(jī)的10-20%，被譽(yù)為固液分離過濾行業(yè)的里程碑式的技術(shù)進(jìn)步。在我國，脫硫石膏漿液脫水固液分離領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。特點(diǎn)是：投資少、見效快、效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡單、使用方便，是任何老式過濾設(shè)備無法比擬的。本技術(shù)不需要水力旋流器和真空皮帶機(jī)，省去了傳統(tǒng)脫水系統(tǒng)的水力旋流器和真空皮帶，在占用較小場地和建筑物體積的情況下，以較低的能耗完成脫硫漿液的脫水，整個(gè)過程為物理過程，無化學(xué)反應(yīng)，不易發(fā)生堵塞，不易磨損，也不易出現(xiàn)腐蝕的問題。分離的水象自來水一般，循環(huán)利用，大量節(jié)約水資源，提高經(jīng)濟(jì)效益，分離的石膏含水率10%左右，松散度良好，可以堆存，運(yùn)輸，使用方便，不需用干燥機(jī)干燥，可用于建筑材料，降低了系統(tǒng)電耗，降低了設(shè)備投資費(fèi)用和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，降低了脫硫系統(tǒng)工程造價(jià)，提高了煙氣脫硫效果，適用于石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝的石膏脫水工藝。
四、脫硫石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)
脫硫石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)，是一種先進(jìn)的固液分離設(shè)備，具有高效節(jié)能，適用于石油、化工、電力、冶金、建材、黑色、有色金屬選礦、細(xì)精煤粉、食品及污水處理等領(lǐng)域，本技術(shù)是利用真空負(fù)壓和微孔碳化硅材料所具有的毛細(xì)作用實(shí)現(xiàn)過濾，利用微孔的毛細(xì)原理---透水不透氣而設(shè)計(jì)的固液分離設(shè)備，微孔直徑大小一般在0.1-10μm，濾板微孔細(xì)小，且相互通透，過濾機(jī)采用親水微孔過濾盤作為過濾介質(zhì)，過濾時(shí)，濾盤中的微孔在石膏漿發(fā)生毛細(xì)效應(yīng)，在負(fù)壓條件下，親水過濾板與水之間存在的表面張力，可阻礙微孔中的水不被全部抽空，存在于微孔中的水又阻止空氣的進(jìn)入，故只需很小的真空抽吸設(shè)備功率，就可以獲得接近使用低海拔的較高真空度，其裝機(jī)功率只相當(dāng)于傳統(tǒng)過濾機(jī)的10%，非常節(jié)能。在生產(chǎn)使用過程中，濾餅吸附在濾板表面，濾液通過濾板微孔被抽吸走，這樣的過程往復(fù)循環(huán)，達(dá)到固液分離的目的。具有技術(shù)性能先進(jìn)，節(jié)能降耗，清潔環(huán)保等優(yōu)勢，是傳統(tǒng)能耗高的濾布式過濾機(jī)的換代產(chǎn)品，可替代進(jìn)口及傳統(tǒng)過濾機(jī)，利用壓縮空氣（或壓縮空氣和真空抽吸同時(shí)作用）所產(chǎn)生的壓力實(shí)現(xiàn)過濾，可比普通過濾機(jī)提高壓力差近10倍，大幅度提高過濾機(jī)的生產(chǎn)能力，降低過濾餅水分，實(shí)現(xiàn)一次性固液分離，降低過濾機(jī)運(yùn)行成本，提高過濾機(jī)對物料的適應(yīng)能力。
五、石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)原理
石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)的獨(dú)到之處原理：它是基于一種自然現(xiàn)象，即一根很細(xì)的管子浸入水中時(shí)，管中的水面會(huì)高于其周圍的水面，使得細(xì)小的管孔具有一種提升力，這是由于水的表面張力和管壁之間的親和力所引起。反之，把細(xì)管提出水面也不會(huì)流出。只有施加一定壓力的氣體才能吹出管內(nèi)殘留的水分，這里毛細(xì)管呈現(xiàn)出兩個(gè)作用，一是把水吸入管內(nèi)，二是保持管內(nèi)的水，阻止空氣通過細(xì)管。
六、石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)性能
石膏漿液脫水固液分離技術(shù)就是利用了這一原理，以碳化硅為基本成分的過濾片中布滿了直徑小于2μm的小孔，每一個(gè)小孔即相當(dāng)于一根毛細(xì)管，這種過濾介質(zhì)經(jīng)與系統(tǒng)連接后，當(dāng)水澆注到過濾片表面時(shí)，液體將從微孔中通過，直到所有的游離水消失為止，此后就不再有液體通過介質(zhì)，而微孔中的水阻止了氣體的通過，從而形成了無空氣消耗的過濾過程，這也是石膏漿液脫水固液分離設(shè)備可以比其他過濾機(jī)節(jié)省能源的原因之所在。
當(dāng)過濾片插入石膏漿液中，情況與在水中的情況相同，濾餅所含水分經(jīng)由過濾片中的毛細(xì)管（及一臺(tái)小型的真空泵）抽出，最后達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)也就是濾餅的最低含水量，在這個(gè)過濾過程中，真空度可以達(dá)到95%以上，從而保持了最佳的過濾狀態(tài)。
七、石膏漿液脫水固液分離工作過程
石膏漿液脫水固液分離成套設(shè)備由以下幾部分構(gòu)成：石膏箱、攪拌器、筒體、管道及PLC可編程控制器組成。結(jié)構(gòu)緊湊，所有相關(guān)設(shè)備包括真空泵均安裝在過濾機(jī)上，僅有一個(gè)過濾泵安裝在3m一下，因此石膏漿液脫水固液分離成套設(shè)備僅僅需要一個(gè)非常有限的安裝空間。
石膏漿液脫水固液分離設(shè)備的工作方式與普通的圓盤過濾機(jī)相似，工作周期由石膏漿給入，濾餅形成，濾餅干燥，濾餅卸料，反沖洗五部分組成，石膏漿由濃密機(jī)底流注入給漿槽內(nèi)，攪拌器在槽內(nèi)攪拌防止石膏漿沉槽現(xiàn)象，主軸帶動(dòng)裝有12塊過濾片的過濾盤進(jìn)入石膏箱內(nèi)，在濾盤上形成濾餅，濾餅的厚度可以通過改變石膏漿液位和過濾盤的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，濾餅形成后進(jìn)入干燥過程，干燥后的濾餅經(jīng)由一個(gè)刮刀從過濾片上刮下，值得說明的是，在濾餅的剝離過程中，仍有一層黏附在過濾表面上的濾餅，將被反沖洗水除去，這樣可以減少過濾片的磨損。
八、石膏漿液脫水固液分離成套設(shè)備特點(diǎn)
毛細(xì)作用石膏漿液脫水固液分離設(shè)備類似于傳統(tǒng)真空過濾機(jī)，主要差別在于采用了碳化硅過濾片，這種由燒制的具有特殊結(jié)構(gòu)的過濾片布滿均勻的微孔，它們只允許濾液通過，幾乎是絕對真空的毛細(xì)作用。浸沒在石膏槽中的圓盤在無外力作用下，毛細(xì)作用即開始脫水，石膏漿中的固體停留在圓盤表面，只要固體中還有游離水存在，脫水將繼續(xù)進(jìn)行，過濾系統(tǒng)中僅用了1臺(tái)小型的真空泵，以增大濾液的流量。
石膏漿液固液分離成套技術(shù)是集機(jī)電、微孔濾板、自動(dòng)化控制、超聲波清洗等為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品，與傳統(tǒng)的真空過濾機(jī)相比具有下列特點(diǎn)：
1）真空度高，濾餅水分低。
2）清洗液澈，幾乎不含固體物質(zhì)，可直接返回使用或排入水體。
3）能耗僅為傳統(tǒng)過濾機(jī)的10%-20%。
4）無需價(jià)格昂貴的濾布。
5）自動(dòng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，維護(hù)費(fèi)用低，設(shè)備利用率高達(dá)95%以上。
6）能保證濾餅均勻洗滌。
7）生產(chǎn)無污染，環(huán)境安全。
8）過濾片使用壽命長，更換容易，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低。
9）石膏漿液脫水費(fèi)用僅為傳統(tǒng)過濾機(jī)的18.8%-40.1%。
10）設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，操作維護(hù)方便，占地面積小。
11）過濾作業(yè)在真空度-0.080～-0.082mPa狀態(tài)下連續(xù)作業(yè)，濾餅水分低，產(chǎn)量高。
12）濾液純凈，含固量<50mg/kg，可直接排放，循環(huán)利用。
13）濾餅含水率<17%,松散度良好，可以堆存、運(yùn)輸、使用方便。
14）濾板微孔僅0.2～10μm，適合微細(xì)粉體石膏漿的過濾回收。
15）整個(gè)過程由微機(jī)監(jiān)控，操作簡便，運(yùn)行安全可靠，自動(dòng)程度高。
石膏漿液脫水固液分離成套技術(shù)的工作特性是隨著給料濃度的增大，處理能力逐步增大，工況較好，若給料濃度過稀，濾板表面易形成較薄的細(xì)泥土層，硬性其過濾效果，因此設(shè)法提高濃縮機(jī)的濃縮效率，提高給石膏漿液濃度對于過濾機(jī)的工作效率起到關(guān)鍵作用
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