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过滤设备

过滤设备

过滤设备范文第1篇

摘 要:针对油田洗井作业中洗井返出液平均超标10倍,再次入井会造成油层堵塞,随意排放会造成环境污染的状况,研制并应用移动式撬装过滤设备等工艺技术,实现洗井污水过滤循环再利用的目的。

关键词:移动式撬装过滤设备 洗井作业 过滤循环

一、研究背景

油田洗井作业是油井防堵保产的一道重要工序,通过高速流动的液体将井底堵塞泥砂冲散,依靠循环上返液流的携带能力,将冲散的泥砂带到地面,从而有效避免泥砂堵塞油气层,确保油井稳产。

一直以来洗井作业中入井液和返出液的现场净化及其处理问题一直没有可靠的处理设施去解决,利用沉砂隔油池去处理洗井液,但由于分离、过滤,循环洗井效果差未能达到洗井目的,对地层造成直接伤害。而采用罐车循环拉运清水的方式进行洗井,其水质状况取决联合站水质处理能力,水质不稳定,经常出现固体悬浮物和含油量超标的情况,同时会产生高昂的罐车拉运费用,不仅洗井成本高,而且增加了集输系统的负荷和处理难度,经济效益差;

根据中国石化集团胜利石油管理局企业标准Q/SH1020 1386-2008《采油工程入井液通用技术条件》内容规定,在地层平均空气渗透率大于0.6 μm2的情况下,要求含油量≤25mg/L,固体悬浮物含量≤10mg/L。然而根据现场取样分析,入井液含油量和固体悬浮物平均超标4倍,洗井返出液平均超标10倍。洗井的目的在于解除砂堵及恢复油井的正常生产,是维护油井正常生产的一项重要措施,但由于洗井液水质不合格,机械杂质含量超标,杂质进入地层造成堵塞。无论高渗透油藏还是低渗透油藏,一旦形成堵塞,都将对油层造成不可逆的伤害,严重影响油井产量;因此,降低洗井时油层伤害、促进油藏稳产,提高入井液质量势在必行。

二、技术原理及工艺流程

针对油田洗井作业频繁,洗井水质差,返出液处理费用高,对油田的相关工厂化污水处理工艺调研分析,不断学习,加强研究,大胆设想,通过加药、沉淀、除油、除砂、过滤等技术手段实现洗井作业返液的现场净化,就地将返出液处理至入井液标准,就能实现循环洗井,这不仅能节约水资源,而且降低洗井成本。

该过滤装置设计以底盘车为基础,搭载气浮沉降池、旋流分离器、加药泵、多介质过滤器等撬装过滤设备。

洗井返排液在沉降池中沉降后,通过提升泵依次经过旋流分离器,气浮池,除去废水中的固体悬浮物、浮油及乳化物等后进入清水箱,依次经粗过滤和精密过滤两级过滤后,水质达到循环洗井要求。过程中产生的浮渣,收集于浮渣池,定期将浮渣集中处理。

工艺技术原理如下:

1、沉砂除油技术

采用沉砂隔油池来实现初级沉降的效果,废水从井口排出后首先进入沉砂隔油池,采用高度不同的挡板组合,实现分级沉砂;并利用油水密度差,将大部分浮油在沉砂隔油池中刮除掉。同时,在泵吸入口加装一个40~80目的滤网,进一步控制进入处理装置的砂粒粒径,减少水中含砂量。

2、加药技术

通过药剂泵加入碱类、絮凝剂等药剂,经过搅拌后使其达到混凝、絮体增大目的,液体中的可溶解悬浮物类物质经过桥联,泥砂下沉,絮体通过悬浮漂浮到水体表面,便于继续处理。

3、旋流分离技术

来液在涡壳内部形成加速的旋流,在下锥体段,在液流高速旋转时,由于两种互不相容的介质的密度不同,较大的固体颗粒被甩向器壁,随浓液从排沙口排出进入储砂罐;储砂罐内的水通过旁通进入油水过滤器;较小的悬浮颗粒旋转到一定程度后随二次涡流由排水口排出,进入下一级。在此过程中,大块泥砂的去处率大于90%,旋流除砂后的液体中砂粒的粒径小于0.05mm。

4、气浮技术

压缩空气通过气浮系统内的溶气罐,向水中输送大量的微小气泡,使污水中颗粒粒径为0.25~25μm的乳化油和分散油或水中悬浮颗粒附着在微小气泡上,增大微小油珠的浮力,使其迅速上浮从而使液体中的乳化油及分散油的大部分变为浮油,再通过气浮室中设置的浮油收集装置将其捕集去除。

5、多介质过滤分离技术

由于分布在上层的滤料颗粒间的空隙较大与下层空隙较小的滤料分层配置,这样就可以较好的发挥整个滤层的吸附能力,最大限度地增加截污能力,而具有良好的除油和去除水中有机杂质的双重效果。主要是去除水中的悬浮或胶态杂质,特别是能有效地去除沉淀技术不能去除的微小粒子和细菌等。在该多介质过滤器采用的是鹅卵石+金刚砂+无烟煤的组合方式。

最终,将各种多样的撬装过滤设备进行技术整合、一体化集成装配,形成以旋流分离器+加药泵+气浮沉降池+多介质过滤器为主体的移动式撬装过滤设备。本套装置总外形尺寸(长×宽×高):8.5×2×2.5m;处理量:30m3/h;

该设备气浮装置的主要特点是:气泡直径小,产生的气量大,耗能少。如250m3/d气穴浮选机,电动机功率2.2kW;微气泡直径小于60μm;气水比达3:1。并且由于回流管的作用,可实现设备内处理水内循,不但提高了设备的除油效率,而且在进水量减少50%或增加30%的非常情况下设备能正常运行。并且采用底盘车承载,能适应油田的道路状况和移动作业;安全自动化程度较高,可通过控制面板集中操作或监视作业流程中主要参数,并具备相应的连锁功能,作业环节中若出现水量过大,超过警戒水位,则自动外溢并集中收集。

三、设备应用情况

该车载循环冲砂洗井废水过滤设备已在公司应用120井次,成功116井次。每次实验过程中对所取水样进行检测,根据水质检测报告显示:过滤前水质含油量为39.21mg/L,固体悬浮物含量为91.67mg/L,经过车载过滤设备过滤,净化后水质含油量为4.45mg/L,悬浮固体含量为7.33mg/L。其除油率高达88-95%,除砂率高达87-96%。节能减排污水约15000m3,减少废液处理费用98万元,降低了集输系统的负荷和处理难度,产生了巨大的社会效益。

四、结论

该撬装过滤装置具有操作简便、可移动式的特点,并集成“旋流分离、加药搅拌、气浮除油、混凝沉降、分级过滤”等多种技术,能对洗井返液进行过滤并循环利用。各项数据指标能达到设计要求,处理后水质洗井作业的前期、中期、后期均能达到洗井作业入井液技术标准规定。过滤后出口含油量在3-6mg/L之间,除油率高达87-94%;过滤后出口固体悬浮物含量在3-11mg/L之间,除砂率高达86-95%;

过滤效果达到油田规定的《采油工程入井液通用技术条件》标准,能减少对油井污染,降低油层堵塞,间接提高油井产量。同时具有现场反清洗能力,过滤时间持久,提高施工质量。使用该设备的情况下,估算平均单井节约洗井成本费用约1万元整,我公司已应用120井次,产生经济效益共120万元,在各大油田具有较高的推V价值。

参考文献:

[1]伍远平,程雁,周孙彪等 油田含油污水精细过滤技术及装置研究 石油机械, 2003, 31 (增刊): 5~7

过滤设备范文第2篇

关键词:核桃壳过滤器;滤料;更换;污水处理

在长期的生产实践中,人们认识到油田污水处理后代替地下水进行回注是合理开发和利用水资源的正确途径[1]。在油田污水处理环节中,含油污水一般需要经过三级处理甚至四级处理才能达到回注标准,利用滤料的过滤能力对含油污水进行净化处理是绝大多数油田处理其生产污水的关键环节,过滤技术水平的高低以及过滤设备质量的好坏,直接影响整个污水处理工艺的技术水平和处理效果。通过仔细筛选过滤介质、过滤技术能够较大程度地处理在除油池中利用油水密度差自然上浮技术不能处理的部分分散油,此种处理方式也称为粗粒化附聚,即借助油珠对滤料表面的疏水附聚作用,使油珠在滤料表面形成油膜,随后被滤层孔隙间水流剪力洗刷掉,形成粗颗粒油珠上浮而进行油水分离。核桃壳过滤器正是利用上述原理,并充分利用经过特殊处理的野生核桃壳的多孔和大比表面积的特性,将污水中悬浮物和油珠拦截在滤料层表面或吸附在滤料表面[2]。通过在过滤器进出口管线设置差压变送器监测过滤器工作情况,当设备运行一定时间后,滤料受到污染,过滤能力下降,过滤器出水水质恶化,差压变送器示数变大,此时将设备停运并利用反冲洗流程对其进行反冲洗,使滤料恢复原有特性,实现滤料的再生和重复使用,而反洗水将截留物带走,最终实现过滤油和机械杂质的效果。

1现状简介

某油田污水处理系统配置三套核桃壳过滤器,接收处理来自上游气浮选机的生产污水,处理后进入下一级设备,处理合格后的污水由注水增压泵增压注入地层,以补充地层能量,弥补地层亏空,维持注采平衡。设备设计处理参数和目前实际处理效果如表1和表2所示。由于长时间使用,滤料漏失,加上偶有超标污水进入设备,过滤器滤料受到污染,常规反冲洗已经不能达到对滤料的清洗作用,滤料不能完全再生,过滤效果变差,虽然设备在处理污水含油方面能够达到处理标准,但处理后污水中悬浮物含量超标,无法达到设计处理要求,影响注水水质,对油田长远开采产生不利影响。经现场作业人员取样分析及与设备供应商沟通交流,决定对滤器滤料进行更换,以恢复设备过滤能力。

2原因分析及滤料更换

2.1原因分析

由于核桃壳过滤器是利用滤料的多孔性和大比表面积的特性,将污水中悬浮物和油珠拦截在滤料层表面或吸附在滤料表面,从而达到清除污水中悬浮物和污油的目的,因此过滤器滤料的总比表面积直接关系到其过滤效果[3]。设核桃壳过滤器滤料体积V(1)式中:A为滤料总比表面积(m);V为滤料的体积(m3);Vp为孔隙的体积(m3);Vs为单个滤料颗粒的体积(m3);as为单个滤料颗粒的比表面积(m2);n为滤料颗粒总数;m0清洁滤料孔隙率;d单个滤料粒径(10-6m3)。分析式(1)可知,随着滤料使用时间的延长,滤料漏失造成滤料体积V降低,滤料污染引起的结团等现象造成滤料孔隙率m0降低和滤料粒径d增大,从而造成滤料总比表面积A明显降低,导致过滤器过滤效果明显下降。鉴于对设备进行反冲洗已不能达到滤料再生的效果,对滤料进行更换是当前唯一可行的办法。

2.2滤料更换

经过周密施工设计及现场准备,作业人员将备用核桃壳过滤器投用,并对该受污染设备进行隔离泄压放空,按照图1所示思路及步骤对核桃壳过滤器受污染滤料进行了更换,单组设备滤料更换完毕后对另一组设备进行更换,保证作业过程中油田污水处理系统的正常运行。所有设备滤料更换完毕之后对其进行长时间加密取样观察,分析核桃壳过滤器过滤能力变化情况。

3效果检验

核桃壳过滤器滤料更换作业结束后,操作人员将其投入污水处理系统正常使用,在流程运行状况(处理水量、处理水质等)维持不变的前提下,选取一组设备(核桃壳过滤器A)作为样本对其连续两周内过滤效果进行加密取样、化验,与前期该设备化验过滤效果进行对比分析,判断其过滤能力变化情况。数据分析如表3所示。从表3对比可以看出,经过滤料更换作业后,核桃壳过滤器过滤效果得到明显提升,在除油率和除悬率两方面都得到明显改善,设备平均除油率由78.6%上升到86.1%,平均除悬率由51.0%上升到70.8%。

4结语

(1)本次作业对核桃壳过滤器滤料进行了更换,恢复了设备的过滤能力。同时在作业过程中发现了一些设备运行中产生的其他问题,对今后优化设备管理制度,加强设备维护保养,具有良好的指导意义。(2)通过连续两周对核桃壳过滤器A进行加密取样、化验观察,滤料更换前后该核桃壳过滤器过滤效果得到明显改观,设备平均除油率由78.6%上升到86.1%,平均除悬率由51.0%上升到70.8%,设备过滤能力提升明显。(3)通过开盖后对罐内滤料高度的观察,由于罐内出液筛管存在破损,长时间使用之下罐内滤料存在较为明显的漏失情况。漏失滤料进入下游流程,对下游流程中动力泵类设备产生不良影响,因此定时对设备进行开盖检查维保具有重要意义。(4)罐内滤料存在结块硬化情况,可持续探索优化设备反洗时的时间、药剂浓度和反洗水量等参数的设置,提升设备反洗效果,延长滤料使用寿命。(5)设备管理关键在于作业人员,应加强对作业人员的作业培训,提高其责任心及作业技能,同时做好设备维护保养工作。

参考文献:

[1]谢磊,胡勇有,仲海涛.含油废水处理技术研究[J].工业水处理,2003,23(7):4-6.

[2]封莉,石杨,陈文兵,等.核桃壳滤料用于处理含油、含浊废水的试验研究[J].安全与环境学报,2003,3(4):35-37.

过滤设备范文第3篇

关键词 细粒煤;设备;脱水;选用

中图分类号 TD 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)031-0174-02

选煤是煤炭行业生产中提高煤炭产品质量必不可少的生产环节,是综合利用有限的煤炭资源、节约煤炭资源和保护环境的有效途径,近年来,随着采煤综合机械化程度的提高和选煤厂煤炭分选过程机械化程度的提高,原生煤泥和次生煤泥量都有所增加,加大了选煤厂产品中煤泥的含量。尤其是用煤造成的环境污染已成为制约经济发展的重要因素,做好煤炭利用前的洗选加工是使用煤排放的污染物总量得到有效控制的最经济、最有效的途径。在洗选前将煤炭破碎使煤和矸石、黄铁矿先行解离是使煤炭得到有效分选的前提,产生的次生煤泥更增加了煤泥的

总量。

我国目前已建成的选煤厂绝大部分都是湿法选煤厂,细粒煤、煤泥水分的高低是影响产品煤最终水分高低的重要因素。对于炼焦用煤,精煤水分高,会增加热能消耗,延长焦化时间,降低焦炉产率,缩短炼焦炉使用寿命;对于动力用煤,精煤水分高,会增加热能消耗,降低煤炭产生的热值,加大煤炭用量,影响动力设备正常运转;在运输时,精煤会随着水分渗出而流失,既浪费宝贵的能源资源,又污染环境,尤其在冬季寒冷的地区,会发生冻车皮事故,严重影响车皮的周转率,给铁路运输造成不必要的经济损失。因此,煤炭洗选后降低出厂精煤水分的关键是搞好细粒煤、煤泥的脱水!细粒煤脱水设备选择适宜,既可节省设备投资,又可使生产过程便于管理。为此就几种煤炭洗选常用的细粒煤脱水设备的选用做一个浅述。

1 几种细粒煤脱水设备的选用

目前选煤厂普遍采用圆盘式加压过滤机;水平带式真空过滤机;新型精煤压滤机;和沉降过滤式离心脱水机、过滤型离心脱水机等离心设备;以及煤泥滤饼成型干燥等技术进行细粒煤的脱水。

1.1 圆盘式加压过滤机

圆盘式加压过滤机是将一台盘式过滤机装入一个密闭的加压仓中,工作时加压仓内充以一定压力的压缩空气,在滤布两侧形成一个正压差,通过压缩空气挤出滤饼缝隙中的水,经过滤、脱水、卸饼等工序后实现固液分离。过滤机连续地将滤饼卸落到压力仓内底部的刮板输送机上,集中运到密封排料仓,排料仓采用双层闸板结构,既保证仓内压力不下降,又及时将滤饼排出。该设备具有过滤速度快、滤饼水分低、处理能力大、噪音低、能耗少等特点。

加压过滤机的选用主要是确定设备的过滤面积和使用台数,确定设备的过滤面积和使用台数最根本的条件是处理量,即-0.5 mm级煤泥的总量。而其处理能力除与工艺条件有关外,与被过滤物料的特性如密度、颗粒形状、浓度、粘度、沉降速度等密切相关。加压过滤机的最大特点是成饼速度快,一般仅需6 s~10 s,而一旦成饼,在工艺上很难调整,因此,对物料特性的变化异常敏感。依据目前加压过滤机在各厂的实际生产情况,其处理能力通常情况为:处理浮选精煤为0.5 t/m2・h~

0.8 t/m2・h,处理原生煤泥为0.3 t/m2・h~0.6 t/m2・h。

该设备用于过滤细粒煤,比传统使用的盘式真空过滤机滤饼水分平均低10个百分点左右,基本保证了选煤厂出厂精煤水分不超标。其自动化操作水平比较高,整机(包括部分辅机)由计算机控制,运行情况通过不同的画面直观显示,启动、运转、停止及特殊情况下的短时等待均为自动操作,液位、料位自动调整和控制,并可自动报警及自动停止运转等功能,还可根据实际情况修改程序以满足不同用户的要求。

但是该设备以间歇方式排料,以致不能具备较大的处理能力,很难满足细粒煤泥含量较大时的脱水任务。特别是其庞大的空间体积和巨大的重量,使得在工业厂房的建设和设备的布置中遇到了很多难题。而且这种设备的市场价格比较昂贵,辅助设备也很多,导致初期建设资金投资量很大。

1.2 水平胶带式真空过滤机

水平胶带式真空过滤机是使被过滤的物料在固定真空箱的真空吸力作用下,物料借重力散落在固定真空箱上面的同步运行的水平胶带的滤布上,固体物料被截留,液相通过滤布、胶带和真空箱排出的一种煤泥真空过滤脱水设备。大颗粒首先沉降在滤布表面形成覆盖层,这样既不易堵塞滤布,增加了滤饼的透气性,又降低了过滤阻力,其最大特点是不象其他细粒煤脱水设备对入料粒度要求严格,适用于0~3mm粒级物料的过滤。能够实现重力和真空负压力组合脱水,具有入料在水平胶带上呈粗、细煤泥自然分层、过滤速度快、真空区利用率高、卸饼彻底等

特点。

在设备选型时,首先要明确要处理的煤泥量以及滤饼要达到的水分指标、入料粒度组成、入料浓度后再确定过滤带的长度和宽度。带速是影响生产能力的操作因素,在实际使用过程中应根据滤饼水分要求和生产能力限度来操作。在使用过程中,当入料粒度组成中-0.074 mm粒级含量超过40%时,生产能力有所下降,入料浓度低于450g/L也影响生产能力,实际生产能力在0.3 t/m2・h~0.8 t/m2・h之间。

水平胶带式真空过滤机比同等条件下使用的圆盘式真空过滤机的产品低5~8个百分点;滤液中固体含量平均为10 g/l。但是其同样存在难以克服的体积庞大和重量巨大的缺陷,和价格昂贵的问题。使得许多中小选煤厂没有足够的能力来购买和使用。

1.3 新型精煤压滤机

新型精煤压滤机是利用压力泵或压缩空气,将预先准备好的煤浆压入由相邻两块滤板组成的密闭滤室中,使滤布两边形成压力差,滤液透过滤布排出滤室而滤饼则被截留在滤布上,来实现固液分离。新型精煤压滤机集流体静压力过滤、隔膜剪切挤压过滤和强气压穿流过滤为一体。其脱水过程分三个阶段:1)高压强的流体静压力过滤脱水,主要排出滤饼颗粒间的游离水和部分空隙水;2)二维变向剪切压力过滤脱水,旨在破坏在静压力过程中所形成的滤饼定型空隙,改变颗粒拱桥的几何结构,重新排列滤饼颗粒布序状态;3)采用强气压穿流脱水,用压缩空气强气压流穿透滤饼颗粒孔隙,运载滤饼颗粒空隙中的剩余水,可大幅度降低细粒煤产品水分。三个过程完成后可使滤饼水分达到16%~18%。

按照板框式压滤机的经验计算,当处理尾煤、煤泥时,处理能力分别为0.01 t/m2・h~0.015 t/m2・h和0.01 t/m2・h~0.02 t/m2・h,因此,根据细粒煤的量来初步确定压滤机的结构参数,当设备的结构参数确定之后,设备能否达到设计的处理能力取决于被过滤物料的特性和操作条件,其中入料浓度、过滤工作压力和过滤时间等是影响生产能力的主要因素。根据相关研究,入料浓度每提高10%,设备可增加处理能力15%~18%,压滤时间减少,滤饼水分降低。在可能的情况下,加强工艺设计,尽量提高入料的浓度,使设备发挥较好的作用。提高入料压力,可缩短过滤时间,又可降低滤饼水分。入料浓度和入料压力直接影响滤饼水分的高低,如不改变入料压力和入料浓度,仅靠延长过滤时间达不到降低滤饼水分和提高过滤处理能力的目的。

但由于此种设备需要强大的空气压缩装置,必须为其配置较大型的空气压缩机和相关辅助设施,相应地增加了工厂的人员数量和管理上的难度。

1.4 沉降过滤式离心脱水机

沉降过滤式离心脱水机是一种连续生产的固液分离设备,其工作原理是:当物料进入离心机转鼓内,在离心力的作用下,物料中的固体颗粒沉降在转鼓的内壁上,而液体和少量难沉降的微细颗粒从溢流口排除,成为离心液。固体颗粒由螺旋送到过滤段。由于螺旋和转鼓之间有一定的转差,物料得以进一步脱水,最终产品从排料口排出。

沉降过滤式离心脱水机在选煤厂中主要应用于浮选精煤和原生煤泥的回收与脱水。其工作效果主要受到离心强度、离心机结构参数、入料性质等影响,尤其是当入料中-0.045 mm粒级含量超过40%时,产品水分和离心液浓度迅速增加,固体产率和脱水效果明显下降。

在同样物料条件下,沉降过滤式离心脱水机产品水分比加压过滤机、真空过滤机和压虑机均要低,而且处理能力较大,具有满意的应用效果。

但由于沉降过滤式离心脱水机是选煤设备相对精度比较高的设备,所以其对制造过程的精度要求较高,在我国由于受制造精度、加工工艺和材料、研制水平等方面影响,设备质量弱于国外同类型设备,在选煤厂运行过程中事故率较高,维修保养费用较高,影响了其在我国选煤厂的推广和应用。

但综合上讲,沉降过滤式离心脱水机是一种高效的脱水设备,只要我们加大科研投入,提高制造精度,保证质量,降低维护费用,本着其脱水效果好、设备转动平稳,振动小,噪声低等优点,必将在我国有着良好的推广应用前景。

1.5 过滤型离心脱水机

过滤型离心脱水机,其工作过程是湿煤通过入料口,进入筛篮和螺旋刮刀之间后,在高速旋转的筛篮所产生的离心力的作用下,水和小的颗粒透过物料层,穿过筛网排出,而煤粒则保持在筛网内侧,利用螺旋刮刀与筛篮之间的转速差,螺旋刮刀将精煤从筛面上刮下。用于2~0mm的煤过滤脱水时,当入料中-0.125 mm含量低于50.0%,入料浓度介于50%~75%之间的情况下,产品外在水分9.5%~11.00%,脱水效果好,设备转动平稳,振动小,噪声低,对粗煤泥脱水效果良好,对缓解选煤厂后续煤泥水处理系统的压力,实现洗水澄清和煤泥水闭路具有主要意义,经济效益和社会效益显著。

1.6 煤泥滤饼成型干燥技术

煤泥滤饼成型干燥技术在北方的湿法选煤厂中有一定的应用。选煤厂为使洗水闭路循环,普遍采用压滤机回收煤泥,压滤机回收的煤泥具有粒度细、热值低、水分高、粘度大、储运差等特性,在处理和利用上存在一定的难度,一旦煤炭市场的有所变化,作为商品煤外销十分困难,因此煤泥已成为制约选煤生产和污染环境的一大问题。

煤泥滤饼的成型、干燥技术,使之粒度和水分满足商品动力煤的质量要求,从而解决大量煤泥产品出路问题。该技术所采用的煤泥滤饼碎干机集煤泥定量破碎、定量给料、穿流干燥脱水和螺旋排料功能于一体,再配以燃烧炉、鼓风机、引风机、除尘器和测控柜等辅助设备,构成进料为湿煤泥滤饼,出料为碎干产品的完整生产系统。其中碎干产品的水分(能满足水分

需要注意的是由于碎干工艺是压滤回收煤泥的后续作业,因此,在配置滤饼碎干工艺时,需要充分考虑与压滤机的工作制度相匹配,以免煤泥滤饼再落地,给生产操作带来不利的影响。

在设备选型时,应以压滤机的煤泥滤饼生产量来初步确定干燥设备的型号规格,此外还要考虑干燥设备的入料水分以及干燥后的产品水分,以确定设备在单位时间内需要蒸发的水量。对于干燥介质的温度,由于受设备材质以及煤泥性质的限制,宜在450℃±50℃。由于各种物料的特性有所差异,为使设备在实际生产上运转正常,发挥好的作用,宜在对燥的煤泥特性分析的基础上,进行中间试验,以保证设备选型的合理性、经济性。

煤泥滤饼的成型、干燥技术可使煤泥副产品增值为商品动力煤;选煤厂可实现由洗水闭路循环到煤泥全部回收利用的二次飞跃,完善选煤工艺,杜绝煤泥落地,改善厂区环境,实现可持续发展。

2 结论

综合上述选煤厂常用细粒煤脱水设备效果的比较,可以看出各种技术都有着各自的优势,因此也就造成了以上几种设备在现场都有一定范围的应用。

细粒煤脱水设备的选用是一个极其复杂的工作过程,应该根据企业的具体情况、入料的性质、产品市场定位等各方面综合分析,灵活选出一种适合本厂的细粒煤泥脱水设备。

参考文献

[1]褚良银.陈文梅.高效过滤技术的研究与新进展[J].过滤与分离,1996,1.

[2]谢广元,等.新型精煤压滤机与脱水工艺研究[J].选煤技术,1996,6.

[3]杨俊利.几种煤炭脱水设备选用方法的探讨[J].过滤与分离,2001,2.

[4]曹丽.加压过滤机的使用及性能分析[J].山东煤炭科技,2010,2.

过滤设备范文第4篇

关键词:重碱过滤 水平真空带式过滤机 节能减排

一、重碱过滤技术发展及应用情况

滤碱机用于滤碱工序,其作用系将固体重碱从母液分离出来以送至煅烧工序生产纯碱。滤碱机的技术性能直接关系到纯碱生产的产量、质量、能源消耗、工艺指标、煅烧工序的生产能力以及企业清洁生产水平。特别是在联碱工艺中,滤碱机洗水当量直接影响母液的平衡,从而影响整个联碱工艺的运行以及生产废水的排放。

多年来我国大、中型碱厂重碱过滤主要采用真空转鼓过滤机。然而由于真空转鼓滤碱机为圆筒结构,转鼓直径受限,影响了其单机产量的提高,限制了滤饼洗涤和过滤时间,容易造成纯碱产量和品质不高、母液膨胀等问题。索尔维公司在上个世纪80年代开始在氨碱装置重碱过滤采用水平带式真空过滤机,该设备在布料、过滤、洗涤、干燥和卸料等方面比传统的转鼓真空过滤机具有无法比拟的优越性,并且具有集成化、自动化、大型化、高效率等特性与一身,逐渐取代了之前普遍采用的转鼓真空过滤机。

鉴于水平带式真空过滤机的优越性,在20世纪初期,我国碱厂开始尝试将水平真空带式过滤机用于重碱过滤。国内纯碱行业最早将水平真空带式过滤机用于生产的是中州铝厂。但由于没有针对过滤介质的物料特性和过滤性能进行系统考虑,以致应用效果不理想,各项指标不如转鼓真空过滤机。2005年,大化集团在60万吨/年联碱装置搬迁改造项目中,大胆引进了国外水平真空带式过滤机用于重碱过滤。实践证明,水平带式真空过滤机性能优异,洗水当量较小,既保证母液平衡或收缩,又能获得较高的重碱/纯碱质量。2012年,大连化工股份有限公司成功将水平带式真空过滤机国产化,一次开车成功。水平带式真空过滤机的国产化将推动其在纯碱行业的应用和普及,有望取代转鼓真空过滤机。

二、重碱过滤工作原理以及技术水平

1.重碱过滤工作原理

真空转鼓过滤技术和水平带式真空过滤技术的工作原理均系借真空泵的作用在滤碱机内抽成负压,形成过滤介质(滤网)两面压力差,将悬浮液中的液体抽走,固体颗粒留在滤网上,从而使固液体分离,同时将固体颗粒洗涤吸干,使其盐份和水份达到指标。

重碱过滤可用经典的过滤方程式(1)进行分析:

(1)

式中:Δp为过滤压强差,Pa;r为单位重量滤饼的平均质量比阻,m/kg;m为滤饼的干湿重量比;V为滤液体积,m3;t为过滤时间,s;μ为滤液粘度,Pa·s;ρ为滤液的密度,kg/m3;A为过滤面积,m2;c为滤浆中固体物质的质量分率。

当物料母液粘度及固体颗粒大小相同或不变的情况下,且过滤介质的阻力也处于相接近的状态下,那么任何一种真空过滤机的生产强度必然正比于真空过滤机的的过滤介质和滤饼两侧压力降推动力(俗称真空度的大小)。同时,过滤时间也是影响滤饼含水量的因素之一,增加滤碱机干燥段长度,能有效降低滤饼含水量。

2.滤碱机技术水平因素分析

从过滤速度方程分析,提高过滤效果、降低滤饼含水量就要加大过滤压强或增长过滤时间。但延伸到实际生产之中,过滤效果仅是衡量重碱过滤技术水平高低的因素之一,还需考虑设备投资成本、运行维护费用、清洁生产水平等。水平带式真空过滤机设备性能较高,能极大的改善了纯碱生产工艺条件,节能减排效果较好。采用水平带式真空过滤机,纯碱盐分下降到0.2%以下,有利于纯碱品质的提高;重碱水分降低到16%以下,有效节约了蒸汽用量;洗水当量较低,小于0.6m3/t碱,使得联碱系统母液收缩,可实现联碱装置特定洗盐工艺条件下的洗盐膨胀卤水回用。在企业投资成本、运行维护费用方面,高性能过滤设备的国产化程度成为关键,这是因为进口设备价格高、损坏后修复难度大,维修时若更换进口件,采购时间长,费用高,若更换国产件,加工精度达不到原始要求,以致使用寿命短,安全性差,这将给企业生产带来较大负担。另外,设备大型化、自动化也将成为降低投资成本和维护费用的有效途径。

三、重碱过滤新技术发展趋势

纵观目前重碱过滤新技术,主要有提高滤碱机性能、重碱二次分离技术、助滤技术等几个方面:

1.提高滤碱机性能

1.1真空转鼓过滤机升级换代。由成都天宝公司生产的转鼓过滤机已经退出了高性能的第五代产品,规格有13.5m2、20m2和23m2,该产品主体材料采用超低碳不锈钢,喷嘴喷淋洗涤装置、压辊结构、搅拌装置、分配头、错气盘等关键部位都进行了改进,对降低制碱原材料消耗及提高纯碱成品品质起到了一定的推动作用。

1.2研制高性能国产水平真空带式过滤机。由大连大化设计公司与大化集团大连化工股份公司联合开发制造的纯碱专用真空水平带式滤碱机,于2012年8月份通过了中国石油和化工联合会组织的科技成果鉴定,产品质量和性能指标达到国际先进水平。国产化带滤机的研制迎合了纯碱产能的增加,节能减排要求以及设备大型化趋势,在纯碱行业应用前景广阔。

1.3提升装置自动化水平。山东海化公司开发了纯碱装置先进控制系统,实现了自动化控制和优化生产,解决了常规控制中不易解决的多种难题,在能满足人们对生产过程的安全、高效、优质和低耗的要求,取得了可观的经济效益。但是,相较于国外,国内在此领域做出的研究还远远不够,而未来的滤碱机势必应对分离条件具有智能化响应,具有自动适应分离条件改变的能力。

2.重碱二次分离技术

为降低重碱水份和盐份,提高产品质量,节约能源,提高煅烧炉能力,先后有多家纯碱企业分别引进离心分离机进行重碱二次分离[1],重碱水份可降低至15%以下,同时重碱盐份也有所降低。然而采用离心机降低重碱水份时,因离心机筛蓝带风量大,增加了氨的暴空损失,恶化了环境。同时,增设离心机将加大企业投资,增加电耗,产期运行又存在能力衰减问题。因此从长远来看,建议将离心机更新为高校节能设备[2]。

3.助滤技术应用

近年,在重碱洗水中加助滤剂已经在碱行业中得到应用[3]。由大连化工研究设计院研制开发的系列ZL助滤剂,专用于纯碱制造过程的重碱过滤,已有多家纯碱厂应用,现已由单一品种发展为适合不同纯碱生产厂操作工况的系列产品。经不断改进,该产品及应用技术已实现更新换代,可实现降低重碱水份3%,提高烧成率2%,节省洗水量,对纯碱成品无不良影响。

四、结束语

我国纯碱产能过剩,行业低迷,采用高效节能大型设备,降低能源消耗和成本,成为行业今后可持续发展的关键。滤碱机作为纯碱生产关键设备之一,其大型化、自动化、国产化将成为重碱过滤技术的发展趋势。企业在推广重碱过滤新技术、新设备的同时,要强化过滤操作,有效的发挥设备性能,达到提高产品质量、降低生产成本、提升经济效益的目的。

参考文献

[1] 刘彬,陈勇虎,曹学臣. 重碱二次分离技术的应用, 纯碱工业, 2011,1:39-41.

过滤设备范文第5篇

关键词:新型过滤设备 自动反冲洗 过滤机

一、引言

在城市给水、工业用水的水质预处理及循环冷却水处理中。都离不开过滤。传统的过滤方式都是采用砂滤,虽然砂滤足一种传统的过滤方式,而且在很多场合也是可以的、但是采用砂滤也有很多的不足之处:1、占地很大、设备成本高;2、需要定期更换滤料,后期维护成本大;3、需要一备一用。所以,在很多场合,广大用户都急需一种过滤效果高、成本低、维护方便的过滤设备。近几年来许多科研机构与厂家研制开发了不少新颖实用的产品,并在很多地方得到广成功的应用。其中北京沃特瑞环境保护技术有限公司在研究国内外同类产品 及引进国外先进技术的前提下研制出了一种非常先进的过滤设备——自动反冲洗过滤机。

二、工作原理

1、当水通过过滤机的粗滤网后进入细过滤室,脏物在细滤网上逐渐堆积形成一层滤饼。于是在细网的内部与外部产生压力差,当此压力差达到预先设定值,反冲洗控制器控制液压阀和液压缸活塞,水从液压马达室经液压阀流出。当液压阀打开时,马达室内、收集器以及吸嘴内的压力降至极低点。这样就引起细网外侧面(清水)和与吸嘴相对的细网内侧面(浊水)之间产生一个压力梯度。靠这种压力梯产生的反冲运动就清洗净了与吸嘴相对的滤网区域。当水及脏物经过液压马达时会转动收集器,同时液压缸中的活塞也被驱动带动收集器作轴向运动。吸嘴的轴向运动和旋转使吸嘴能扫到滤网每一处。可以使滤网整个清洗干净。当滤网上的脏物冲洗掉后,压力差消失了,冲洗控制器关闭液压阀,活塞回到它原来的位置,此时整个系统回到原来位置等待下一个清洗循环。

2、为什么反冲洗能自动进行:

前面说过,反冲洗是靠液压阀打开和液压缸活塞的动作来实现的,而这些都是通过反冲洗控制 器来控制的。反冲洗控制器根据从过滤器进、出口传过来的压差值能准确控制液压阀和液压缸,而控制器的动力来自于管线自身的压力。

3、进行反冲洗时不间断供水,整个反冲洗是以吸嘴净滤网每一点这样的方式实现的。反冲洗时只是吸嘴与细滤网之间很小的局域压力发生变化,而收集器与液压缸的动作也不影响正常的供水。同时,在进行反冲洗时所消耗的水量很少,以流量为300m3/h.的过滤器为例:其反冲洗流量为35—40m3/h,反冲洗时间为7—15秒,反冲洗水量为80—160L。

4、过滤精度最小为15微米,现以50微米细网的过滤特性曲线说明自动反冲过滤机的过滤效果:

50微米细网过滤特性:

从坐标中可以看出:

悬浮固体大于50微米时去除率为100%,悬浮固体小于50微米时去除率为50%。以滤网为基础的主过滤性保证100%去除大于50微米的悬浮固体,而以滤饼集结为基础的辅助过滤性的优点是可以去除细小微粒。