脱硫石膏浆液脱水固液分离成套技术

技术概况
电站和工业用锅炉通常采用煤作燃料，在燃烧过程中会产生二氧化硫等有害物质，石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺广泛应用于大型燃煤锅炉中以脱除烟气中的二氧化硫。石灰石—石膏湿法烟气脱硫装置在运行中产生大量的石膏浆液，石膏浆液由一定浓度石膏、未反应的石灰石颗粒和大约80%的水组成，脱除脱硫石膏浆液中的水分是脱硫石膏处理的重要工序。在传统的装置中，通常采用水力旋流器加真空皮带机脱水系统完成石膏浆液的脱水工作，脱水后的石膏含水一般在10%左右。传统的烟气脱硫石膏脱水工艺系统复杂需要设置专业的石膏脱水楼，并且对水力旋流器和真空皮带机的要求高，易发生堵塞、磨损、腐蚀的现象。在传统装置中，水力旋流器和真空皮带机一般采用进口产品，使设备投资费用和运行维护费用较高，同时，水力旋流器和真空皮带机要消耗较多的电能。
在石灰石/石膏湿法脱硫中，用真空皮带脱水机对石膏浆液进行脱水。这样不仅减少了脱硫后的二次污染，脱水后的石膏也可以用作建材原材料。从吸收塔排放出来的10%`15%的石膏浆液经过一级脱水和二级脱水后，其含水率达到10%以下。一级脱水系统主要是旋流器，经过旋流器后的石膏浆液一般含水量在50%左右，不能够直接排放，必须经过二级脱水系统，将含水量降至10%以下后，可以作为建筑材料原材料出售。
在整个二级脱水系统中，真空皮带脱水机是整个二级脱水系统的核心。其作用原理为：
通过真空泵抽真空的作用，在滤饼上下表面形成压力差，并以此来挤出水分，达到脱水的目的。在通常情况下，对石膏滤饼的Cl‐含量有一定的要求，所以在脱水的同时使用滤饼冲洗水对滤饼进行冲洗，以达到冲洗Cl‐的效果。
在二级脱水运行过程中，会遇到以下一些问题。
1）滤布纠偏装置故障
真空皮皮带脱水机，滤布纠偏装置长时间故障，保护投运不了，造成真空皮带机滤布撕裂，造成真空皮带脱水机频繁跳闸。
2）胶带磨损
真空皮带脱水机胶带和胶带支撑平台之间胶带磨损，在胶带支撑平台两边的接水槽中，随处可见磨下来的胶带胶末，磨损下来的橡胶条会堵塞接水槽，还会堵塞支撑平台润滑水槽，致使皮带摩擦，阻力增大，严重影响胶带的使用寿命。
3）漏水
真空皮带脱水机漏水，造成脱硫石膏脱水楼地面积水，真空皮带脱水机主要的漏水部位是真空盒密封水外漏和胶带支撑平台两边的接水槽。
4）真空泵结垢
脱硫石膏真空皮带脱水机，依靠真空泵将脱硫石膏浆液中的水分吸出，达到石膏二次脱水的目的，运行真空泵频繁堵转，直接影响石膏脱水系统的正常运行
5）真空皮带机滤布故障
真空皮带脱水机滤饼冲洗水进入冲洗槽后，产生沉淀，运行过程中由于管路堵塞，造成真空泵不能正常运行。
6）冲洗喷嘴堵塞
滤布冲洗水回水中石膏含量较高时，容易造成滤饼冲洗水喷嘴堵塞，滤布长时间冲洗不净，石膏就会淤积在滤布表面，出现滤布表面堵塞，石膏淤积在滤布表面，造成很难清洗，容易在滤布表面结垢，
7）主机密封故障
主机密封性能不好会导致整个系统真空度低，脱水后的石膏滤饼含水率明显偏高，影响过滤效果。
8）真空室对接处脱胶
真空室一般由高分子聚合物制造，这种材料伸缩变形很强，如果没有及时固定或固定不好，容易造成真空室脱胶，出现这种情况时，只有等停车后，放下真理室重新布胶，并固定每段真空室。
9）真空室法兰泄漏
真空室下方法兰连接处泄漏，通常会有吹哨声，解决这种问题只需要停车后放下真空室，检查垫片情况，如果垫片有问题，则更换垫片，如果不是垫片问题，只有将泄漏处的法兰拧紧。
10）滤液总管泄漏
只需拧紧泄漏螺栓，如果是垫片有问题，则需要停车后更换垫片。
11）操作不当造成滤布堵塞
如不及时清洗滤布，石膏就会在滤布表面出现结垢，淤死滤布的表面空间，在使用中就会很难清洗，缩短滤布使用寿命，影响过滤效果。
一般情况下滤布在使用12个月以上的时候需要更换，因为滤布在正常使用长时间后，就会有变形、缩水情况发生；另外还有处理物的杂质滞留在滤布中无法洗掉，虽然滤布没有破损但是已经严重影响了过滤效果
12）皮带跑偏
皮带跑偏是真空皮带机常见的问题，也是最难解决的问题。国内某电厂曾进口过两台真空皮带脱水机，由于其中一台皮带跑偏，基本处于停运状态。
当皮带跑偏达到一定程度后，系统会自动紧急停车。原因是皮带对接有问题。这是皮带跑偏中最严重的问题，主要有斜接和喇叭口两种问题。出现这种问题，除了更换新的皮带，无法采取其他的方法消除这个误差。
13）滤布跑偏
滤布跑偏也是真空皮带机常见问题。滤布空转，滤布跑偏，滤布托辊位移。
14）真空度偏低
出现这个问题时，在中央控制室上可以看到，整个系统真空度低，脱水后的石膏滤饼含水量明显偏高。
15）真空度高
真空度超出正常范围，没有加装除雾器冲洗装置的系统，是很有可能出现的。出现这种问题时，如果没有及时解决这个问题，超过一定的真空度后，系统会自动停车。出现这种问题的主要原因是气液分离器上的除雾器被石膏堵塞。
16）真空度成周期性变化
出现这种问题时，脱水效率随着真空度的变化也成周期性的变化，真空度高时脱水率上升，真空度低时脱水率下降。
出现这种问题的时候，一般情况下，这主要是由于滤布对接处脱胶所造成的。
17）脱水效率不够
脱水效率不能达标：一是真空度没有问题，所给的料能够完全覆盖皮带开槽区间时，脱水效率仍然达不到要求，旋流器出口浆液达不到皮带脱水机所要求的50%左右的浓度。二是真空度稍微偏高，但是没有到需要停车的地步，但是脱水效率仍然不能达标。浆液里面的污泥，污泥覆在滤饼上面，形成致密的一层污泥，隔绝了石膏滤饼和空气，滤饼中的水分无法排挤出来。
18）滤饼中Cl‐超标
滤饼中的Cl‐含量是检测脱硫系统的一个重要指标。一般比较关注的是脱水率，供货商为了达到脱水率，也会有意减少滤饼冲洗水的用量，造成滤饼中Cl‐含量超标。
19）滤饼冲洗水管道和喷嘴堵塞
一般来讲，因为滤布冲洗水使用的是工艺水，一般不会堵塞。滤布冲洗水回水中石膏含量比较高，所以容易造成滤饼冲洗水喷嘴堵塞。
20）滤饼厚度偏厚或偏薄
滤饼太厚，会造成脱水效率不够；滤饼太薄，会造成局部的泄露，脱水效率也有可能不能达标。
21）落料不均匀
落料不均匀的现象表现为：整个滤饼纵向看呈凹凸不平形状，有明显凸起的长条滤饼。造成这种情况主要是因为进料装置的折流效果不够好。
有的部分滤饼厚度超过100mm，太厚的滤饼部分脱水效率存在隐患。
二、脱硫石膏浆液脱水固液分离成套技术
脱硫石膏浆液脱水固液分离成套技术是解决传统脱硫石膏真空皮带脱水机的工艺能耗高、易堵塞、易漏水、易腐蚀、耗电量高、维护工作量高、运行费用高的问题，同时解决降低电耗、降低设备投资和运行维护费用、降低燃煤锅炉烟气脱硫工程造价，进一步提高脱硫效率，提出的一种新的固液分离成套技术，与传统的脱硫石膏脱水工艺相比，本技术通过对湿法脱硫石膏工艺进行优化，对脱硫石膏脱水装置及工艺流程、设备选择、流程布局进行重新配置，在占用较小场地和建筑物体积的情况下，以较低的能耗完成脱硫浆液的脱水，替代传统石膏真空皮带脱水机，解决传统石膏皮带脱水机存在的问题和弊端，整个过程为物理过程，无化学反应，不需要水力旋流器和真空皮带机，不易发生堵塞，不易磨损，也不易出现腐蚀的问题，省去了传统真空皮带脱水机脱水系统的水力旋流器和真空皮带，降低了系统电耗，降低了设备投资费用和运行维护费用，降低了烟气脱硫工程造价，提高了烟气脱硫效果，广泛适用于石灰石—石膏湿法脱硫石膏脱水工艺。
三、脱硫石膏浆液脱水固液分离成套技术
脱硫石膏浆液脱术固液分离成套技术是一种脱硫石膏浆液脱水固液分离新技术，是传统脱硫石膏浆液脱水过滤机的替代产品，具有广阔的市场前景，为国家及重点产品，现已申请10项发明专利，用于脱硫石膏浆液脱水固液分离，获得了明显的经济效益，其能耗仅为普通过滤机的10-20%，被誉为固液分离过滤行业的里程碑式的技术进步。在我国，脱硫石膏浆液脱水固液分离领域得到广泛应用。特点是：投资少、见效快、效率高、运行费用低、操作简单、使用方便，是任何老式过滤设备无法比拟的。本技术不需要水力旋流器和真空皮带机，省去了传统脱水系统的水力旋流器和真空皮带，在占用较小场地和建筑物体积的情况下，以较低的能耗完成脱硫浆液的脱水，整个过程为物理过程，无化学反应，不易发生堵塞，不易磨损，也不易出现腐蚀的问题。分离的水象自来水一般，循环利用，大量节约水资源，提高经济效益，分离的石膏含水率10%左右，松散度良好，可以堆存，运输，使用方便，不需用干燥机干燥，可用于建筑材料，降低了系统电耗，降低了设备投资费用和运行维护费用，降低了脱硫系统工程造价，提高了烟气脱硫效果，适用于石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺的石膏脱水工艺。
四、脱硫石膏浆液脱水固液分离成套技术
脱硫石膏浆液脱水固液分离成套技术，是一种先进的固液分离设备，具有高效节能，适用于石油、化工、电力、冶金、建材、黑色、有色金属选矿、细精煤粉、食品及污水处理等领域，本技术是利用真空负压和微孔碳化硅材料所具有的毛细作用实现过滤，利用微孔的毛细原理---透水不透气而设计的固液分离设备，微孔直径大小一般在0.1-10μm，滤板微孔细小，且相互通透，过滤机采用亲水微孔过滤盘作为过滤介质，过滤时，滤盘中的微孔在石膏浆发生毛细效应，在负压条件下，亲水过滤板与水之间存在的表面张力，可阻碍微孔中的水不被全部抽空，存在于微孔中的水又阻止空气的进入，故只需很小的真空抽吸设备功率，就可以获得接近使用低海拔的较高真空度，其装机功率只相当于传统过滤机的10%，非常节能。在生产使用过程中，滤饼吸附在滤板表面，滤液通过滤板微孔被抽吸走，这样的过程往复循环，达到固液分离的目的。具有技术性能先进，节能降耗，清洁环保等优势，是传统能耗高的滤布式过滤机的换代产品，可替代进口及传统过滤机，利用压缩空气（或压缩空气和真空抽吸同时作用）所产生的压力实现过滤，可比普通过滤机提高压力差近10倍，大幅度提高过滤机的生产能力，降低过滤饼水分，实现一次性固液分离，降低过滤机运行成本，提高过滤机对物料的适应能力。
五、石膏浆液脱水固液分离成套技术原理
石膏浆液脱水固液分离成套技术的独到之处原理：它是基于一种自然现象，即一根很细的管子浸入水中时，管中的水面会高于其周围的水面，使得细小的管孔具有一种提升力，这是由于水的表面张力和管壁之间的亲和力所引起。反之，把细管提出水面也不会流出。只有施加一定压力的气体才能吹出管内残留的水分，这里毛细管呈现出两个作用，一是把水吸入管内，二是保持管内的水，阻止空气通过细管。
六、石膏浆液脱水固液分离成套技术性能
石膏浆液脱水固液分离技术就是利用了这一原理，以碳化硅为基本成分的过滤片中布满了直径小于2μm的小孔，每一个小孔即相当于一根毛细管，这种过滤介质经与系统连接后，当水浇注到过滤片表面时，液体将从微孔中通过，直到所有的游离水消失为止，此后就不再有液体通过介质，而微孔中的水阻止了气体的通过，从而形成了无空气消耗的过滤过程，这也是石膏浆液脱水固液分离设备可以比其他过滤机节省能源的原因之所在。
当过滤片插入石膏浆液中，情况与在水中的情况相同，滤饼所含水分经由过滤片中的毛细管（及一台小型的真空泵）抽出，最后达到平衡状态，此时也就是滤饼的最低含水量，在这个过滤过程中，真空度可以达到95%以上，从而保持了最佳的过滤状态。
七、石膏浆液脱水固液分离工作过程
石膏浆液脱水固液分离成套设备由以下几部分构成：石膏箱、搅拌器、筒体、管道及PLC可编程控制器组成。结构紧凑，所有相关设备包括真空泵均安装在过滤机上，仅有一个过滤泵安装在3m一下，因此石膏浆液脱水固液分离成套设备仅仅需要一个非常有限的安装空间。
石膏浆液脱水固液分离设备的工作方式与普通的圆盘过滤机相似，工作周期由石膏浆给入，滤饼形成，滤饼干燥，滤饼卸料，反冲洗五部分组成，石膏浆由浓密机底流注入给浆槽内，搅拌器在槽内搅拌防止石膏浆沉槽现象，主轴带动装有12块过滤片的过滤盘进入石膏箱内，在滤盘上形成滤饼，滤饼的厚度可以通过改变石膏浆液位和过滤盘的转速调节，滤饼形成后进入干燥过程，干燥后的滤饼经由一个刮刀从过滤片上刮下，值得说明的是，在滤饼的剥离过程中，仍有一层黏附在过滤表面上的滤饼，将被反冲洗水除去，这样可以减少过滤片的磨损。
八、石膏浆液脱水固液分离成套设备特点
毛细作用石膏浆液脱水固液分离设备类似于传统真空过滤机，主要差别在于采用了碳化硅过滤片，这种由烧制的具有特殊结构的过滤片布满均匀的微孔，它们只允许滤液通过，几乎是绝对真空的毛细作用。浸没在石膏槽中的圆盘在无外力作用下，毛细作用即开始脱水，石膏浆中的固体停留在圆盘表面，只要固体中还有游离水存在，脱水将继续进行，过滤系统中仅用了1台小型的真空泵，以增大滤液的流量。
石膏浆液固液分离成套技术是集机电、微孔滤板、自动化控制、超声波清洗等为一体的高新技术产品，与传统的真空过滤机相比具有下列特点：
1）真空度高，滤饼水分低。
2）清洗液澈，几乎不含固体物质，可直接返回使用或排入水体。
3）能耗仅为传统过滤机的10%-20%。
4）无需价格昂贵的滤布。
5）自动连续运转，维护费用低，设备利用率高达95%以上。
6）能保证滤饼均匀洗涤。
7）生产无污染，环境安全。
8）过滤片使用寿命长，更换容易，工人劳动强度低。
9）石膏浆液脱水费用仅为传统过滤机的18.8%-40.1%。
10）设备结构紧凑，操作维护方便，占地面积小。
11）过滤作业在真空度-0.080～-0.082mPa状态下连续作业，滤饼水分低，产量高。
12）滤液纯净，含固量<50mg/kg，可直接排放，循环利用。
13）滤饼含水率<17%,松散度良好，可以堆存、运输、使用方便。
14）滤板微孔仅0.2～10μm，适合微细粉体石膏浆的过滤回收。
15）整个过程由微机监控，操作简便，运行安全可靠，自动程度高。
石膏浆液脱水固液分离成套技术的工作特性是随着给料浓度的增大，处理能力逐步增大，工况较好，若给料浓度过稀，滤板表面易形成较薄的细泥土层，硬性其过滤效果，因此设法提高浓缩机的浓缩效率，提高给石膏浆液浓度对于过滤机的工作效率起到关键作用

本文章由浙江正达环保设备有限公司，卧螺离心机制造专家整理发布