項目

現狀 BDO 裝置炔化催化劑的置換，目前使用圓盤過濾器 （F103）實現廢催化劑的分離。在 BDO 裝置停車后，炔化 催化劑的活性降低不可逆轉，需對炔化催化劑進行大量置 換以滿足催化活性要求。使用現有的圓盤過濾器（F103） 工作量大且分離效率低，炔化催化劑置換速度慢，對裝置 負荷的影響周期長。每次處理約 1.5 m3 催化劑漿液，時間 為 6 h ～ 8 h。同時，甩出的稀糊狀廢催化劑中帶有 BYD 溶液，危廢量大，處理費用高且處理手續難度大。單套裝 置，每天過濾器 F103 需運行 3 個周期，員工每班次 需完整地操作一次，每周 6 d，工作量大。每天約排出廢催 化劑 8 桶（200 L 鐵皮桶），約合 1.6 t。每年（按 300 d 計 算）約使用鐵皮桶 300 d×8 個 / d=2400 個，費用高。

BDO 裝置如采用高壓隔膜壓濾機替換原設計的圓盤 過濾器 F103 進行炔化催化劑分離，該設備運行效果較好， 處理量較大且分離效率高。優點如下。

1）回收 BYD 溶液， 節約生產成本。

2）替換 F103，節省濾盤采購費用，減少 盛放廢催化劑的鐵皮桶的采購費用。

3）排出的催化劑水液 含量少，減少了廢銅鉍催化劑的產生量，進而減少處理難 度和處理費用，緩解環保壓力。

4）大大降低了員工的勞動 強度。

增加壓濾機前后流程對比

增加壓濾機前，使用圓盤過濾器進行分離，F102 濃縮 循環液進入緩沖槽（V104）中，然后進入圓盤過濾器 F103 中進行過濾。在整個過濾分離期間，如果 F103 的濾盤出現 形變或者催化劑的濃度過稀，都會導致過濾失敗，清液無 法采出。并且圓盤過濾器的濾盤是密封在設備內部，一旦出現無法清液采出的情況，圓盤過濾器就被迫停運，必須 將所有濾盤吊出，才能準確找出變形位置，造成的檢修工 作量巨大。在正常過濾期間，圓盤過濾器需頻繁甩盤，來 保證過濾效果。圓盤過濾器每天分離物料約 5 m3 ，并且在 甩盤之后，過濾后的廢催化劑呈糊狀，含水量約占 60% 左 右。流程示意如圖 1 所示。 增 加 壓 濾 機 之 后，F102 濃 縮 循 環 液 進 入 緩 沖 槽 （V104）中，進入壓濾機，壓濾機共有 29 塊濾板，且濾板 之間都有透明采出管線，能夠準確判斷壓濾效果，及時調 整濾布或者催化劑濃度。壓濾后的清液回收至系統，每天 分離處理物料可達 20 m3 ，大大提高了工作效率。處理后 的濾餅成塊狀，含水量約在 10% ～ 15%。同時在現場安 裝的過程中，增加了清液回收緩沖罐，緩沖罐出口增設一 組袋式過濾器，采用精度為 1μm 的濾袋對清液再次進行 過濾回收，避免催化劑的細小顆粒進入后系統中。

壓濾機的結構和技術參數

壓濾機的組成有 5 個部分。

1）機架部分：機架是整套 設備的基礎，它主要用于支撐過濾機構，由止推板、壓緊 板、機座、油缸體和主梁等連接組成。設備運行時，油缸 體上的活塞桿推動壓緊板，將位于壓緊板和止推板之間的 隔膜板、濾板及濾布壓緊，以保證帶有壓力的濾漿在濾室 內進行加壓過濾。

2）過濾部分：過濾部分是由整齊排列在主梁上的隔膜濾板、廂式濾板和夾在他們之間的濾布組成。 過濾開始時，濾漿在進料泵的推動下，經止推板的進料口 進入各濾室內，濾漿借助進料泵產生的壓力進行固液分離， 由于過濾介質（濾布）的作用，使固體留在濾室內形成濾 餅，濾液則由排液閥排出。排液閥后采出管線采用透明膠 管，能夠更為直觀的觀測過濾效果。

3）液壓部分 ：液壓 部分是主機完成壓緊和松開的動力裝置，在電氣控制系統 的作用下，通過油缸、油泵及液壓元件來完成的一系列工 作 ；當系統被壓緊時，將各個濾室密封，用于過濾 ；反之， 松開時，用于卸料。

4）卸料部分：卸料機構主要由兩臺減 速機、傳動軸、鏈輪、鏈條等部件組成。當壓緊板松開后， 支撐座位置的電機啟動，通過鏈輪和鏈條拉動油缸座、壓 緊板，并拉開第一濾板，止推板位置的電機啟動，帶動隔 板拉開第二部分濾板，通過電控信號傳遞，使之反轉，帶 動隔板拉開剩余的濾板，這樣一個卸料過程完畢。

5）電氣控制部分 ：電氣控制是整個系統的控制中心，它主要由電 控柜、斷路器、空氣開關、接觸器、中間繼電器、行程開 關以及接近開關等組成，可控制整個壓濾循環。

壓濾機的工作原理

該高壓隔膜壓濾機擺脫了傳統箱式壓濾機僅靠流體靜 壓力進料擠壓脫水的方式，它在入料初期的工作過程和傳 統箱式壓濾機一樣，通過給料泵不斷地將物料壓入濾室， 擠壓室內的物料，料漿通過濾布過濾分離，在過濾期結束 后即停止入料，濾餅的進一步脫水是采用壓縮空氣充填隔 膜，由隔膜變形產生兩維方向的壓力，來破壞顆粒間形成 的拱橋，將殘留在顆粒空隙間的濾液擠出 ；濾餅中的毛細 水，則通過強氣流進行穿流置換排出。因而高壓隔膜壓濾 機可以最大限度地降低濾餅的水分。 壓濾機工作時， 液壓站上的柱塞泵給油缸的無桿腔供 油，油缸體上的活塞桿推動壓緊板， 將隔膜濾板、廂式濾 板及濾布壓緊（當達到壓力上限時，柱塞泵停止工作）， 使 相鄰濾板之間形成封閉濾室。然后啟動入料泵，含有催化 劑的物料由入料泵以 0.8 MPa 的壓力通過濾板的中心孔進 入各濾室（止推板的中心孔和壓緊板的側面兩端同時進料） 通過入料壓力進行固液分離， 利用濾布的透水性， 使催化 劑留在濾室內形成濾餅， 濾液由濾板的排水孔排出。待濾 餅形成后， 再向隔膜濾板內通入除鹽水， 進行壓榨， 進一 步降低濾餅水分。通過泄壓閥排出系統中的壓力后，柱塞 泵啟動給油缸的有桿腔供油，活塞桿收回油缸，第一組濾 板松開，通過拉板機構依次拉開每組濾板， 實現最終卸料。 至此， 一個壓濾循環結束 。

效益分析

降低廢催化劑處理成本 原 F103 分離出的廢催化劑為稀糊狀，現壓濾機分離出 的廢催化劑為干塊狀。 單套裝置使用 F103，每天分離出廢催化劑 8 桶，1 周運 行 6 d，一年（300 d）產生廢催化劑 300 d×8 桶 / 天 =2400 桶，2 套裝置共計 4800 桶，約合 4800 桶 ×0.2 t/ 桶 =960 t； 使用壓濾機，每天分離出廢催化劑 8 桶，1 周運行 3 d，一 年（300 d）產生廢催化劑 150 d×8 桶 / d=1200 桶，2 套裝 置共計 2 400 桶，約合 2400 桶 ×0.2 t/ 桶 =480 t。 原稀糊狀的廢催化劑處理費用約 600 元 / 噸（該公司 付給處理方），每年處理費用約為 600 元 / t×960 t=57.6 萬 元 ；現干塊狀的催化劑外售費用為 280 元 / t（處理方付給 我公司），每年外售費用為 280 元 / t×480 t=13.44 萬元。每 年節省費用為 57.6+13.44=71.04 萬元。

降低原料消耗，提高產能

多回收 BYD 溶液（25%）約 480 m3 。每年多回收 BYD 溶液（25% 濃度）約 480 m3 ，約合成品 BDO 溶液 120 t，價 值 96.0 萬元。 6.3 減少濾盤采購成本 F103 停用，每年少采購 2 套濾盤，濾盤使用周期為一 年，單套濾盤費用約為 27.0 萬元，每年節省采購費用約 54.0 萬元。 6.4 降低催化劑空桶消耗成本 由于排出的催化劑水液含量少，減少了廢銅鉍催化劑 的產生量，使得廢催化劑空桶使用數減少 2 400 個，空桶費用為 80 元 / 個，合人民幣 1200 個 ×80 元 / 個 =19.2 萬元。 以上共計產生直接經濟效益約為 71.04 萬元 +96.0 萬元 +54.0 萬元 +19.2 萬元 =240.24 萬元 / 年。 同時由于壓濾機操作方便，分離效率高，操作頻次低， 大大降低員工的勞動強度 ；并且壓濾機能夠迅速判斷無法 清液采出的要因，避免了 F103 濾盤重復拆裝的問題，降低 了設備檢修頻次，間接降低了勞動強度和生產負擔 。

結語

高壓隔膜壓濾機在 Reppe 合成 1-4 丁炔二醇過濾系統 的生產使用過程中， 突出體現了其對入料的適應能力強、 處理能力大、過濾速度快、卸料速度快等優點，故在處理 黏度大、粒度細及濃度高的物料領域具有廣闊的應用前景。 增加了回收 BYD 溶液的處理能力， 有效減少了廢銅鉍催化 劑的產生量， 減少了灑落地面造成污染， 進而減少公司危 廢的處理難度和處理費用， 滿足了生產系統的需要， 經濟 效益顯著， 取得了預期效果。