前言

近幾十年來，過濾方法的應用范圍迅速發展,已廣泛應用于化工、石油煉制、冶金、輕工、食品、紡織、醫藥、國防、環境保護等領域。板框立式壓濾機作為一種高效的過濾設備,由于其單位過濾面積占地少、對物料的適應性強、過濾面積的選擇范圍寬、過濾壓力高、濾餅含濕量低、可得到很清的濾液、固相回收率高、結構簡單、操作維修方便、故障少、壽命長等特點，也在這些行業得到充分應用,發揮著重要作用。

雙氰胺由于其特殊的性狀，被廣泛應用在醫藥、化工、制革、建材、紡織助劑、電子、新材料以及水處理等行業。目前技術情況下,每生產1噸雙氤胺產品就可產生濕基渣8噸,干基渣5噸。在雙氤胺生產過程中，我國技術工藝水平還很落后,過濾設備脫水效果差，雙割胺渣濾餅水分高，濾液固含量高,產品收率只有75%-80%,而國外的產品收率達到95%以上。2006年，國內某公司引進挪威年產1.8萬噸雙割胺生產線上馬后，該生產線年產雙氰胺渣大約10萬噸，雙氤胺產品收率從80%提高到92%。可見，現在國內雙氤胺產品成本依然較高,外資一旦進入我國市場,取得與我們相同的資源和能源優勢，我們目前的技術裝備很難與之抗衡。我們要盡快改變目前企業以浪費資源、犧牲環境為代價的粗放式經營，對雙獻胺渣的處理量要求必須越來越高,對雙割胺的生產提純工藝過程要不斷改善,提升雙割胺產品收率，提高雙氤胺生產企業的裝備水平勢在必行。

2板框立式壓濾機工作原理

板框立式壓濾機適用于過濾物料濃度40%左右、固體顆粒-400目左右、料漿溫度602以下、粘度較小、濾餅含水量約為9%~11%的工礦要求。主要結構組成是:板框啟閉系統、板框頂緊系統、濾布驅動系統、濾布張緊系統、濾布清洗系統、礦漿進出系統、壓力水系統、液壓系統、上下壓板結構、頂部固定框架結構、板框導向結構、板框鎖緊機構、機座機架固定結構、濾布托根導向結構、前后集水槽結構、濾餅下料結構、液壓站等。

其工作過程為4個階段工序：

（1） 過濾:頂緊板框組,過濾物料（懸浮液）被泵送到壓濾機，并經過分配軟管同時進入板框組各個板框濾室內。隨著濾液流出濾餅開始逐漸形成；

（2） 隔膜擠壓:待濾板腔滿后，高壓水同時自動注入每一個濾腔內的橡膠隔膜，進行擠壓濾餅，使物料中更多的濾液（過濾水）通過濾布流入濾液腔，然后從濾液管流出，濾渣則殘留在濾布上，形成濾餅；

（3） 濾餅風干：在最后的脫水階段，高圧風同時強行吹透所有濾腔內的濾餅，將濾餅中的部分水汽用風帶走，以再度降低濾餅的水分；

（4） 濾餅的排出：板框組打開后，驅動濾布,濾腔內的濾餅同時由濾布移出濾腔，自壓濾機兩側卸下濾餅,同時濾布清洗水洗滌濾布，進入下一個壓濾周期。

3試驗目的與方法

3.1試驗目的

利用試驗，分析雙観胺渣漿在全自動立式壓濾機上的適用性和過濾得到的濾餅的含水率、過濾液的固含量，以及操作程序、工藝參數對過濾性能、生產效率、能耗、勞動強度和生產環境的改善程度，最終確定板框立式壓濾機在雙割胺生產工藝中的應用性。

3.2試驗方法流程

在試驗中,對物料（雙氰胺渣漿）的處理工序流程所示。試驗過程工藝控制模式采用短程序，即:過濾-壓濾一風干一卸料。過濾工序:物料被泵送入板框濾腔，開始形成濾餅（固體顆粒）；壓濾工序:隔膜內注入高壓水進行擠壓,過濾液（液體）流出，固體液相徹底分離;風干工序:為進一步降低濾餅的水分（含液量）,壓縮空氣吹透濾餅,帶走少量殘余水分；卸料工序:打開板框系統，移出濾餅，清洗濾布，得到物料的固體和液體。

4試驗設備和物料

4.1試驗設備與參數

主要試驗設備：

（1） 板框立式壓濾機小型試驗機PF0.1-H₂型，有效過濾面積S=0.1m²;

（2） 物料攪拌槽，有效容積0.45n?,攪拌速度=14.2r/min;

（3） 隔膜泵,1.0MPa；

（4） 過濾濾布，透氣性1.5m³/m².min（12.7毫米水柱）；

（5） 高壓水泵，1.0MPa;

（6） 空氣壓縮機,0.7m³/h;

（7） 電熱鼓風烘箱,3kW；

另外還有輔助試驗儀器:電加熱器、普通臺秤、電子天平、溫度計、秒表、量杯、樣袋、PH試紙、鋼板尺等。

4.2試驗物料配置

對雙氤胺渣進行配液，調配成40%濃度的料漿，溫度35^-45^0料漿注入料漿攪拌槽，足夠做6~7個試驗樣。

5試驗結果及分析

試驗中，除正常工藝過程，不再考慮其它輔助時間，視同壓濾機的產能與泵入物料固含成正比,試驗進料壓力、擠壓壓力、壓縮空氣壓力保持不變。

5.1試驗工藝參數

試驗工藝過程控制參數:

（1）進料壓力:0.8MPa;

（2） 擠壓壓力:0.8MPa;

（3） 壓縮空氣壓力:0.55MPa;

（4） 卸料及輔助時間4min（包括板框打開、卸料、濾布沖洗、板框閉合）。

5.2試驗數據

對進料時間進行確定，然后調整隔膜擠壓時間、高壓風吹干時間，卸料后對濾餅的重量、厚度及水分進行測定和比較,經過計算得出比較合理的生產性能。試驗工序時間計算方法:循環時間=給料時間+擠壓時間+吹干時間+卸料及輔助時間。

試驗項目	雙氧胺渣漿（固含量40%）
	樣1	樣2	樣3	樣4	樣5	樣6
給料時間（s）	150	120	90	80	60	40
擠壓壓力（MPa）	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8
擠壓時間（s）	120	150	90	80	60	60
吹干壓力（MPa）	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
吹干時間（s）	60	60	60	60	60	60
料漿溫度（T）	40	40	40	40	40	40
濾餅厚度（mm）	42	42	41	41	41	40
濾餅總重量（g）	6950	6920	6920	6910	6840	6410
烘干前重量（g）	267.66? 234.93? 268.67? 266.82? 255.26? 245.33
烘干后重量（g）	228.92? 205.76? 230.12? 232.93? 226.67? 218.84
含水率（％）	14.5	12.4	14.3	12.7	11.2	10.8
試驗生產能力 （kgm2/h）	375.3	382.86? 444.78? 472.10? 520.62? 514.59

試驗中觀察到:板框立式壓濾機操作簡單，控制程序化，料漿不泄漏，周邊環境好。由于雙氧胺渣漿黏度小,試驗過程中隔膜上沒有雙氤胺渣附著,無腐蝕,濾布上固體顆粒殘留量很小，使用2kg壓力清水沖洗即可輕松洗干凈濾布。對壓濾機給料、擠壓以及吹干過程中,過濾液都比較清澈(固含量極小),給料過程濾液量較大，擠壓、吹干過程濾液量較少。

從數據中看出，進礦時間短反而生產能力大，即使增加進料時間,濾餅重量也不會大幅度增加。進料時間從40秒增加到150秒，濾餅重量僅從6.41kg增加到6.95kg,增加了0.54kg,濾餅厚度從40mm增加到42mm,僅增加了2mm,這是因為料漿濃度大，過濾面積只有0.1廿,在進料40秒后，板框過濾腔基本被雙割胺渣充滿,濾餅厚度已經接近過濾腔設計尺寸45mm,基本達到最大的厚度生產能力。據此,說明板框立式壓濾機非常適合雙氧胺渣漿過濾，料漿脫水過程非常迅速,能夠快速截流固體顆粒,形成渣液分離，其最佳生產能力為520.62~382.86kg/m²-h_o

數據表和圖2、圖3反映，雙簡胺渣漿在板框立式壓濾機上脫水效果比較好，濾餅含水率基本能控制在12%左右，在一定范圍內，增加擠壓時間，還可適當降低水分。當擠壓時間為150秒、120秒時，水分分別為12.4%,14.5%,兩者水分相差2.1%,當擠壓時間為60秒時，水分降低到10.8%。這是因為礦漿濃度高，進料很短時間后立刻將板框過濾腔充滿，再次進料時致使過濾腔過滿，導致吹干用的管口堵塞，吹干工序效能減弱,而進料40秒時,未堵塞吹干管口，吹干過程得以正常進行，有效帶走殘余水分，所以含水率比較低。因此，說明板框立式壓濾機可以滿足雙観胺渣漿脫水要求，在實際生產中選擇好進料、擠壓參數，濾餅脫水率會有—個大的提高。

結論

根據試驗觀察和試驗數據圖表的分析，可以得出:板框立式壓濾機的過濾效果達到了預期目的，能夠對雙割胺渣漿進行過濾脫水。從給料過程中濾液流出較大，脫水迅速，可以判斷雙篙胺渣固體顆粒符合濾布要求,濾布毛細孔堵塞現象較小。對雙氣胺渣漿板框立式壓濾機的濾餅水分可以降低到12%以下,完全可以代替其他過濾設備。但是從圖2、圖3反映，過分追求脫水率，而延長給料和擠壓時間，反而出現產能的下降和含水率的升高。給料和擠壓時間需要一個最佳配合點，才能得到較低的含水率。過濾液清澈，固含量少,對母液污染小,利于析出優質雙割胺，可以提高雙氤胺產品收率。卸出的雙氤胺渣濾餅形狀規則，不污損濾布，清洗快，洗滌耗水量少。板框立式壓濾機無泄漏,設備周邊無污染、環境好,操作過程自動化高,不但能大大降低烘于工序能耗,還能減輕勞動強度。

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