过滤器在稀酸净化固液分离中的应用

2011-08-25 来源：生意社责任编辑：　胡丕兴，张复加，赵志安浏览数：1121 中国过滤分离网

核心提示：绍了CNⅡ 一3300型过滤器工作原理、结构、J二艺流程和试用情况。针对有色冶炼烟气制酸净化中的含尘废酸，采用CN过滤器替代传统的沉降槽进行固液分离，效果好，运行成本低。

　　金昌冶炼厂现有3个系列的制酸装置用来处理奥式麦特炉和转炉的铜冶炼烟气生产硫酸，年产98％H2SO4能力为42万t。其中，I系列制酸装置净化工序采用绝热蒸发、烟气直接冷却稀酸洗涤工艺，主要设备有空塔、高效洗涤器、填料塔、板式换热器、一级电除雾器；1I系列制酸装置净化工序采用绝热蒸发、烟气间接移热稀酸洗涤工艺，主要设备有空塔、填料塔、间冷器、一级电除雾器；Ⅲ系列制酸装置净化工序采用动力波绝热冷却、稀酸洗涤工艺，主要设备有一级动力波洗涤器、气体冷却组合塔、两级电除雾器。设计采用酸浓为5％～15％的稀酸净化，目的是降低烟气温度，除去烟气中尘、酸雾及有害物质(As、F等)，净化后的稀酸由于受污染，一部分(简称废酸)要移出处理，大部分返回使用。
由于受烟气条件、净化流程和设备的限制，3个系列每天要移出废酸近3 000 m0来处理，以除去净化后的稀酸中的固体杂质。使用传统的沉降槽进行固液分离时，由于沉降面积小，液体在槽内停留时间短，极大部分固体颗粒在沉下之前就被上清液带入循环槽内，结果一方面造成沉降槽底流(污酸)含渣量低(1～2 g／I )，压滤机压不出渣子；另一方面，悬浮颗粒物随烟气后移，从循环槽、电除雾器排出，造成环境污染，空塔的喷头经常出现堵塞，影响r上E常生产。
鉴十净化稀酸洗涤的情况，金昌冶炼厂决定试用CNⅡ 一3300型过滤器(1台)替代沉降槽处理T系列净化工序空塔出来的废酸。
1 CN过滤器
1．1 工作原理及其结构
CN过滤器采用斜板絮凝沉淀、高分子粒子层吸附过滤技术，将废酸中悬浮物截留下来，实现固液分离。其工作原理是：① 与絮凝剂混合后的废酸在过滤器内由下而上经斜板沉降，其中极大部分悬浮物沉积到污泥斗中定期排出；②较细的颗粒随液体上浮进入上部的高分子粒子吸附层而被截留下来，清液自然通过，并从溢流口流出；③ 并采用压缩空气进行反洗，反冲洗时，先将过滤器内部的气腔充满宅气，尔后突然放空气体，使过滤器内部处于负压状态，上部清液急速向下冲入过滤介质层，清洗表面的沉积物，避免过滤器堵塞和结垢，以保证长期的过滤效果。设备为整体玻璃钢结构，其示意图几尢图1、2、3．

1．2 主要设备及仪器
CNⅡ型过滤器：牵3 300 mm X 4 500 mm，1台(过滤介质容量：4 m x 0．5 m)；
絮凝剂配制槽：串1 200 mm×1 700 mm (自行设计自动控制液位的气体搅拌配制槽)，2台；
气液分离器：+500 mm X 1 500 mm，1台；
PAM 流量仪：400 I ／h，1只。

图3 CN过滤器内部示意图
注：图中标注的高度、直径尺寸比例不等。
2 应用情况
2．1 工艺流程
从空塔出来的净化稀酸经DN450玻璃钢管流入循环槽。在这一过程中，用一支管将部分稀酸引出使其自流进入气液分离器内脱除其中的气体，并在之前添加絮凝剂以便进行混合絮凝，随后混合液进入过滤器内由下而上进行沉降、过滤；分离的上清液(稀酸)大部分自流到稀酸循环槽循环使用，小部分至脱铅滤液槽作为污酸处理，过滤器底流定期排出，经压滤机脱水制得铅渣，工艺流程如图4。
2．2 应用效果
CNⅡ 一3300型过滤器及其配套装置于2005年10月13日投料试生产，运行一直稳定，滤帽未出现堵塞现象，排出的上清液清辙透明，大部分返回循环槽使用，减少了污酸排放量，排出的底流(污酸)渣含量平均达到1％～2％，保证了污酸处理系统铅压滤机正常运行，I系列净化空塔堵塞现象明显减少。运行、设计各项指标对比见表1。

3 运行中存在的问题及解决办法
(1)原设计絮凝剂溶液浓度为0．1％，溶液添加量通过浮子流量计来控制，结果造成添加系统管路堵塞，后来通过一段时间的摸索，在不影响分离效果的情况下，将溶液浓度调至0．05％～0．07％，解决了管路堵塞问题。
(2)关于CN 1I一3300型过滤器，金昌冶炼厂与设备厂家起初达成的是试用协议，因而在设计时未对过滤器排污措施作充分考虑，目前采用人工排污，对分离效果会造成一定的影响。建议尽快完善污泥排放监控措施，做到自动排污。
(3)对于分离后的上清液(稀酸)，目前约有1／10进入脱铅滤液槽作为污酸处理；其余返回循环槽作为稀酸回用，但究竟按多少比例分配，不仅取决于净化稀酸中的渣含量，而且还取决于净化稀酸中的砷、氟含量，这有待于进一步实践和摸索。
(4)由于硫酸3个系列每天有大量的废酸要处理，仅1台CN 1I一3300型过滤器处理不完，其效能也不能完全体现出来，至少还要1台才能把废酸完全处理掉。
4 结束语
通过试用，CN一3300型过滤器具有耐腐蚀，性能稳定，维修量小，成本低，过滤分离效果好，节能环保等优点，值得同行们借鉴。

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