管式过滤机管式过滤机在热钛液过滤生产中的应用

国内硫酸法钛白自20世纪50年代开始生产以来，特别是近十几年生产工艺技术不断得以发展创新，一些新型设备装置在钛白行业得到应用，促进了钛白行业的发展，如风扫磨替代雷蒙磨粉碎原矿、真空结晶装置替代冷冻结晶装置、转盘真空过滤机替代离心机分离硫酸哑铁、隔膜压滤机替代莫尔过滤机进行一洗和二洗、隔膜压滤机替代转鼓真空过滤机压榨窑尾偏钛酸、辊压磨及转子磨在钛白粉粉碎工序的应用等等。然而，在钛液过滤工序无论是结晶分离亚铁前的热过滤还是之后的冷过滤，板框压滤机“一统天下”几十年没有什么变化。板框压滤机应用在此工序固然有其造价便宜、结构简单、操作简单等优势，但也有过滤质量受人工干预程度大、占地面积大、劳动强度大、劳动环境差、自动化程度低等诸多缺点。

管式过滤机工艺简述

将澄清钛液或稀酸或小度水充入过滤器罐体至高液位，然后用一定压力的压缩空气对滤芯元件进行反吹搓洗使滤袋再生，之后，用泵将调配好的助滤剂悬浮液从罐体底部送入，助滤剂迅速分散在罐内液体中，在压力的作用下助滤剂被拦截在滤袋表而形成助滤层，钛液从罐体上部出去回到预涂罐，循环至合格后，用泵从罐底送入浊液进行预过滤，浊液中的杂质被助滤层吸附拦截形成滤饼层，钛液从罐体上部出去回到、沉降槽，由于“架桥”现象的存在，穿过滤饼层的钛液变得越来越澄清，待滤出的钛液澄清度合格后，钛液流入清钛液贮槽开始连续过滤，此时启动计量泵向浊液在线添加一定数量的助滤剂以降低浊液的黏度和弥补滤饼层的缺陷，随着时间的推移，过滤压力逐渐增大，流量逐渐变小，当达到设定值时，机器自动终止过滤，过滤器开始反吹脱饼、排渣、喷淋清洗滤袋，结束后又进入下一次循环。经过一段较长时间使用后，滤袋的孔眼逐渐堵塞，过滤性能下降，就需进行定期清洗程序，用稀酸或氢氟酸浸泡4h然后用清水清洗。

管式过滤机管式过滤机与板框压滤机的比较

1、过滤质量

管式过滤机的过滤质量稳定受人工干预少，过滤精度能达到10X10^-6以下；板框压滤机的过滤质量受人工干预大因而不稳定，过滤精度很难做到20×10^-6以下，一般在20~40×10^-6。

（1）管式过滤机罐体小且从下部进料，助滤剂易迅速均匀分散在罐内液体中使得助滤层均匀，而且采用了在线添加助滤剂工艺起到“加强”助滤层的作用；板框压滤机采用中孔或上角孔进料（鲜有下角孔进料），受重力的作用助滤层下部要厚于上部，愈大的板框愈明显，尤其是中孔进料的更是如此，而且面积大的板框压滤机板框数量多机身长，因而存在靠近进料U的滤板助滤层厚于远离进料口的滤板，甚至于由于操作的原因最远离进料口的滤板未形成助滤层。

（2）管式过滤机的滤袋包覆在滤芯上用紧绳套紧紧两头，过滤时钛液都得通过过滤介质，除非安装时没紧紧紧绳套，因而安装好了之后“一劳永逸”不受人为操作的影响；板框压滤机无论是板框式还是厢式的，每一个过滤周期都需要装机，对好滤布孔眼、检查滤布是否折叠、有无破损现象，如果操作时责任心不强，滤布没装好就会造成钛液不经过滤介质“短路”到出口。而且板与框之间形成的密封面，由于滤布的毛细管现象，少量的液体会通过密封面渗入出口，自动保压的板框压滤机在保压过程中，压紧力慢慢下降时这种滤布毛细管渗液现象会加剧。

（3）管式过滤机的滤袋选型及制作工艺

不同于板框压滤机，管式过滤机的滤袋采用进口滤袋，强度高不变形，滤袋采用长丝编织，接缝热压成型无针孔，不易发生穿漏现象，且易于滤布的再生；板框压滤机一般采用耐酸短纤维涤纶滤布，滤布有接头，易变形，厢式板的滤袋是缝纫而成有针孔，易产生穿漏现象。

2、生产效率

管式过滤机比板框压滤机的生产效率高，同是150m²的过滤面积，管式过滤机能满足年产5万t钛白的生产而板框压滤机只能满足年产2~2.5万t的生产需求。

（1）管式过滤机每个过滤周期清洗滤袋，采用反吹、正洗、搓洗的方式，使滤袋日日如新，过滤性能不受影响，因而每个过滤周期的流量都基本相同（排除来液的影响）；板框压滤机每个过滤周期清洗滤布无论是人工还是机洗都只能做到正洗，夹到滤布纤维中的杂质清除不干净，随着时间的推移，杂质越来越多，滤布孔眼堵塞甚至板结，过滤性能大大降低，因而下一个过滤周期的流量必定比上一个周期的小。

（2）管式过滤机一个过滤周期结束后排渣、清洗滤袋只需要12min左右就能进入下一个循环：板框压滤机一个过滤周期结束后清洗滤布、装机需要90min以上且面积愈大的耗时愈多。

3、其他

（1）管式过滤机自动化程度高，可实现多种控制方式，操作工作量少，只需操作控制按钮，劳动强度低；板框压滤机手动或半自动都需人工清洗滤布和装机检查滤布，工作量大劳动强度高。

（2）管式过滤机设备占地面积小，有效利用窄间；板框压滤机占地面积大，有效面积利用低。

（3）管式过滤机所有的操作过程中物料都在密闭的容器和管道中运行，物料不污染工作场所，因而工作场所环境好，设备周围地面不需做防腐处理；板框压滤机在清洗滤布时是开放式的，水及物料会污染工作场所，因而工作场所环境差，设备周围地面也要做防腐处理，多花一笔费用。

（4）管式过滤机采用压缩空气反吹，稀酸或小度水洗涤，节约用水；板框压滤机用大量的水清洗滤布。

（5）管式过滤机的反吹、脱饼、排渣在密闭容器中运行，渣饼完全进入回收系统，没有浪费；板框压滤机清洗滤布时滤饼中所含钛液被水带走，即使同收这部分水也有损耗，况且大量的水同收到系统里总是会影响钛液的质量的。

（6）管式过滤机一般一年换一次滤布，需要打开罐体封头，安装滤布时要认真小心比较耗时，一般要两至三天；板框压滤机一般一个月换一次滤布，拆卸方便，一般1h左右，如是面积大的厢式压滤机则要2~4h。

（7）管式过滤机是一密闭罐体在热钛液过滤中可以实现罐体保温且有电伴热装置，能有效保持钛液温度防止结晶；板框压滤机不能实现机体保温，过滤时泄漏的钛液会结晶在滤布和板框上。

管式过滤机管滤机在热过滤生产中使用注意事项

（1）进料液温度应该在50℃~65℃之间，温度若低于50℃，将有亚铁析出，冬季应开电伴热装置。

（2）预涂液应采用分离了亚铁的稀钛液或小度水或稀酸预涂。

（3）反吹压力：最好控制在1.5～2.0kg之间。

（4）如果反洗完后预涂时压力过高，则需要定期酸洗，按定期酸洗流程操作。

（5）如果滤器停机或临时停机3h以上（视实际气温而定），则应清洗滤器及管道，以防结晶堵塞管道及阀门打不开。

（6）压缩空气工艺管线，设计安全出口阀及减压阀时要考虑出口阀要高于罐体上封头。

（7）预涂合格后切换到预过滤时，注意泵及阀门的开关顺序，保证滤器进口有压力，防止助滤层垮落。

1、设备系统组成

该设备由罐体装置、预涂装置、计量装置、程控装置、定期清洗装置、减压装置、系统管线、泵阀及控制仪表组成，其中罐体装置还包括喷淋装置、反吹反洗装置、缓冲装置、防膨胀装置、滤芯元件装置、滤芯悬挂及配重装置、电伴热装置、搓洗装置组成。

2、设备及介质工艺参数

设计流量：35 m³/h；

设计压力：0.8Mpa；

工作温度：50～65℃；

设备容积：10m³；

来液介质同含量：<200×10^-6；

出液介质固含量：≤10×10^-6；

介质粘度：<12厘泊；

介质：含H₂SO₄<20%的硫酸氧钛溶液；

比重：1.5～1.55g/cm³。

3\操作流程

（1）过滤：充液排气一预反吹一预搓洗一预涂循环一预过滤一过滤一反吹一排渣一喷淋一下一循环开始。

（2）定期清洗：充稀酸一反洗、正洗一反吹一搓洗一排放一充清水一反洗、正洗一反吹一搓洗一排放。

应用于石油、化工（活性炭、感光胶片的硫酸钡、立德粉的硫酸钡、硫酸硅、甲醇、结晶盐、硫磺酸浴、硫氰酸钠），化纤的酸浴与硫磺、制药（四环素的晶体、葡萄糖的糖液、抗菌素的发酵滤液、维生素E、针剂药业与双氧水）；食品、湿法冶金；化肥；超细金属粉体，无机盐粉体，结晶体，催化剂等行业。