YTG70预涂过滤机用于处理乳酸钙的生产实践

  • 作者: 姚秀旗 李卫芹 陈安江 李录杰 冯凯铭
  • 时间: 2020-11-23 14:29:25
  • 点击率: 41

YTG型预涂过滤机是潍坊汶瑞环保过滤机械股份有限公司在多年设计同类产品先进技术的基础上,并结合众多用户的设备实际应用状况,自主研制开发的新型预涂式过滤设备,设备性能更好,外形更加紧凑、美观,能够高效地完成固液分离。此类设备已在制糖、医药、食品、发酵等多个行业得到广泛应用,均取得了良好的运行效果。本文主要针对YTG70预涂过滤机在国内某公司处理乳酸钙溶液的应用实践进行介绍。

1  YTG70预涂过滤机简介

1.1 设备结构、工作原理

1.1.1 设备结构

预涂过滤机主要由传动装置、转鼓、槽体、刮刀装置、搅拌装置、洗涤装置、机罩等几部分组成。设备结构见图1 ,实物图见图2

(1) 传动装置

转鼓传动由减速机、电机和变频器调速实现,转速可在规定范围内任意调速。

(2) 转鼓

转鼓表面采用聚丙烯滤板作为滤液流道支撑,转鼓内合理布置若干吸液管,预涂层吸附均匀,单位面积的过滤能力大。滤布两端及接缝处用燕尾胶条嵌压密封,密封效果好,真空系统的压力损失小。

(3) 槽体

槽体盛装待过滤物料,转鼓的20%~30%浸没于槽体液面中;槽体上设置进料口、排液口、溢流口、液位计接口等必要管口。槽体弧板外部设置多排通饱和蒸汽的加热保温管,以保持物料温度基本不变,易于转鼓吸滤。

(4) 刮刀装置

机械刮刀的前后移动通过两端的传动机构及行程限位开关控制,进给电机用变频器调速,刮刀单位时间内的移动量可根据现场工艺要求调整。

(5) 搅拌装置

搅拌装置用减速机电机驱动搅拌架往复动作,运行平稳可靠,能有效防止槽体内过滤介质的沉淀。

(6) 机罩和洗涤装置

机罩设计有带喷嘴的洗布管和物料稀释管,洗布管用于清洗转鼓表面滤布、滤网等;物料稀释管用于稀释转鼓表面吸附的渣料,以提高滤液收率。机罩设有排气口,可连接风机吸走物料蒸汽。

1.1.2 工作原理 

在真空系统产生的真空抽吸作用下,预涂过滤机转鼓外表面逐渐吸附一定厚度的过滤介质预涂层,然后泵送物料进入槽体内进行过滤,滤液在真空抽吸作用下经转鼓吸液管、集液管汇集后进入气液分离器排出,悬浮液中的滤渣被吸附在预涂层表面,通过机械刮刀自动进刀,不断刮去掺杂滤渣的预涂层,当刮刀距转鼓表面约15mm时自动停止进给,然后快速退刀,卸掉残余的预涂层,清洗转鼓和槽体等,重新进行预涂过滤介质,进入下一个工作循环。工作原理见图3

1.2 产品特点

1.2.1 采用预涂技术,过滤效果好,滤液澄清度高。

1.2.2 刮刀自动卸料,过滤机运行中可以不断更新表面预涂层,过滤效率高。

1.2.3 结构合理,外观简洁大方,序列化过程单元易于安装和使用。

1.2.4 操作简便省力,更多功能可满足客户的不同需求。

2  YTG70预涂过滤机过滤乳酸钙溶液的应用实践

2018年,某集团公司在国内投资建厂,以玉米淀粉为原料,用发酵法生产食品级、药品级乳酸钙,其中发酵液的过滤就是采用了70m2预涂过滤机,并于2019年成功运行。

 

2.1 发酵法生产乳酸钙工艺路线

2.2 乳酸钙发酵液特性

 乳酸钙发酵液参数见表1

2.3 过滤单元工艺流程简图及设备配置

2.3.1 单台过滤单元工艺流程简图见图4

2.3.2 该厂选择2YTG70预涂过滤机并联使用,过滤单元的主机和辅机配置见表2

2.4 操作过程

预涂过滤机一个周期的使用操作全过程包括预涂过滤层、悬浮液过滤、停止进料、冲洗转鼓滤布等步骤。

2.4.1预涂过滤介质

按工艺要求提前在珍珠岩搅拌槽内将珍珠岩混合搅拌均匀,检查调整各阀门使之处于相应开、关状态,把刮刀调至最大极限位置;启动搅拌电机;启动转鼓电机,先以低速启动(变频器频率5~10Hz),逐渐转入中高速(变频器频率35~40Hz),以减小启动阻力; 适当开启进珍珠岩混合液阀门,启动真空泵,打开进珍珠岩泵,打开HS2阀,珍珠岩混合液泵入过滤机槽体;珍珠岩混合液一旦碰触转鼓,便开始吸附,逐渐形成预涂层。当气液分离器内液位达到50%时,开启出液泵,适当开启出液阀门,同时打开珍珠岩搅拌槽回水阀门HS10。预涂层厚度达到要求(一般为70~90mm)后,停进珍珠岩泵,关闭阀门HS2,打开阀门HS11,将剩余珍珠岩混合液由排液口排回珍珠岩搅拌槽,然后降低转鼓转速(变频器频率10~20Hz),停止搅拌装置,关闭排液口阀门HS11

2.4.2 悬浮液过滤

预涂结束,当气液分离器内液位低于50%时,停出液泵,关闭出液阀门,关闭过滤介质搅拌槽回水阀门HS10;开启相应进料口阀门,启动乳酸钙进料泵,进料量由FIC1控制,并同槽体内液位连锁,液位不要过高,以浸没转鼓表面20%~30%为宜,液位LIC350~65%;启动刮刀电机,自动进给卸料;启动螺旋输送机,将刮下的料渣输送走;当气液分离器内液位LIC4达到50%液位时,适当开启出液阀门HS9,开启出液泵。据实际工艺需要调整转鼓至适宜转速(变频器频率一般约15~25Hz),调整刮刀进给至适宜速度。

2.4.3 停止进料

过滤连续进行,刮刀不断进给,当预涂层厚度减薄到约15mm时,刮刀自动碰触前部限位开关而停止,过滤操作结束;然后关闭进料泵及相关阀门,停止进料;当槽体内液位低于转鼓下部时,打开排放阀门HS8,将残留的物料放回供料槽。

2.4.4 停机冲洗转鼓滤布

将残留的物料全部排出后,停出液泵,关闭出液阀门;关闭真空泵;停输送机;降低转鼓转速(变频器频率10~15Hz),开启洗涤水泵、手动阀和HS6,将转鼓上残余预涂层冲洗掉,并排到废过滤介质罐;将滤布、槽体及搅拌器等冲洗干净;完成洗涤后停洗涤水泵及相关阀门;停止搅拌,停止转鼓转动。

至此,整个过滤操作过程结束,然后按以上所述进行下一个操作循环。

2.5 操作注意事项

2.5.1 电机、减速机、轴承等的润滑点要定人、定时、定期检查注油。

2.5.2 定期冲洗滤布,每班冲洗一次。喷嘴堵塞时,要停机卸下,冲洗干净后再装上。

2.5.3 预涂结束要及时过滤料液,否则时间久了预涂层会干燥开裂或过于致密。控制进料速度,使槽体内浆料保持一定液位。

2.5.4 正常过滤物料时真空度通常在-0.04~-0.08MPa范围内,不宜过高;也不宜长时间在较低真空度下运行,长时间低于-0.03MPa,要及时查明原因。

2.5.5 调整转鼓至适宜转速,调整刮刀进给至适宜速度,确保最佳过滤速度、滤饼层厚度及含水量。

2.5.6 当发现滤布松动、破损、堵塞时,要重新捆扎、修补、清洗或更换。

2.5.7 停机一天或更长时间,必须及时冲洗干净,并从排污口排尽沉积杂物。

2.5.8 在安装使用过程中,注意不能用脚踩踏刮刀两端的支承箱,更不能踩踏传动光杠,以免影响刮刀的运行和进给精度。

2.5.9 定期检查机械刮刀行程限位开关,以防损坏失灵,损坏刮刀,刮坏滤布。

2.5.10 刮刀电动快进、快退或手动运行刮刀时必须松开手轮上的锁紧螺母,且务必将锁紧螺母退至螺纹最外端,使手轮磨擦片离合器松开;自动慢进给时须把锁紧螺母上紧,合上手轮磨擦片离合器。

2.5.11 正常情况下,预涂层在真空作用下被吸附在转鼓表面,是不会脱落的。但在真空泵出现故障、人为操作误按真空泵关闭按钮或者突然停电时真空泵会停止工作,转鼓从而失去真空,吸附在转鼓表面的预涂层会短时内全部脱落淤积在槽体内,卡住搅拌耙和转鼓;这时,操作人员应立即停止主电机、搅拌电机、刮刀电机的运行,否则会严重损坏设备;然后向槽体内加工艺水或清水,稀释冲洗脱落的预涂层,打开回流阀,使其流回过滤介质配置槽。当槽体内过滤介质很少且被稀释时方可开启搅拌电机按钮进行搅拌(以防过载烧坏电机及损坏设备),开启主电机转动冲洗转鼓及滤布,以便尽快排净过滤介质;待过滤介质全部回流后,再按前面各步要求重新预涂过滤介质和过滤物料。切记一旦出现上述情况,且不可盲目乱动,一定要按本条说明执行,否则,会造成烧坏电机、损坏设备和滤布等不良后果。

2.5.12 控制好气液分离器出液阀门开度,以便控制好气液分离器内液位,既不要使气液分离器内液体被抽空,又不要使液位超过进液管;液体被抽空则会漏真空,致使预涂层脱落,液位超过进液管则会引起液体翻腾,致使气液分离器强烈震动,导致损坏设备。

2.6 单台YTG70处理乳酸钙发酵液产品指标

经用户现场使用检测,滤液悬浮物含量≤0.01%,单台设备处理量超过40m3/h,滤渣干度≥50%,达到了预期生产目标。

小结 

乳酸钙是一种重要的有机酸盐,在生活和生产中应用广泛,市场前景广阔。经某集团公司近一年的实际应用结果证明,潍坊汶瑞环保过滤机械股份有限公司研制开发的新型预涂式过滤机完全可以用于过滤乳酸钙发酵液,运行稳定,性能优良,完全满足用户需求

 

作者单位:潍坊汶瑞环保过滤机械股份有限公司,山东 安丘市  262100。