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隔膜压滤机的入料,估算怎么配置

时间:2021-12-29     【转载】

  压滤机是一种固液分离设备。我们关注脱水后的固体水分、滤液中的固体含量、处理能力、能耗等。本文主要从压滤能力的估算、选煤厂煤泥的估算、影响压滤过程的因素以及辅助设备的选择四个方面进行介绍,希望对关心煤球演变的朋友有所帮助和启发。


板框压滤机X800系列.jpg


  隔膜压滤机的原理是通过高压与强静水压力、二维变化的剪切挤压力与压缩空气、强气流吹动滤饼相结合,降低滤饼水分。在金靖压滤机的工作过程中,先压后吹。中国矿业大学谢光远教授提出先吹后挤。后者滤饼的含水量较低,因为静压过滤阶段结束后,滤液流出后,滤饼中的流道自然形成,此时强气流吹送可带走毛细水。如果先按再吹,自然流道会被破坏,导致脱水效果下降。


  一个


  处理能力估计和应用


  估计压滤机的处理能力有两种方法。第一个是根据选煤设计规范选择的,有一些例子,如表1所示:


  表1浮选精煤隔膜压滤机应用实例


  可以看出,处理量在0.05~0.1之间,含水率在21%~28%之间,处理量和含水率的变化范围比较宽。根据具体的进料性质,很难选择正确的压滤区域。从实际生产情况来看,一小时内完成5次压滤循环的处理能力与一小时内完成1次压滤循环的处理能力有较大差异。单纯凭感觉选择参数肯定是不合适的。让我们看看吞吐量估计的另一种方法。


  第二类:单循环能力的计算方法:


  单循环处理能力=过滤室总体积*滤饼密度*(1-水分)=干煤泥单循环


  以100m2压滤机为例,过滤室总容积为1.7m3,那么一个循环的处理量为:Q=1.7*1.25*(1-20%)=1.77T。


  按5个周期计算,单台处理能力为8.85t,相当于单位面积处理能力:=8.85/100=0.09t/(m2h)。按2个周期计算,单位面积处理量为=0.09*0.4=0.036 t/(m2h)。按一个周期计算,单位面积处理量为:=1.77/100=0.02 t/(m2h)。表2总结了每小时周期数估计的吞吐量。


  表2压滤机产能估算依据


  我们大概有印象,如果一个小时能完成5个循环的压滤,处理量可以达到0.1 t/(m2h)左右。由此,我们可以计算出其他的循环次数,例如,考虑每小时2个循环,那么吞吐量应该是0.1*2/5=0.04 t/(m2h)。


  那么掌握这种估算方法有什么用呢?


  首先,在设计过程中,我们可以调查附近选煤厂的压滤情况,从而选择合适的压滤区域。当然,污水处理也可以采用调查的方法来确定压滤面积。


  其次,选煤厂经常需要检查产品的数量和质量,包括煤泥的产量,压滤机司机会记录每班的压滤机。我们可以通过计算压滤机的次数来估算煤泥的量,这比其他测量方法更精确。


  再次,选煤厂技术改造往往需要对设备的处理能力进行验证。掌握这种估算方法无疑是非常有用的。表3是100级压滤机应用中的一些数据,可供参考。


  表3 100方压滤机的处理能力


  补充一些与压滤有关的问题:过滤面积为50的倍数,常用的滤板尺寸为1250*1250mm;1500*1500mm1600*1600mm2000*2000mm,当然还有其他类型。在这里有个大概的印象是好的。


  压滤过程受悬浮液粘度、进料浓度、滤饼比电阻、过滤面积和进料压力的影响。让我们详细了解这些因素如何影响压滤过程。


  2


  进料浓度:


  随着进料浓度的增加,每个周期的压制时间缩短,加工能力增加。因此,为保证浓缩机底流浓度,一般宜在500g/L左右(质量浓度40%,体积浓度0.33)。当矿浆浓度过高时,难以在管道中流动,容易堵塞管道。


  表4饲料浓度对水分含量的影响


  随着进料浓度的增加,滤饼的水分含量可以大大降低,滤液的固含量也可以降低。如表4所示,这主要是因为在低浓度下,细小颗粒容易随着流线直接进入滤布的孔眼,导致孔眼堵塞,过滤阻力增大。然而,当浓度高时,更多的颗粒将接近或到达孔眼。由于相互干扰,大部分颗粒无法进入眼孔,并在上面拱起,会造成阻力小,速度快。


  谢光远对过滤理论和精煤加压过滤脱水工艺的研究


  提高浮选精矿浓度有利于提高脱水效果,可以采取一些措施提高浮选精矿浓度,而在压滤机入料中加入粗精煤可以提高入料浓度。压滤中的“粗混”过程就是利用了这一点。


  三


  饲料的粒度组成


  饲料粒度对滤饼的水分含量和处理能力有显著影响。粒径越细,过滤阻力越大,滤饼水分含量越高,处理能力越小。饲料的粒度组成对滤饼的结构有一定的影响。由于静水压力的作用,滤饼中的颗粒相互形成拱桥结构,内部空隙会含水。


  当-0.074mm含量为51.60%时,含水率为22.20%,当-0.074mm含量为87.18%时,含水率为24.50%。这些数据可以有效地用作参考值。注意饲料的粒度分析。


  从工艺上看,一般来说,原生煤泥的脱水比浮选尾矿容易。AL3O2/SIO2的比值越大(表示进料中页岩的含量),悬浮液的粘度越大,过滤越慢。特别注意饲料中高灰分和细泥的含量。


  平均粒径越大,滤饼水分含量越低。平均而言,当平均粒径为0.2毫米时,水分含量约为21%,当平均粒径为0.05毫米时,平均水分含量为26%甚至更高。当然,滤饼中的物料性质不同,水分含量也大不相同,比如粘土矿物含量高的时候。


  四


  进刀压力


  随着进料压力的增加,过滤速度加快,处理量增加,滤饼水分减少,滤液固含量增加。当压力超过0.45Mpa时,滤饼水分降至极限,滤液中固含量约为10g/L,压滤初期过滤阻力较小,但压滤后期过滤阻力增大。因此有人提出两级给料的压滤方式,前期是大流量低水头流量,第二阶段是高水头流量。


板框压滤机X1000系列.jpg


  浮选精煤粒度细、过滤阻力大、滤饼含水率高、处理能力低,而增大过滤压差可以强化物料脱水。滤饼水分含量高主要是由于滤饼中残留水分含量高。改变滤饼的孔隙率,降低滤饼的残余饱和度是降低滤饼含水率的关键。


  可以看出,影响处理能力和滤饼水分的因素很多。另外,注意滤饼厚度的选择。目前常用的厚度有30毫米、35毫米和40毫米,用不同的滤饼厚度过滤时,过滤速度不同。


  可见压滤过程还是很复杂的。所以,尽量先做测试,再选类型。


  进料方式有四种:单端泵进料、两级泵进料、泵压联合进料、罐进料。浮选精矿浓度低,可采用罐进料。


  五


  辅助设备选择


  (例如,100m2压滤机料罐进料)


  1.空气压缩机的额定压力为0.8mpa,压滤过程仅用于给浆、压榨和吹风。每次循环风时间小于5分钟,风量约35 m,平均每分钟耗风量小于7 m。


  2.过滤罐的尺寸取决于容器和压滤机的进料浓度。过滤室总容积1.7m,进料浓度180g/L,过滤池计算容积12m,其形状考虑厂房高度确定。压力容器要考虑耐压性,这里设计为1mpa。


  3.阀门包括电磁阀和气动阀(见图2)以及集中控制。


  4.高压气囊的储气量为8m。


  5.阀门3应靠近压滤机的入口。


  6.排气管4英寸,管太细噪音大。