CN106139681B - 一种磷铵料浆过滤装置以及该装置的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及磷铵料浆过滤技术领域，尤其是一种磷铵料浆过滤装置以及该装置的清洗方法，通过过滤装置，包括筒体、多孔管板、滤袋、去滤液槽口、磷铵料浆入口、曝气孔，其中，筒体内部设置有多孔管板、多孔管板上的孔与滤袋的袋口连通，在筒体靠近顶部的侧壁上设置有去滤液槽口，在筒体靠近底部侧壁上分别设置有磷铵料浆入口和曝气孔，使得对磷铵料浆的过滤量较大，过滤效果较高，能耗低，运行和维护成本较低，通过曝气以及氢氧化钠溶液清洗，使得附着在滤袋外表面的渣层疏松，清洗难度较容易，清洗周期缩短，设备使用寿命延长。
Description
技术领域
本发明涉及磷铵料浆过滤技术领域，尤其是一种磷铵料浆过滤装置以及该装置的清洗方法。
背景技术
二水法湿法磷酸静置沉降过程中将析出大量固体沉淀淤渣，淤渣中大多数固相为磷石膏及(Fe,Al)3KH14(PO4)8·4H2O络合物，此外，湿法磷酸中含有大量可溶性杂质，如Mg2+、Ca2+、Fe3+、Al3+、SO4 2-及SiF6 2-等，在湿法磷酸与氨中和反应过程中，这些杂质将生成多种复杂化合物，并将严重影响料浆粘度以及磷铵产品组成、物性和P2O5溶解性等。采用湿法磷酸直接生产精细磷铵盐产品需对磷铵料浆进行过滤除杂，否则产品的品质较差。
磷铵料浆工业分离装备主要有三种，即重力沉降器、离心分离机及过滤机。重力沉降器***装置庞大，投资及运行维护费用较高，且高黏度的磷铵料浆中细小的固体不溶物不易快速沉降，此外，固体不溶物在重力沉降过程中极易因料浆温度的降低而伴随磷铵盐晶体析出，影响磷铵料浆利用率。离心分离机装配复杂，维修不便，投资及能耗较高，且高粘性的磷铵料浆极易堵塞离心转动部件。过滤机当前主要为板框压滤机及带式过滤机等，过滤机均为间歇性操作，装置切换频繁，滤布清洗不便，对于过滤含有一定量硅胶的磷铵料浆，设备开机率极低。
鉴于此，本研究者针对上述技术缺陷，对磷铵料浆过滤设备进行了改进，提供了一种新型的磷铵料浆过滤装置。但是，该装置是基于磷铵料浆本身具有特性进行设置，以达到克服现有过滤装置的缺陷；但是现有的过滤装备在过滤分离处理后，其清洗方式均较为简单，并且大多都是采用清水进行冲洗，而该装置中，其采用的过滤部件的滤袋是附着有大量的渣层，采用清水清洗很难恢复过滤装置的过滤能力，使得过滤装置的使用寿命缩短，过滤量较低。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种磷铵料浆过滤装置以及该装置的清洗方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
一种磷铵料浆过滤装置清洗方法，将pH值为3-5，温度为70-90℃，含固量1-2％，磷铵比重1-1.3的磷铵料浆按照过滤能力至少为25-35m3/h处理，待装置连续运行20-25h后，再将其采用温度为60-80℃，质量浓度为10-20％的氢氧化钠溶液浸泡滤袋20-35min，即可。所述的浸泡，其在浸泡过程中，采用曝气处理。所述的曝气处理，是以压力为0.15-0.35MPa的压缩空气通入。
一种磷铵料浆过滤装置，包括筒体、多孔管板、滤袋、去滤液槽口、磷铵料浆入口、曝气孔，其中，筒体内部设置有多孔管板、多孔管板上的孔与滤袋的袋口连通，在筒体靠近顶部的侧壁上设置有去滤液槽口，在筒体靠近底部侧壁上分别设置有磷铵料浆入口和曝气孔。
所述的曝气孔的轴向中心线位于滤袋的底部。
所述的装置，还包括设置在筒体靠近顶部的侧壁上的滤液回流口和去清洗液槽口和设置筒体靠近底部的侧壁上的清洗液入口；
所述的装置，还包括设置在筒体底部的重质渣浆反冲孔和设置在筒体靠近底部的侧壁上的轻质渣浆反冲孔。
所述的去清洗液槽口位于去滤液槽口的下方。
所述的滤袋中设置有支撑件，使得滤袋能够支撑稳固成型，并且该支撑件能够自由滑出；所述的滤袋采用的是高分子分离膜；所述的筒体采用碳钢衬双层胶板材质。
所述的装置，还包括用于支撑该装置的支撑杆；所述的支撑杆至少为2根。
一种上述的磷铵料浆过滤装置的清洗方法，将磷铵料浆由磷铵料浆入口进入过滤装置，并在曝气孔的作用下，使得磷铵料浆滤液进入滤袋内部，磷铵料浆滤渣留在滤袋外表面或者通过轻质渣浆反冲孔和重质渣浆反冲孔流出，返回与磷铵料浆混合后，进入过滤装置，使得磷铵料浆过滤装置实现连续过滤处理；滤袋内部的滤液不断的累积，并在滤袋外表面的曝气作用下，其不断向去滤液槽口端增多，直到从去滤液槽口流入滤液槽口，完成磷铵料浆的过滤；同时，在滤袋的表面不断的附着滤渣，待滤渣附着，使得过滤装置的能力低于25-35m3/h时，停止装置的过滤运行，倒出滤袋中的滤液，并从清洗液入口放入清洗液，浸泡20-35min，并以压力为0.15-0.35MPa的压缩空气通入曝气处理，渗透入滤袋的清洗液从去清洗液槽口进入清洗液槽中，用于下一次清洗，再用待过滤磷铵料浆检测，其过滤能力至少为25-35m3/h时，清洗完成，待过滤磷铵料浆的pH值为3-5，温度为70-90℃，含固量1-2％，磷铵比重1-1.3；开机运行过滤，直至时间达到20-25h，再将其停机，重复上述的清洗方法，即可完成磷铵料浆过滤装置在运行过程中的清洗。
与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
通过过滤装置，包括筒体、多孔管板、滤袋、去滤液槽口、磷铵料浆入口、曝气孔，其中，筒体内部设置有多孔管板、多孔管板上的孔与滤袋的袋口连通，在筒体靠近顶部的侧壁上设置有去滤液槽口，在筒体靠近底部侧壁上分别设置有磷铵料浆入口和曝气孔，使得对磷铵料浆的过滤量较大，过滤效果较高，能耗低，运行和维护成本较低，通过曝气以及氢氧化钠溶液清洗，使得附着在滤袋外表面的渣层疏松，清洗难度较容易，清洗周期缩短，设备使用寿命延长。
并且为了缩短对上述过滤装置的清洗周期，降低清洗的成本，本研究者通过对清洗方法进行研究，结合清洗液的温度、浓度以及清洗方式，使得能够在40min以内恢复过滤装置的过滤能力，延长了过滤装置的使用寿命，缩短了过滤装置停机时间，提高了单位时间对磷铵料浆的过滤量，能耗较低，成本较低。
通过氢氧化钠溶液作为清洗液处理，使得发生化学作用，使硅胶转化为易溶的硅酸钠，金属磷酸铵盐络合物部分分解释放出氨气，同时部分金属转化为具有一定溶解性的M(OH)X，使粘附于滤膜表面及滤膜孔隙间的坚固致密的滤渣层变为疏松多孔蜂窝状，提高了对过滤装置的清洗效果。
本发明创造的研究者通过将氢氧化钠采用常温的硫酸、清水替代后，按照本发明的处理方式进行清洗处理，结果显示，硫酸清洗处理需要24h以上，才能够使得过滤装置的过滤能力恢复至23m3/h左右，采用清水清洗，需要不断的进行冲洗，清水的冲洗压力需要在6-9MPa下，才能够使得过滤装置的过滤能力恢复至18m3/h左右；并且还将硫酸温度调整为80-90℃，质量浓度界定为5-8％后，再进行清洗过滤装置，其需要至少24h才能够使得过滤装置的过滤能力恢复至25m3/h以上，而本研究者采用氢氧化钠溶液进行清洗处理，其在40min以内就能够使得过滤装置的过滤能力恢复25m3/h以上，尤其是采用氢氧化钠溶液以60-80℃，质量浓度为10-20％进行清洗处理，能够使得在30min以内恢复过滤装置的过滤能力，并且结合曝气***的曝气处理，能够有效的避免滤渣层密度较高，提高了滤渣层的疏松程度，降低了清洗难度。
本发明创造的研究者对氢氧化钠溶液作为清洗液清洗处理时，其对氢氧化钠的浓度，温度进行了研究，并得出，在温度一定时，其浓度在21％左右，其效果与20％相比，过滤能力有所下降，并且装置的使用寿命有所降低；在浓度为9％时，其过滤能力恢复时间需要至少35min，使得清洗周期较长；在浓度一定，温度为85℃时，其清洗效果不理想，设备的使用寿命缩短，在温度为55℃时，其过滤能力恢复时间达到40min左右，清洗周期较长，成本较高。并且在上述处理过程中，在不进行曝气处理时，其清洗效果并不理想，每次清洗的时间都会有较大的偏差，导致对过滤装置清洗时间难以控制，为此，通过加入曝气处理，使得滤渣层松散后，采用氢氧化钠溶液清洗，其每次的清洗时间均在30min左右，使得过滤装置的过滤能力恢复到了25m3/h以上，可见，曝气处理降低了对过滤装置的损伤，延长了过滤装置的使用寿命。
附图说明
图1为磷铵料浆过滤装置结构示意图。
1-滤液回流口 2-去滤液槽口 3-去清洗液槽口 4-多孔管板 5-滤袋 6-清洗液入口 7-曝气孔 8-轻质渣浆反冲孔 9-重质渣浆反冲孔10-支撑杆 11-磷铵料浆入口 12-筒体。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例一
一种磷铵料浆过滤装置清洗方法，将pH值为3，温度为70℃，含固量1％，磷铵比重1的磷铵料浆按照过滤能力至少为25m3/h处理，待装置连续运行20h后，再将其采用温度为60℃，质量浓度为10％的氢氧化钠溶液浸泡滤袋20min，即可。所述的浸泡，其在浸泡过程中，采用曝气处理。所述的曝气处理，是以压力为0.15MPa的压缩空气通入。
实施例二
一种磷铵料浆过滤装置清洗方法，将pH值为5，温度为90℃，含固量2％，磷铵比重1.3的磷铵料浆按照过滤能力至少为35m3/h处理，待装置连续运行25h后，再将其采用温度为80℃，质量浓度为20％的氢氧化钠溶液浸泡滤袋35min，即可。所述的浸泡，其在浸泡过程中，采用曝气处理。所述的曝气处理，是以压力为0.35MPa的压缩空气通入。
实施例三
一种磷铵料浆过滤装置清洗方法，将pH值为4，温度为80℃，含固量1.5％，磷铵比重1.2的磷铵料浆按照过滤能力至少为30m3/h处理，待装置连续运行23h后，再将其采用温度为70℃，质量浓度为15％的氢氧化钠溶液浸泡滤袋27min，即可。所述的浸泡，其在浸泡过程中，采用曝气处理。所述的曝气处理，是以压力为0.2MPa的压缩空气通入。
实施例四
一种磷铵料浆过滤装置，包括筒体12、多孔管板4、滤袋5、去滤液槽口2、磷铵料浆入口11、曝气孔7，其中，筒体12内部设置有多孔管板4、多孔管板4上的孔与滤袋5的袋口连通，在筒体12靠近顶部的侧壁上设置有去滤液槽口2，在筒体12靠近底部侧壁上分别设置有磷铵料浆入口11和曝气孔7。
实施例五
在实施例四的基础上，其他均同实施例四，所述的曝气孔7的轴向中心线位于滤袋5的底部。
实施例六
在实施例四的基础上，其他均同实施例四，所述的装置，还包括设置在筒体12靠近顶部的侧壁上的滤液回流口1和去清洗液槽口3和设置筒体12靠近底部的侧壁上的清洗液入口6；
所述的装置，还包括设置在筒体12底部的重质渣浆反冲孔9和设置在筒体12靠近底部的侧壁上的轻质渣浆反冲孔8。
实施例七
在实施例四的基础上，其他均同实施例四，所述的去清洗液槽口3位于去滤液槽口2的下方。
实施例八
在实施例四的基础上，其他均同实施例四，所述的滤袋5中设置有支撑件，使得滤袋5能够支撑稳固成型，并且该支撑件能够自由滑出；所述的滤袋5采用的是高分子分离膜；所述的筒体12采用碳钢衬双层胶板材质。
实施例九
在实施例四的基础上，其他均同实施例四，所述的装置，还包括用于支撑该装置的支撑杆10；所述的支撑杆至少为2根。
实施例十
在上述实施例的基础上，具体针对上述磷铵料浆过滤装置在进行磷铵料浆过滤处理过程中过滤方式以及磷铵料浆过滤装置的清洗方法为：将磷铵料浆由磷铵料浆入口11进入过滤装置，并在曝气孔7的作用下，使得磷铵料浆滤液进入滤袋5内部，磷铵料浆滤渣留在滤袋外表面或者通过轻质渣浆反冲孔8和重质渣浆反冲孔9流出，返回与磷铵料浆混合后，进入过滤装置，使得磷铵料浆过滤装置实现连续过滤处理；滤袋5内部的滤液不断的累积，并在滤袋7外表面的曝气作用下，其不断向去滤液槽口2端增多，直到从去滤液槽口2流入滤液槽口，完成磷铵料浆的过滤；同时，在滤袋5的表面不断的附着滤渣，待滤渣附着，使得过滤装置的能力低于25-35m3/h时，停止装置的过滤运行，倒出滤袋5中的滤液，并从清洗液入口6放入清洗液，浸泡20-35min，并以压力为0.15-0.35MPa的压缩空气通入曝气处理，渗透入滤袋5的清洗液从去清洗液槽口3进入清洗液槽中，用于下一次清洗，再用待过滤磷铵料浆检测，其过滤能力至少为25-35m3/h时，清洗完成，待过滤磷铵料浆的pH值为3-5，温度为70-90℃，含固量1-2％，磷铵比重1-1.3；开机运行过滤，直至时间达到20-25h，再将其停机，重复上述的清洗方法，即可完成磷铵料浆过滤装置在运行过程中的清洗。清洗液为温度为60-80℃，质量浓度为10-20％的氢氧化钠溶液。
Claims (7)
1.一种磷铵料浆过滤装置清洗方法，其特征在于，将pH值为3-5，温度为70-90℃，含固量1-2％，磷铵比重1-1.3的磷铵料浆按照过滤能力至少为25-35m3/h处理，待装置连续运行20-25h后，再将其采用温度为60-80℃，质量浓度为10-20％的氢氧化钠溶液浸泡滤袋20-35min，即可；
所述的磷铵料浆过滤装置，包括筒体(12)、多孔管板(4)、滤袋(5)、去滤液槽口(2)、磷铵料浆入口(11)、曝气孔(7)，其中，筒体(12)内部设置有多孔管板(4)、多孔管板(4)上的孔与滤袋(5)的袋口连通，在筒体(12)靠近顶部的侧壁上设置有去滤液槽口(2)，在筒体(12)靠近底部侧壁上分别设置有磷铵料浆入口(11)和曝气孔(7)；
所述的磷铵料浆过滤装置，还包括设置在筒体(12)靠近顶部的侧壁上的滤液回流口(1)和去清洗液槽口(3)和设置筒体(12)靠近底部的侧壁上的清洗液入口(6)；
所述的装置，还包括设置在筒体(12)底部的重质渣浆反冲孔(9)和设置在筒体(12)靠近底部的侧壁上的轻质渣浆反冲孔(8)；
所述的磷铵料浆过滤装置，其特征在于，所述的装置，还包括用于支撑该装置的支撑杆(10)；所述的支撑杆至少为2根。
2.如权利要求1所述的磷铵料浆过滤装置清洗方法，其特征在于，所述的浸泡，其在浸泡过程中，采用曝气处理。
3.如权利要求2所述的磷铵料浆过滤装置清洗方法，其特征在于，所述的曝气处理，是以压力为0.15-0.35MPa的压缩空气通入。
4.如权利要求1所述的磷铵料浆过滤装置清洗方法，其特征在于，所述的曝气孔(7)的轴向中心线位于滤袋(5)的底部。
5.如权利要求1所述的磷铵料浆过滤装置清洗方法，其特征在于，所述的去清洗液槽口(3)位于去滤液槽口(2)的下方。
6.如权利要求1所述的磷铵料浆过滤装置清洗方法，其特征在于，所述的滤袋(5)中设置有支撑件，使得滤袋(5)能够支撑稳固成型，并且该支撑件能够自由滑出；所述的滤袋(5)采用的是高分子分离膜；
所述的筒体(12)采用碳钢衬双层胶板材质。
7.如权利要求1所述的磷铵料浆过滤装置清洗方法，其特征在于，将磷铵料浆由磷铵料浆入口(11)进入过滤装置，并在曝气孔(7)的作用下，使得磷铵料浆滤液进入滤袋(5)内部，磷铵料浆滤渣留在滤袋外表面或者通过轻质渣浆反冲孔(8)和重质渣浆反冲孔(9)流出，返回与磷铵料浆混合后，进入过滤装置，使得磷铵料浆过滤装置实现连续过滤处理；滤袋(5)内部的滤液不断的累积，并在滤袋(5 )外表面的曝气作用下，其不断向去滤液槽口(2)端增多，直到从去滤液槽口(2)流入滤液槽口，完成磷铵料浆的过滤；同时，在滤袋(5)的表面不断的附着滤渣，待滤渣附着，使得过滤装置的能力低于25-35m3/h时，停止装置的过滤运行，倒出滤袋(5)中的滤液，并从清洗液入口(6)放入清洗液，浸泡20-35min，并以压力为0.15-0.35MPa的压缩空气通入曝气处理，渗透入滤袋(5)的清洗液从去清洗液槽口(3)进入清洗液槽中，用于下一次清洗，再用待过滤磷铵料浆检测，其过滤能力至少为25-35m3/h时，清洗完成，待过滤磷铵料浆的pH值为3-5，温度为70-90℃，含固量1-2％，磷铵比重1-1.3；开机运行过滤，直至时间达到20-25h，再将其停机，重复上述的清洗方法，即可完成磷铵料浆过滤装置在运行过程中的清洗。
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