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解决过滤过程中的问题

由Jose M. Sentmanat,液体过滤专家|

即使是最微小的细节也要仔细注意,这将有助于防止过滤过程中的操作问题

过滤运算广泛用于在化学过程(CPI)中实现有效的固液分离。工业过滤装置可以涉及各种组件,包括纸张,金属丝网,滤布等。如果未正确指定和安装,即使在过滤系统中最小的元素也可能导致严重的操作问题。本文概述了工业过滤过程中遇到的一些典型问题,以及它们如何纠正。

滤纸问题

在过滤应用中,当进料液旁路过滤介质中的固体并最终滤液时,发生产物流中的清晰度损失,污染清洁过滤的液体。由旁路固体产生的污染将导致问题,如果没有通过捕获过滤器或再循环校正,则将允许不需要的固体进入下游设备。为了处理这种污染,必须通过再循环步骤或通过最终用作捕集器过滤器的第二过滤器再次过滤液体。这不仅会导致过程中的延迟,而且如果必须安装陷阱过滤器,也会增加费用。通常,当固体旁路滤纸介质通过滤纸的不当所产生的间隙旁路滤纸介质时,会发生清晰度的损失。滤纸纸张应正确放置在过滤板上,以确保滤纸在过滤板之间提供有效密封。图1示出了滤纸在滤板上的放置,以及应避免的一些有问题的情况。

图1.滤纸必须正确放在滤板上,以确保无故障操作。放置不当会导致清晰度和其他问题丧失

当滤纸折叠时,还会出现其他问题。操作人员应密切注意,确保纸张平放在滤板上。此外,滤纸皱褶时也会出现操作问题,也会造成污染物旁路和透明度损失。

为避免问题,操作员也应该意识到滤纸可以在用液体过滤的液体弄湿时膨胀。当它膨胀时,滤纸,如果已经被过滤板压缩环压缩,可以开始形成皱纹。一旦滤饼开始在滤纸的皱纹内形成,它将导致滤饼中的裂缝和清晰度损失。可以通过将滤纸放置在滤板上来避免该问题,从而允许滤纸通过滤板通过滤板压缩环压缩而膨胀。滤纸的预热可以用待过滤的液体或相容的液体,例如水。

有时,如果在过滤器初始填充时,空气被困在滤板内,就会开始对滤纸进行向上推,使湿的滤纸上形成气泡。根据滤纸的强度,湿泡可能会破裂,造成纸张撕裂,从而失去清晰度。相反,在过滤过程中,随着压力的增加,湿滤纸上的气泡可能会变平。这种现象会使起泡纸上形成的滤饼变平,滤饼破裂,让杂质从裂缝中穿过,再次导致透明度丧失。这个问题可以通过缓慢填充过滤器来避免,让过滤器板内的空气在填充过程中通过排气口适当排出。

问题撕裂

滤布袋上的裂口可能是另一个操作问题的来源。有时操作人员可能稍有疏忽,将覆盖布的滤叶拖在地板上,造成边角布撕裂。从装运箱或货架上取下滤叶时必须小心,避免滤叶被拖拽或掉落在地板或其他硬表面。这些眼泪会导致清晰度的丧失。小的裂口或洞可以用硅酮密封胶或与工艺液兼容的另一种密封胶修补。

图2。在覆盖滤叶的钢丝网中形成的撕裂可能需要更换滤网

覆盖滤叶的丝网也容易撕裂(图2)。同样,由于粗心大意,滤叶上的丝网可能会出现小针孔或撕裂。由于助滤剂的研磨性,一个小针孔(图3)可能磨损成一个更大的孔,也会导致清晰度下降。小针孔可以用相容的密封胶修补。较大的裂口可以通过焊接来修补,或者在裂口上放一小片铁丝网来固定。一定要注意不要使用太多的焊锡,因为多余的焊锡料可能会在钢丝网下堆积起来,会在钢丝网上造成凸起。这些凸起会导致额外的问题,特别是如果必须刮掉铁丝网上的滤饼。这会导致更多的眼泪。丝网上有泪痕的滤叶应重新用新的丝网覆盖或最终更换新的滤叶。

图3.电线网中的小针孔最终可以形成较大的孔并导致损失清晰度

固体堆积和叶片损伤

当过滤器运行时,在过滤过程中会产生过量的滤饼,滤叶会埋在如此大的容积下(图4)。为了排出滤饼,必须打开过滤器,过滤器操作人员必须用铲子清除多余的滤饼,以便能够到达过滤器叶片。图5显示了打开的过滤器和超载的滤饼。当过滤器的叶子被过多的固体负荷掩埋时,它可以防止过滤器的自清洁功能不能发挥设计的功能。多余的固体会妨碍过滤器的内部喷淋系统正确地冲洗过滤器内部的固体。在排出干滤饼的情况下,会妨碍滤饼机构按设计的方式工作,如果过多的固体体积造成桥接,甚至可能损坏过滤器内部。桥接是指滤饼接触而不能从滤叶中正确排出的现象。这个问题迫使操作人员打开过滤器,从固体中挖出滤叶,最终可能会对滤叶造成损坏。

图4。滤叶会被过多的固体体积所淹没

其他可能导致滤叶被堵塞固体淹没的问题包括:保护铁丝网的不适当的预涂层;滤饼出料不正确;和不正确的清洗过滤器。

图5。当滤叶被固体堆积掩埋时,必须打开过滤器进行人工清洗

堵塞会导致滤叶有斑点,这些斑点会被滤叶内的固体堆积所蒙蔽。如果继续使用过滤器而没有正确清洁过滤器叶,过滤器饼只会在没有堵塞的地方形成,如图6所示。

图6.插入固体的过滤器叶子可以体验不均匀,低效的滤饼形成

在较差状态下的过滤器叶片操作导致许多过滤问题,包括在清洁过滤器时释放无效的滤饼,清晰度丧失和过滤过程的总体劣化。图7显示了非常脏的过滤器叶子,并具有损坏的金属丝网。

图7。如果过滤过程使用损坏或脏的过滤叶,性能将会很差

设计、测试和验证

当一个过滤器没有像预期的那样运行时,这表明需要返回并查看实验室测试,以确定过滤器应用程序。例如,初步的过滤测试是用一种来自德克萨斯州的石灰石与盐酸反应来生产氯化钙。工厂建成后,根据实验室测试结果确定了过滤器的尺寸,工厂决定从不同来源购买石灰石,因为石灰石含有不同的成分和杂质。当在工厂中使用时,这种不匹配的原料会导致过滤器运行的问题,包括在反应步骤中存在额外的固体和更短的过滤器循环。为了使过滤器的负荷最小化,引入了额外的预过滤处理。

有时,过滤器安装在没有为正确操作过滤器提供任何实际需要的东西的情况下。这就是安装带有干饼排放的两个过滤器的情况。一旦过滤器启动,发现没有足够的压缩空气供应,以干燥滤饼。过滤器的自动顺序必须重新编程,以允许一个步骤在过滤器中建立空气压力,以提供足够的风量吹过滤饼,使滤饼干燥,以便从滤叶中释放出来。滤饼干燥步骤重新编程,使空气压力增加,过滤器出口阀门部分关闭,使一些空气以10psi (g)的压力吹过滤饼。这样可以防止滤饼从滤叶上脱落,也可以让空气在过滤槽内积聚到足够大的容量,达到50psi (g),并迅速将滤饼吹过,降至10psi (g)。在用空气振动器卸出滤饼之前,此步骤重复多达三次。

辅助设备

在选择过滤器周围的辅助设备或其他部件时,一定要注意选择正确的施工设备和材料,避免可能出现的故障和设备性能问题。虽然与过滤器的操作没有直接关系,但辅助部件可以影响过滤性能。例如,一个制碱厂遇到了一些严重的操作问题,因为制碱过滤器自动过程阀上的空气操作器使用的是铝支架。选择安装在过滤器上的自动阀的工程师没有考虑到腐蚀性环境腐蚀铝支架,导致它们在工厂启动时失败。在更换阀门操作器之前,阀门必须手动操作。在腐蚀性或腐蚀性环境中选择设备和安装硬件时,必须注意和考虑选择在腐蚀性环境中性能良好的设备和材料。■

由玛丽·佩奇·贝利编辑

作者

Jose m . Sentmanat是液体过滤专家LLC的总裁(P.O. Box 1064,Conroe,TX 77305-1064;网站;www.filterconsultant.com;电子邮件:info@filterconsultant.com;电话:936-756-5362)。Sentmanat拥有50多年的应用工程,尺寸和过滤设备的繁殖和选择,为食品和饮料,制药,消费者,化学和石化部门进行多种过程相关的产业。Sentmanat撰写了几种出版物,参考文献和操作手册,并在全球范围内给予了众多研讨会和短课程。

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