Plate and frame chamber diaphragm filter presses
1 煤气化装置概况
装置以煤为原料，采用五环炉 WHG 干粉煤气化工艺技术将煤转化为合成气，经变换工序调整 H2/CO 比率，以满足下游生产醋酸和乙二醇产品的需要。本项目共采用两台五环炉，单台炉煤气的公称生产能力为 69090 Nm3/h（以 CO+H2计），主要生产原料为煤和氧气，其中煤来自原料煤贮运系统，氧气来自空分装置。本装置可分为以下 8 个系统，每个系统工艺分别为：磨煤与干燥系统工艺，粉煤加压及输送系统工艺，气化系统和水、汽系统工艺，渣水处理系统工艺，湿洗系统工艺，黑水处理系统工艺，一氧化碳变换系统工艺，公用工程部分工艺。
2 Plate and frame filter pressoutlined
2.1 工作原理 压滤机是利用物料渗流性能的差异，物料在滤布两边的压力差作用下，大部分水透过滤布回流再利用，部分物料不能够通过滤布并被压缩成滤饼。压滤机的工作结构示意图如图 1 所示，工作流程如下：滤板上安装滤纸→驱动压紧杆→启动进料泵进料→清液渗透滤出→滤饼残留滤室→停止进料泵、松开压紧板→卸掉滤饼→再次重新压滤过程。
2.2 压滤机的优点 板框压滤机采用增强聚丙烯一次模压成型滤板，具有以下优点：
（1）采用凸圆柱点式滤板，与传统压滤机直条式滤板相比流水槽的过水效果更好、导水面积更高，实际导水面积达到 70％，滤液流速快、流程短，过滤速度明显提高。
（2）滤板受力均匀，凸圆柱点式滤板的孔径大、阻力小，且物料通过滤板过滤时各部位受力均匀，物料的过滤能力较强，该滤板能够适应于各种难过滤的物料。
（3）滤布装卸方便，采用直接缝合技术代替传统的滤布锁定器的三件夹套，且滤板采用增强聚丙烯材料，质量较轻，实现滤布的快速装卸。
（4）滤板的化学性能稳定，韧性好、强度高，耐腐蚀、耐酸碱性能好。
（5）滤板具有隔膜压缩功能，可直接对隔膜腔注入空气实现对滤饼的挤压，加强滤饼的脱水效果，有效改善过滤效果，特别适合于对滤饼含水率要求较高和难脱水物料的过滤，可提高生产效率。
3 板框压滤机的应用 板框压滤机主要应用在五环气化炉黑水处理系统，代替之前黑水处理系统的卧螺机。具体流程如下：在灰水进入澄清槽（S03701/13701）的同时加入絮凝剂,加速固体颗粒的聚集和沉降.溢流出 的澄清水进入灰水槽(T03701)。澄清水经高压灰水泵(P03715A/B)送往除渣系统高压补水;经低压灰水泵(P03705A/B/C)主要送往除渣系统\除氧器及水处理系统等沉降下来的固含量约 10wt%的灰浆经澄清槽底流泵(P03704A/B)输送到灰浆贮槽（T03702），经灰浆槽底流泵（P03709A/B）送到卧螺机，利用卧螺机转鼓在高速旋转下灰浆中固液离心力不同进行分离，分离后的固相（含水在 40%以下）经无轴螺旋（X03701A/B）输送到下方车辆运往界外，液相中固体悬浮物含量小于 1%，被收集到滤液收集槽(T03703)后经滤液泵（P03706A/B）输送至澄清槽。 来自水力旋流器（S03403A/B）的渣沫和细渣浆排出泵（P03403A/B）的细渣浆进入渣沫澄清槽（S03721），在渣水进入澄清槽的同时加入絮凝剂,加速固体颗粒的聚集和沉降。溢流出的澄清水进入灰水槽(T03721).澄清水经渣沫低压灰水泵(P03725A/B)送往灰水槽(T03701)。沉降下来的固含量约 10wt%的渣浆经渣沫澄清槽底流泵(P03724A/B)输送到渣浆贮槽（T03722），渣浆在贮槽中进一步浓缩、沉降，出贮槽的渣浆浓度约 25%，也可根据工艺需要输送至澄清槽（S03701/13701）。
4 板框压滤机的操作运行 由于压滤机反吹管和压滤机泵未完全投入使用，不具备全自动状态，目前压滤机操作步骤：
（1）压滤机泵运行时必须保持一台压滤机进料或一台卧螺机进料（卧螺机进料手阀保持全开，调节阀阀位一般不超过 20%），严禁出现憋压；
（2）检查确认压滤机油位、滤布、皮带等完好正常；
（3）打开压滤机 PLC 画面，点击压紧,当压紧压力达到，开始合板，合板限位信号到后进入下一步；
（4）点击画面输料，此时压滤机进料阀自动打开，画面显示恒压输料。此时压滤机开始进料，出水管开始出水；
（5）当压滤机出水管微量出水且压滤机进料管压力表压力达到 0.6MPa 以上时，准备卸料；
（6）一切确认正常后打开压滤机 PLC 控制面板，点击屏幕上输料，输料反馈变红，压滤机进料阀自动关闭，压滤机停止进料；停留 30 秒左右再进入下一步，主要为控水，防止泄压退回时喷水；
（7）点击屏幕上吹扫，此时回流阀门打开，使得滤板进料孔道内水回流至滤液罐内，回流阀35 秒自动关闭，根据水管出水情况，回流关闭后大概再停留 30-50 秒进行控水后进入下一步，防止泄压退回时喷水；
（8）点击 PLC 画面停止按键，根据水管出水情况可以再次控水；
（9）点击 PLC 画面上退回按键，压滤机压紧板开始退回，达到限位后，压紧板停止退回，压滤机开始翻板，同时输送皮带开始运行，翻板达到限位后拉板小车开始运行，进行拉板取板开始卸料，当遇紧急情况拉下拉线开关，小车会停止运行；
（10）卸料完毕后拉板小车回到起点限位后，将自动进入到压紧第 3 步骤，开始进行下一轮进料。
5 板框压滤机的操作注意事项 操作注意事项包括：
（1）由于压滤机为机械液压等操作，存在有挤压、剐蹭、跌落、机械伤害等风险；
（2）污泥贮槽T37002 两个系列先在用一个，时刻注意 3702 液位，液位高时及时对压滤机输料时间进行缩短调整，液位控制在 30%一下。两个系列 P3704 同时进入一个 3702，出口共用一个保持流量在 90-100m3/h，巡检注意两个系列泵的运行打量情况，每次巡检测 0/1 系列澄清槽底锥温度，每个班与电气对P0/13704 电流只是两次，并保证两个泵电流基本相同。
（3）压滤机泵为持续运行状态，必须保证有进料设备；
（4）滤板必须放置在轨道内，有出轨道发生倾斜不对称的及时手动 调整过来，
（5）退回卸料必须按要求进行控水，严禁出现滤板间有水喷出。
（6）卸料时压滤机上面必须有人操作，随时做好准备，卸料时拉板小车运行注意好拉钩，有带板现象及时暂停，处理好后在运行，严禁出现拉板取板时剐蹭撞毁轨道限位现象，运行时必须有人操作，第一时间能暂停运行；
（7）油缸、油泵和溢流阀等液压元件需定期换油，并定期进行空载运行，工作回油的过滤精度为 20um，
（8）小车及传动机构应保持良好润滑，加油频次每周一周四夜班对压滤机润滑油点进行加油，拉板小车、拉板小车轨道、滤板轨道每个班都清理，加油润滑。
6 主要故障及排除方法
（1）液压系统严重噪音或压力不稳 原因：油泵缺油吸空、吸油管堵塞导致供油不畅；滤板密封面夹有杂物；油路中混入空气；油泵损坏或磨损、溢流阀工作不稳；管路震动。 处理措施：油箱及时加油要求的液压油品，及时检查吸油管路并定期清理；清理密封面；排净空气；更换或修理油泵、溢流阀；紧固管路避免震动。
（2）液压系统压力不足或无压力 原因：油泵损坏；供油压力阀值调整有误；油品粘度过低导致液压油的流动性差；油泵系统中有部件漏油、渗油导致压力不足。 处理措施：更换或修理；重新调整供油阀值；按照规定加注合格的液压；检查油泵供油系统是否有漏油、渗油问题，并采取相应的维修措施。
（3）板框断裂或变形 原因：过滤压力太高；料液温度过高；压紧力太高；过滤速度太快；进料孔堵塞；过滤时中途停车。 处理措施：调低压力；适当降低温度；适当调节压紧力；降低过滤速度；清理进料孔；过滤时中途切勿停车。
（4）隔膜损坏 原因：气压不足；进料不足；有异物刺破隔膜。 处理措施：降低压榨压力；将物料充满滤室充满后压榨；去除异物。
（5）其它常见故障 故障现象：高压溢流阀损坏或卡死，换向阀损坏，大活塞密封圈损坏，小活塞“O”型密封圈损坏；油缸内泄漏；板框间漏液严重。 处理措施：更换配件；更换油缸密封；板框变形，密封面有杂物，滤布有褶皱、重叠等，压紧力不足。
7 结 论 板框压滤机在龙宇煤化工有限公司黑水处理系统应用以来，板框压滤机的维修成本较低、设备维护简单，过滤效率显著提高，尤其是滤板具有隔膜压缩功能，可直接对隔膜腔注入空气实现对滤饼的挤压，加强滤饼的脱水效果，有效改善过滤效果。应用效果表明，板框压滤机实现滤液液相中固体悬浮物含量小于 1%，过滤效果较好，回收滤液全部用于重复利用。
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