一、復(fù)配外加劑沉淀物產(chǎn)生的原因
任何一種復(fù)配的外加劑,均有不溶的沉淀物,區(qū)別只是數(shù)量的多少和是否多到有害的程度而已。
1)絮狀物
主要來自復(fù)配原料的包裝物。在向攪拌缸內(nèi)傾倒料時(shí),附著的扎袋繩、編織袋口松散的織絲、縫包機(jī)線以及撕裂的內(nèi)膜小片等,都會(huì)因?yàn)椴蛔⒁獗灰黄鹜度霐嚢韪祝M(jìn)入水劑復(fù)配產(chǎn)品中。此類屑絮,主要危害的是復(fù)配廠內(nèi)的設(shè)備,如:攪拌漿軸、自吸泵軸和堵塞管道閥門,一般危害延伸不出廠區(qū)。
2)原料的原生不容物沉淀
原則上復(fù)配西方中的所有組分均含有不溶物,但數(shù)量以萘系母料最多(因其所占份額比例最大)。特別是位于北方產(chǎn)煤區(qū),并以煤為燃料,采用熱煙氣(一次性熱介質(zhì))烘干工藝的萘系合成廠最多。這種烘干制粉工藝熱風(fēng)爐出來的熱煙氣在進(jìn)塔前一般由旋風(fēng)式收塵(一級(jí))、多管式或脈沖袋式收塵(二級(jí))所組合的二級(jí)系統(tǒng)予以除塵凈化。但若疏于管理,除塵器即成擺設(shè),根本不除塵。此時(shí)大量細(xì)粉粒狀物料懸浮在熱煙氣中,與熱煙氣一并進(jìn)行烘干塔,最終落入產(chǎn)品中。例某小型復(fù)配廠采用某廠生產(chǎn)的低濃度萘系作母料,月均消耗85t粉劑,一個(gè)直徑4.6m的儲(chǔ)罐,短短兩個(gè)月就淤積1.1m厚。這類不溶物多為細(xì)粉,呈黑灰色,主要由煤灰、未燃盡的半焦及未燃的煤末組成。其中,多孔的半焦危害較大,因其性能類似活性碳,多貫通微孔,吸附能力強(qiáng),會(huì)降低外加劑的減水性能。而采用二次熱介質(zhì)的烘干工藝,如用導(dǎo)熱油套加熱潔凈空氣再入塔的,不溶物沉淀就基本沒有。
在極個(gè)別的情況下,原料原生不溶物中還可能會(huì)有小的螺絲、螺帽、帚棒、樹枝、小石子、沙子等雜物,甚至還會(huì)有煙蒂,當(dāng)然這些是特例。
水劑西方中原生不溶物沉淀較多的組分還有糖鈣(約2%-4%)、木鈣(約1%-2.5%)、木鎂(約0.8%-1.6%)等。
3)復(fù)配后產(chǎn)生的二次沉淀
如果在復(fù)配西方中所選用原料(鹽類)的陽離子均為堿金屬,原則上無二次沉淀產(chǎn)生。但如有鈣鹽、鎂鹽(即堿土金屬鹽)存在,同時(shí)又引入了有機(jī)的羥基羧酸鹽,如檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、水楊酸、乳酸、葡萄糖酸的鹽,或無機(jī)的磷酸鹽、多聚磷酸鹽、焦磷酸鹽的話,由于這些鹽類在水溶液中電離,兩種原料的陰陽離子互相交叉置換,就會(huì)生成新的溶度積更小的鹽類而產(chǎn)生二次沉淀,沉淀物的總量會(huì)一下子增加很多。所以復(fù)配廠在設(shè)計(jì)配方選料搭配時(shí),應(yīng)首先考慮到二次沉淀的有害影響。
4)低溫季節(jié)硝酸鈉的飽和析晶沉淀
不同溫度下的硫酸鈉(在水溶液中的存在形式為)在水中的飽和溶解度有所差別:30℃為40.8%;20℃為19.4%;10℃為9.0%;0℃為5.0%,其特征是在20℃以下有一個(gè)陡降。十水硫酸鈉在降溫速率緩慢的低溫氣候條件下,結(jié)晶會(huì)發(fā)育得很好,呈有連體底座的晶簇,這種連體底座的晶簇會(huì)將管道完全堵死,因此危害極大。
二、減輕、消除沉淀物措施
1)設(shè)一前一后兩道過濾網(wǎng)。分別在攪拌缸的投料孔處設(shè)一個(gè)篩網(wǎng),在攪拌缸出口處安裝一個(gè)帶有活蓋的濾清桶。一前一后配軒兩道濾網(wǎng),再加上定時(shí)開蓋清掏,即可克服絮狀物的危害。
2)在選擇低濃度萘系原料時(shí),除了考慮性價(jià)比等因素外,還要考察其烘干工藝和該企業(yè)的設(shè)備管理水平(尤其要注意收塵設(shè)備的完好),同等條件下優(yōu)先使用二次熱介質(zhì)烘干工藝,以降低原生煤灰質(zhì)沉淀物。
3)設(shè)容量在15t、高徑比(H:Φ)為4:1左右的預(yù)沉淀罐,將出料管位置設(shè)在水平1m以上,并在生產(chǎn)及發(fā)貨間留有充裕的沉淀澄清時(shí)間,使產(chǎn)品能在此罐內(nèi)停留24h后再泵入大貯罐或出廠,可在一定程度上減少最終客戶所用的產(chǎn)品中的不溶物數(shù)量。
4)大貯罐及預(yù)沉淀罐設(shè)清淤入孔,定期清淤。
5)定期(3~4個(gè)月)清洗攪拌樓的加劑儲(chǔ)罐、泵和管閥系統(tǒng),尤其是要徹底清洗閥門,以免閥體部位因失速降沉、不溶物日久積淤,致使閥體關(guān)閉不嚴(yán),發(fā)生余瀝性滲漏,以致外加劑超劑量加入引發(fā)混凝土質(zhì)量事故(特別多發(fā)于低氣溫季節(jié))。
6)在每年氣溫開始降至15℃以下時(shí),就要考慮摻用一定比例的高嘗試萘系原料來勾兌、調(diào)整降低水劑產(chǎn)品中的Na2SO4·10H2O的濃度,使其務(wù)必要低于該時(shí)間段有可能出現(xiàn)的最低氣溫下的飽和溶解度,以避免析晶堵管。這里需要提醒的是,Na2SO4·10H2O的分子量為322,而Na2SO4的分子量為142,兩者相關(guān)2.27倍,在勾兌、調(diào)整計(jì)算時(shí)勿出錯(cuò)。
7)盡量選用不致產(chǎn)生二次沉淀的原料組合,如木鈣與磷酸鹽的搭配,以期從源頭上堵住二次沉淀的生成。
三、提高復(fù)配廠攪拌缸產(chǎn)量的兩個(gè)措施
在復(fù)配廠的生產(chǎn)配方中,除了蔗糖、羧基羧酸鹽類(系結(jié)晶體)為重質(zhì)體以外,萘系母料、木質(zhì)素(鈉鹽、鈣鹽、鎂鹽)、糖鈣等占絕大部分的投料均為輕質(zhì)體,且入極易結(jié)團(tuán)(類似沖泡奶粉)大量料團(tuán)漂浮在攪拌缸的液面之上;隨著攪拌漿軸形成的渦流做無效的同步空轉(zhuǎn)(結(jié)團(tuán)物料與溶液之間無相對(duì)沖刷運(yùn)動(dòng)),溶解速率很慢,影響了攪拌缸的產(chǎn)量。針對(duì)這個(gè)矛盾,加工兩個(gè)可以上下活動(dòng)、調(diào)整的套節(jié),分別設(shè)置在以篩網(wǎng)框的中心線與缸內(nèi)淺錐形液面同高為宜。由于篩網(wǎng)框攔阻了結(jié)團(tuán)的漂浮物料,使得攪拌漿軸形成的旋渦水流得以沖刷、剝蝕料團(tuán),這樣可提高溶解、生產(chǎn)的效率。
如果再配以一臺(tái)小型管道泵和一個(gè)長(zhǎng)條管形花灑,用壓力噴出一條條形射流,并對(duì)準(zhǔn)篩網(wǎng)框所攔陰的料團(tuán)噴射,由于旋渦水流和條形射流兩種作用所形成的沖刷、剝蝕效能的雙重疊加,溶解速率將再次得以提高。
某小型復(fù)配廠采用以上篩網(wǎng)框措施,原溶解9.5t產(chǎn)品需耗時(shí)6h,現(xiàn)縮短為4.5h;再采用管道泵、長(zhǎng)條管形花酒措施,則進(jìn)一步縮短為3.9h,大大提高了攪拌缸的產(chǎn)量。
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