1 碟式离心机结垢的原因
碟式离心机分离油脂与油脚或皂脚是通过离心机内转鼓和转鼓内的一组碟片来完成的。油和皂或磷脂的混合物通过下分配器进入碟片组,在每张碟片间隔内利用薄层分离原理使油与皂或磷脂分离,油沿着碟片表面向上流,由轻相的小向心泵排出;皂脚或油脚沿着碟片表面向下滑,经转鼓内壁后,由重相的大向心泵排出。油中的少量机械杂质定时从滑动活塞与转鼓盖密封面间自动排出[1 ] 。
离心机经过一段时间的运转后,碟片和转鼓的表面会结垢,如不及时清理,不但严重影响离心机的分离效果,造成油脚或皂脚中的中性油含量增加,炼耗增大;而且还会降低单机设备的产量,造成油中的皂脚或油脚分离不*,影响产品的质量。造成离心机碟片结垢的原因有如下几个方面:
1.1 毛油质量
预榨毛油在进入精炼车间前,不同厂家会采用不同的过滤工艺进行处理,如果过滤效果不好,预榨毛油中会含有较多的油料碎屑、泥灰等杂质。毛油在进行水化或碱炼时,离心机经过一段时间运转后,杂质会在离心机碟片上结垢。
浸出毛油虽然经过过滤、盐析等处理工序,但毛油中仍含有粕沫、磷脂和其他有机杂质,毛油在进入精炼车间水化或碱炼时,这些杂质也会在离心机碟片上结垢。
1.2 水质
一般精炼油厂不重视离心机的工艺用水和操作用水的水质,在实际生产时,常采用未经处理的自来水、地下井水或江河湖泊的天然水,这些水的硬度严重超标,离心机在满足正常生产的工艺温度下,经过一段时间的连续运转,水中的钙、镁离子就会在离心机转鼓内部的碟片和用水通道中结上一层水垢,严重影响离心机的分离效果。
1.3 离心机的操作
离心机运转不正常或操作不好,离心机的排渣工作不*,未能及时有效地排出转鼓内的固体杂质,经过一段时间的连续运转,就会造成离心机的碟片结垢,严重者甚至会使转鼓堵塞,导致离心机无法正常工作。
1.4 离心机的工作温度
正常运转的离心机长期处在90 ℃的高温下,由于毛油中含有少量杂质和磷脂,水中含有少量无机盐,离心机经过一段长时间的连续运转,这些物质会在离心机碟片和用水部位结垢,并且越来越多,造成离心机分离困难[2 ] 。
2 离心机结垢对生产的影响
2.1 影响产品质量
离心机结垢后,重相通道被堵塞,油与磷脂或皂的分离中心线逐渐向轻相边缘靠近,致使部分油脚或皂脚从油中带出,造成油脂分离效果不好,严重影响了产品质量。在生产水化二级油时,常常表现在280 ℃加热试验不合格,达不到国标二级油标准,如果进行回炼,不仅造成油脂损耗的增加,而且也会造成辅助材料消耗的增加;生产脱酸油时,常常表现在油中皂脚含量过高,水洗困难,水洗后脱酸油中皂的含量无法达到生产工艺要求,如不进行处理,将会影响脱色和脱臭的工艺效果及产品质量。
2.2 降低产品的精炼率
离心机结垢后,重相和轻相不能*分离,大量油脂进入皂脚或油脚中,造成油脚或皂脚中的中性油含量增加,炼耗加大,精炼率降低。
2.3 降低设备的产量
离心机结垢后,其主动有效的分离面积被减少,在正常生产的情况下,离心机的产量就会降低。同时,重相通道由于结垢而被堵塞,为保证产品质量,必须提高离心机轻相出口背压,增加排渣次数,这样离心机的产量就会降低。
2.4 脱酸油水洗困难
结垢的离心机在生产脱酸油时,由于皂脚分离不好,脱酸油中皂的含量过高,一次水洗无法达到脱酸油中含皂量的要求,必须进行二次或三次水洗才能达到标准,不但会造成中性油的损失,也会增加辅助材料的消耗,增加生产成本。
2.5 影响设备密封
离心机结垢后,往往转鼓内的其他部件也会结垢,包括转鼓密封圈及其沟槽,这些部位结垢如果清理不干净,会影响离心机上各种密封件的密封,导致设备运转不正常,严重的甚至会造成密封件损坏。
3 离心机结垢的解决办法
离心机结垢的有些因素是不可避免的,如水化或碱炼的工艺操作温度,毛油中含有少量杂质。但是,我们可以通过努力,尽量提高毛油和水质质量,延长离心机结垢的周期,减少离心机清理的次数。
离心机结垢的主要部位是重相通道和碟片的内外表面。离心机结垢后,如果能够及时清理,这在很大程度上会减轻结垢对生产的影响,也不会造成结垢质十分坚硬,导致zui后无法清理。
为了减少离心机的结垢,首先,必须保证毛油和水质的质量;其次,应根据离心机结垢的情况对离心机进行定期清理。
3.1 保证毛油质量
为了减少离心机的结垢,毛油的清理一定要充分*,达到离心机的工作要求,油中的杂质含量不得超过0.3 %。
对于预榨毛油,因其杂质含量高,在经过扒渣机和澄油箱初清后,必须再进行精过滤。对小型油厂,可采用板框过滤机;对于大中型油厂,一般采用阿玛过滤机或卧螺离心机。在生产国产菜籽时,因原料含杂高,清理不*,常常导致毛油中含泥灰较多而造成过滤困难。在这种情况下,可采用在毛油中添加助滤剂,如:锯末或粗粒米糠等来帮助过滤,既可提高过滤速度,又可使滤饼容易成型,易吹干和振动[3 ] 。
对于浸出毛油,过去常采用旋液分离器或箱式过滤器进行初过滤。然后,再进行盐析、蒸发与汽提。在初过滤后,毛油中杂质含量仍然较高,造成盐析困难,过多的杂质又会带走部分油脂和溶剂,导致损耗增大。建议采用混合油过滤机代替旋液分离器或箱式过滤器,这样,既可以降低毛油中杂质含量,又可以避免蒸发器和汽提塔的结垢。
3.2 离心机工艺和操作用水采用软化水
离心机长期在90 ℃左右的高温下工作,如果工艺和操作用水不进行水质处理,水中的钙、镁离子会在离心机的碟片和用水部位上结垢。对于大中型的精炼油厂,应在精炼车间内配备单独的软化水处理设备,如果车间内没有条件单独设立水质处理设备,可使用锅炉软化水和蒸汽冷凝水,既可节约能源,又可保证离心机工艺用水的要求,不使水垢集结在碟片和用水部位而影响生产。
一般情况下,离心机用水的硬度应低于7 个英国硬度,水中的氯离子含量不超过100 mg/ l ,pH 值在6.5～7.5 之间,超过以上几个方面的指标,必须对水质进行处理。
精炼车间使用的软化水除了离心机的转鼓冲洗水外,配碱液的水、稀释磷酸的水、水化用水和水洗用水都应采用软化水。
3.3 正确选择排渣和冲洗时间
离心机在正常运转中,不能轻易停机打开清理,因为清理一次需要较长时间。因此,在生产中为了减少离心机的结垢,必须进行有目的地冲洗。在冲洗时,首先应停止进料,关闭进料阀门,打开冲洗水阀门,按动全排渣按钮,进行*的排渣来缓解离心机的结垢。
在离心机操作时,选择好排渣周期和瞬间时间是十分必要的。生产时可根据毛油质量情况和油脚或皂脚中的中性油含量情况来进行时间设定。一般排渣周期时间定为10 min～20 min ,瞬间时间定为0.3 s～0.9 s ,冲洗时间定为30 s～60 s。
3.4 定期对离心机进行人工清理
根据不同的毛油质量情况,结合生产过程中的油脂品质和水质检测结果,以及摸索到的离心机结垢的规律性,制定一个清理计划,定期对离心机进行清理。一般1～2 个月清理一次,或在生产间隙中进行清理,但不需要在每次停机后都进行清理。在拆开离心机进行清理时,在清理前使用热碱水浸泡1 d～2 d ,这样清理碟片时就比较容易。
在清理离心机时,对碟片和转鼓的清理不能使用金属刮刀或金属刷子,而应选用竹片或硬木铲刀。每次清理时,应注意清理密封圈的沟槽,并更换密封圈。如果发现滑动活塞密封圈边缘磨损时,可用砂轮磨掉毛边,但不得将密封面损坏。转鼓底部操作水的进出口小孔应仔细清理,以保证自动排渣系统的正常工作。
4 结束语
综上所述,造成离心机结垢的原因是多方面的。为避免离心机结垢而影响正常生产,首先,应保证毛油质量及用水的水质;其次,应根据精炼车间的设备和工艺情况,对离心机工作岗位制定严格的操作规程和岗位责任制,提高职工的素质和操作水平。在生产中,根据毛油和成品油的质量情况,随时调整离心机的工作参数,保证离心机的正常运转。同时,应根据产品质量和离心机的运转情况,定期对离心机进行清理,以保证离心机的使用效果达到*状态。
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