残液中氯磺化产品回收变频电机控制系统研发

赵岩+李君

摘 要：利用电机变频技术调节液体中破碎氯磺化胶粒的粉碎速度，使得氯磺化挤出机在氯磺化胶挤压脱挥生产过程中，可以实现机械输送夹带的氯磺化残渣的残液，避免产生工业废水和排放。

关键词：变频电机；氯磺化；控制；回收

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.133

1 前言

氯磺化车间挤压系统，双螺杆挤压新工艺改造以来，已基本满足当前生产能力要求，但由于双螺杆挤压新工艺中仍存在部分设计缺陷，导致出现以下问题，一是生产波动多、漏胶率高，生产极不平稳，就因大量漏出湿胶堵塞挤压热水罐，造成挤压系统非计划停车，公用工程消耗与废胶率直线上升，严重影响产量与生产成本。氯磺化挤出机在氯磺化胶挤压脱挥生产过程中，每吨干基氯磺化产品产生约1吨温度为90℃为左右的残液，正常生产时每吨残液中夹带10%（重量比）的氯磺化残渣（最大时可达15%）。其余90%左右的热水残液由水、盐酸、四氯化碳、消泡剂和三氯乙烯等成分组成。这部分挤出机残液产生后排入下水中，造成每吨产品成本增加10%和能源浪费。同时残液中的盐酸、四氯化碳、消泡剂和三氯乙烯等成分排入下水中，使污水中的COD升高，污染环境。

研发本系统是一种氯磺化行业氯磺化挤出机脱挥生产过程中残液回收装置，首次提出并解决了氯磺化挤出机脱挥过程产生的残液中夹带的氯磺化成品胶的全部回收问题，使原来的开放式生产转变为密闭式生产，避免了氯磺化挤出机生产时产生的残液排放对环境造成的污染，减少了操作人员处理残液的操作环节，大大降低了挤出岗位操作人员的劳动强度和安全生产风险，实现残液零排放，从而达到节能减排的目的，达到绿色生产。

2 残液难回收的原因

氯磺化生产采用的稳定剂为硬质酸钙，每吨氯磺化产品消耗硬质本钙15KG，每吨硬质酸钙价值为1.7万元。因硬质酸钙是一种较轻的物质，比重仅为1.08，静电较强，在添加稳定剂过程中添加量不易控制，造成稳定剂添加不均匀，便模头切下的氯磺化胶片产生粘连现象，不能在流化床中进行彻底流化，影响产品质量和产量。同时在添加稳定剂过程中，因静电原因大量的硬质酸钙稳定剂漂浮在空气中，造成硬质酸钙粉尘积聚和超标，锈发操作人员发生尘肺等职业病，并存在因粉尘积聚形成粉尘爆炸的重大安全隐患。

氯磺化挤出机在脱除挥发份过程中产生的残液因含有0.1mm～20mm直径不等的氯磺化胶块，这部分残胶在稳态液体中仍有严重的凝聚倾向，结成更大的块状聚合体，在常规状态下无法回收和输送，本项目提出了一种新技术，解决氯磺化生产脱除挥发份生产过程中，残液夹带的氯磺化胶的凝聚问题，进而破解了因残液中夹带凝聚后产生的大小不一的氯磺化胶块而无法输送的技术难题。

3 装置改进技术措施

原有挤压机排水段采用的是直排，直排漏胶量大，无法控制，为解决当时情况，在筛板下增加一层筛网，但增加筛网效果并不明显，一是筛网需要经常进行更换，增加工人劳动强度，二是增加筛网后筛板易堵塞，堵塞后由于机筒内水无法及时排出，产品胶挥发份无法满足生产要求，需要停车清理，严重制约长时间连续生产，消耗升高，为解决这一情况，先后与挤压机厂家进行多次沟通，多次进行现场考察后，挤压机厂家最终提出了一种侧排水方案，利用螺杆旋转将机筒内存有的水从侧面引出，为验证该方案是否适用车间生产条件，先后进行了多次工业化试验，发现该方案虽可以排水和降低漏胶率，但并不稳定，且排水口易堵塞，在车间技术人员和挤压机厂家共同努力下，对侧排水机的螺杆结构和排水结构进行了多次优化改造，经多次反复验证后，证明经优化后的侧排水机可以满足工业化生产要求，安装侧排水机后，在保证挤压机正常脱水效果的同时极大的降低了漏胶率，漏胶率由原来的1.5%降低到0.27%，降低了生产成本，并从根本上避免了排水段堵塞的问题，提高了挤压系统连续运转周期。

氯磺化挤出机在脱除挥发份过程中产生的残液收集至一加装搅拌系统的容器中，由颗粒的密度选择变频电机不同频率，将残液中的氯磺化胶块在残液中进行液体粉碎，并搅拌均匀，不再凝聚，使氯磺化胶粒在残液中呈悬浮状态。用无阻塞泵从残液搅拌罐底部将含有氯磺化胶粒的残液通过管线输送至洗胶槽中，进行洗胶、筛分、重新送至氯磺化挤出机中进行脱挥，制成产品，提高产品收率，降低物料、水及蒸汽消耗，减少了残液对环境造成的污染。

每小时处理能力可达到：回收1.5吨残液，其中可回收氯磺化胶0.1吨，节约热水1吨，减少排发1.5吨，每小时耗电3.3千瓦。

4 改造后经济效益

氯磺化挤出机在氯磺化胶挤压脱除挥发份生产过程，每吨干基氯磺化产品在氯磺化挤压机侧排水口产生1吨的残液，1吨残液中夹带10% （重量比）即100KG的氯磺化胶粒，氯磺化装置每天生产氯磺化产品6000KG，损失的氯磺化产品为6000KG×10%=600KG，一年按300天生产时间计算，一年回收成品氯磺化成品胶为：600KG×300 =180000KG=270吨，每吨氯磺化产品当前价格为2.6万元，每年节约总计为：2.6万元/吨×180吨=468万元，每天节约90℃热水6吨，每吨热水150元，同时减少废水排放6吨，每吨废水处理费25元，二项水合计每年节约费用为：（150元/吨+25元/吨）×6 ×300 =31.5万元，每年节约总计为：468萬元+31.5万元=499.5万元，平均每月创效为：499.5万元÷12个月=41.6万元。本研发使生产更安全、环保，突显出其社会效益、经济效益、环保效益。

5 结束语

本项目是氯磺化生产行业首次采用的一种氯磺化挤出机脱挥生产过程中残液回收装置，解决了氯磺化挤出机脱挥过程产生的残液中夹带的氯磺化成品胶的全部回收问题，避免了挤出机残液排放对环境产生的污染，减少了操作人员处理残液的操作环节，大大降低了挤出岗位操作人员的劳动强度和安全生产风险。

作者简介：赵岩（1964-），女，吉林四平人，本科，副教授，研究方向：电工电子方面的教学与研究。endprint