Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị lọc chân không thùng quay

Trong ngành sản xuất hóa chất nói riêng và ngành công nghiệp nói chung các thiết bị hóa chất không thể thiếu được trong bất kì nhà máy, xí nghiệp nào. Các thiết bị này có thể tham gia vào quá trình sản xuất trực tiếp (thiết bị phản ứng, tháp tổng hợp, tháp chưng luyện…), hay các quá trình sản xuất gián tiếp (máy nghiền, máy khuấy…) hoặc phục vụ cho giai đoạn sản xuất, xử lý nước thải, khói thải làm sạch môi trường (các thiết lắng, thiết bị lọc). Mặt khác đối với những hệ phân riêng không đồng nhất vấn đề cần giải quyết là thu hồi pha rắn trong hệ đối với những cấu tử quý hoặc loại pha rắn trong hệ nhằm làm sạch dung dịch.

Để giải quyết được vấn đề này thì các thiết bị lắng, thiết bị lọc sẽ được sử dụng. Tuy nhiên khi sử dụng những thiết bị lắng như phòng lắng, đường lắng, bể lắng cho năng suất phân riêng kém và không phân riêng được những hệ có kích thước pha phân tán nhỏ. Do vậy các thiết bị này chỉ được sử dụng để làm sạch sơ bộ, thay vào đó là sử dụng các thiết bị lọc. Việc sử dụng các thiết bị lọc có vai trò quan trọng bởi nó giúp phân riêng huyền phù ở bất cứ dạng nào với nồng độ nhất định để tạo thành nước và bã. Việc phân riêng bằng các thiết bị lọc sẽ nhanh và triệt để hơn so với các các thiết bị lắng. Đặc biệt, đối với những huyền phù loãng có nồng độ pha rắn dưới 5% các hạt có kích thước bé hoặc các hạt tồn tại ở trạng thái lơ lửng không kết tủa, không có khả năng lắng thì chỉ có thể sử dụng các thiết bị lọc mới tách được. Các thiết bị này được áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác như sản xuất kali, màu, sợi, giấy, sô đa, tuyển quặng, khai thác than, làm sạch nước… Trong đó phải kể đến thiết bị lọc chân không thùng quay được sử dụng với nhũng ưu điểm là quá trình làm việc liên tục, ổn định, dễ thao tác vận hành.

Tại Việt Nam thiết bị lọc chân không thùng quay được sử dụng phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp nói chung và công nghiệp hóa chất nói riêng. Như đã phân tích ở trên thiết bị này có thể tách hệ phân riêng không đồng nhất thành bã và nước. Do vậy tùy theo mục đích sử dụng mà thiết bị này có thể được sử dụng để xử lý nước trong các nhà máy hóa chất hay tách các cấu tử rắn trong nhà máy tuyển quặng, gốm… Thiết bị này chưa được sản xuất tại Việt Nam mà phải nhập khẩu từ nước ngoài với chi phí rất cao để sử dụng trong các ngành công nghiệp.

Mặt khác với ưu điểm dễ sử dụng, tiết kiệm nhân lực cũng như có thể hoạt động trong môi trường hóa học, giảm chi phí đầu tư, từng bước nội địa hóa sản phẩm và nâng cao hiệu suất làm việc.

Với thực tiễn như vậy, Cơ quan chủ trì đề tài Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất cùng phối hợp với Chủ nhiệm nhiệm vụ ThS. Lưu Ngọc Vĩnh thực hiện “Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị lọc chân không thùng quay” này.

Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đã thu được những kết quả như sau:

- Qua phân tích, tìm hiểu tại các hồ lắng của nhà máy tuyển quặng nhóm nghiên cứu đã tiến hành thiết kế chế tạo thiết bị lọc chân không thùng quay ở quy mô pilot với đối tượng huyền phù sử dụng là bùn quặng đuôi tại Công ty TNHH MTV Apatit.

- Thiết bị trong quá trình vận hành có thể thực hiện việc tách riêng pha rắn và pha

lỏng trong bùn quặng đuôi

- Trong quá trình vận hành thiết bị để khảo sát ảnh hưởng của các thông số về nồng độ huyền phù, nhiệt độ huyền phù, vận tốc thùng quay thì thiết bị hoạt động tương đối ổn định

+ Thông số nhiệt độ huyền phù: 25 ÷ 55 (độ C)

+ Thông số nồng độ huyền phù: 5 ÷ 35 (%)

+ Thông số tốc độ thùng quay: 0,1 ÷ 0,7 (rpm)

- Thực hiện việc xác định chế độ làm việc tối ưu của thiết bị

+ Nhiệt độ huyền phù: 29,6 (độ C)

+ Nồng độ huyền phù: 19,7 (%)

+ Tốc độ thùng quay: 0,12 (rpm)

- Với chế độ làm việc tối ưu của thiết bị thì thành phần P2O5 sau lọc khoảng 12%

và độ ẩm bã thu được khoảng 19-20%.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 13959/2017) tại Cục Thông tin KHCNQG.

N.T.T (NASATI)