作为密歇根州北部小特拉弗斯湾(Little TraverseBay)环境项目的一部分,环境咨询公司Pescador LLC使用一种新型的高分子材料处理地下水。由于他们的隔膜计量泵无法有效处理这种化学物质,该公司与沃森•马洛流体技术集团合作,安装了一种新的低维护、高精度泵送系统。
高分子材料在脱水中的应用:粘度和腐蚀
聚丙烯酰胺(PAM)是一种絮凝剂。作为Pescador工艺中的一个步骤,这种阴离子高分子材料吸引了大量微小的有机物质,即漂浮在溶液中的针状絮体,将它们聚集成更大的絮体,再通过溶气气浮系统将这些物体推到表面,将其撇去。
但是,PAM和其它高分子材料对现有的传统泵送系统构成了难题。采用隔膜计量泵,造成设备故障缠身、停机时间长、成本高。“我们经常面临维修难题。”Pescador工厂经理RyanWcisel回忆道:“隔膜计量泵总是出现堵塞、计量不太准确,很难使设备保持最佳运行状态。”这种化学物质会侵蚀标准的桑托普林管道,加上所用的高粘度高分子材料,如果不是针对此类工况特别设计的泵,很容易遭到破坏。
为了寻找能够降低维护需求的产品,Pescador联系了沃森•马洛流体技术集团。一般情况下,遇到问题的客户是因为泵送的是特种化学品,或需要更多的控制。沃森•马洛的专家推荐了新产品QdosReNuPU。
现场安装在溶气气浮系统上的Qdos20ReNuPU泵头持续运行了两年多,在因轻微的校准漂移而更换之前,从未出现故障。
高分子材料专用管
该解决方案的核心是采用了一种新的管道技术,它扩大了Qdos的化学品耐受范围。考虑到需要针对高分子材料进行特殊设计,管道应耐受脂肪烃,这样,化学品就不会像在其它场合一样侵蚀管道。除了保护泵头,沃森•马洛的蠕动泵还保护化学物质本身。高分子材料易受到机械降解的影响,如果在使用前进行搅拌、混合,化学品就无法按预期发挥作用。
在隔膜泵的高剪切泵送过程中,泵的运动部件接触并破坏高分子材料,导致堵塞和卡顿。由于蠕动泵Qdos20ReNu-PU以可控的、非常低的剪切运动泵送高分子材料,不会引起化学物质的任何降解或搅拌。沃森•马洛的蠕动泵技术可以为Pescador向工艺中添加的化学物质提供保护。
现在,Pescador使用4台泵:1台用于溶气气浮系统上,3台用于离心单元。Wcisel将这种创新泵的优点归纳为3个:易用及易维护、计量精确、泵具有反馈能力。
Qdos20ReNuPU泵由两个主要部件组成:驱动装置(包括泵的智能控制部分)、单独的泵头(泵的唯一损耗部件)。这使得Qdos成为可以直接使用的替代方案,而隔膜计量泵则需要4~5个辅助系统(背压阀、脉动阻尼器、过滤器、浮子开关),它们都有自己的维护要求。如,Pescador原有的隔膜计量泵装置上的止回阀不能有效处理高粘度介质。Qdos泵则不像隔膜计量泵那样,需要进行溢流吸入。
这套综合系统完全封闭,对于减少泄漏而言,是一项重大的改进。高分子材料是一种非常光滑的化学物质,任何泄漏都需要一个漫长而复杂的清理过程,试图用水清理高分子材料会使化学品扩散开来,因而需要花更多时间去清理。隔膜泵溢流后,通常都需要耗费1~2个小时进行清理。
Qdos20ReNu-PU系统配备的专用管道位于泵头的密封外壳(ReNu技术)内,如果发生泄漏,泵头会将所有的泄漏容纳在内。特别是在泵送危险或昂贵化学品的情况下,这一特点减少了化学品的浪费,同时避免了整个溢出补救过程,用户只需在大约两分钟内更换泵头即可,无需使用工具。
此外,Qdos20ReNu-PU具有优异的计量精度,可达±1%,以控制因过量使用而产生的化学成本,提高工艺性能,并降低额外的产品运输成本。此外,当泵送高分子材料时,化学品的粘度水平会发生变化。Qdos20ReNu-PU的设计目标是在可变粘度下保持恒定的精确计量水平。Wcisel认为:“Qdos20ReNu-PU的给药精确性是我们所见过的任何东西都无法比拟的。”除了精度更高,系统的新型管道技术也提高了泵送流量。
此外,泵的智能通知系统也提高了运行效率。当管道破裂或使用寿命到期时,Qdos20ReNu-PU会通知用户。它还在液体排空前提醒操作人员,方便灵活控制批处理过程。Wcisel说:“Qdos20ReNu-PU有一个其它产品没有的优点,就是我们能从泵得到反馈,提醒用户更换泵头。”另外,泵的操作界面易于使用,“非常用户友好”。
作者:Rob Martindale,
沃森•马洛流体技术集团