陶瓷膜过滤技术在盐水精制中的应用
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陶瓷膜的制备及在水处理中的应用陶瓷膜,这个名字听起来就像是那种用在瓷器上的膜,但实际上它是水处理领域的明星。
今天咱们就来聊聊这个“瓷面”的神奇之处。
得说说陶瓷膜是怎么来的。
想象一下,你手上戴着一块光滑如镜的手表,这块表的表盘就是由无数个微小的陶瓷片组成的。
这些陶瓷片就像一个个微型的过滤器,它们能够过滤掉水中的杂质,让水变得更清澈。
这就是陶瓷膜的来历。
陶瓷膜的制作过程可不简单。
首先得准备好各种材料,比如高岭土、石英砂、长石粉等等。
这些材料都是从大自然里找来的,它们可不是随便什么都能替代的哦!把这些材料混合在一起,放进高温炉里烧制。
这个过程就像是给这些小颗粒们做一次大手术,让它们变得更加坚固和有弹性。
再把烧好的陶瓷片打磨光滑,就大功告成了!说到陶瓷膜的应用,那可是相当广泛哦!比如说,在水处理领域,陶瓷膜可以用来处理工业废水,像印染废水、电镀废水、造纸废水等等。
这些废水里面都有很多有害物质,如果直接排放到环境中,对环境可是有很大的伤害的。
但是有了陶瓷膜,这些问题就迎刃而解了。
因为陶瓷膜可以截留水中的悬浮物、有机物、重金属离子等等,让水变得干净又安全。
除了水处理,陶瓷膜还能在很多其他领域派上用场。
比如在食品工业中,可以用来过滤果汁、牛奶等液体;在医药行业里,可以用来分离药物中的有效成分和杂质;在石油化工中,可以用来去除油品里的水分和杂质。
陶瓷膜的应用范围可真是广泛啊!不过,虽然陶瓷膜这么好用,但咱们也不能掉以轻心哦!在使用它的时候,还是要注意一些事项的。
比如,要定期清洗和维护陶瓷膜,这样才能保证它的工作效率;要避免使用那些会损坏陶瓷膜的材料,不然陶瓷膜就会“受伤”啦!陶瓷膜就像是水处理界的“超级英雄”,它用自己的方式保护着我们的环境。
虽然咱们平时可能不太注意它,但它的作用可不能小瞧哦!。
凯膜过滤技术在一次盐水中的应用技巧
章四七
【期刊名称】《中国氯碱》
【年(卷),期】2006(000)009
【摘要】介绍了凯膜过滤技术在一次盐水生产中的应用经验和技巧.
【总页数】3页(P10-12)
【作者】章四七
【作者单位】芜湖融汇化工有限公司,安徽,芜湖,241022
【正文语种】中文
【中图分类】TQ114.26+1
【相关文献】
1.无机陶瓷膜过滤器在离子膜烧碱一次盐水中应用 [J], 李占福
2.无机陶瓷膜过滤器在离子膜烧碱一次盐水中应用 [J], 李占福
3.凯膜过滤器在一次盐水中的应用 [J], 焦泽梅
4.凯膜过滤技术在一次盐水精制中的应用 [J], 秦留;崔威
5.凯膜工艺在新疆天业公司20万t/a一次盐水中的应用 [J], 朱建强;吴彬;安志明;艾力;王永明
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中国氯碱China Chlor-Alkali第10期2009年10月No.10Oct.,2009通过用淡碱来调节溶剂的p H 值在规定范围内来配制聚丙烯酸钠溶液。
(5)改变聚丙烯酸钠溶液的添加方式。
用两个高位槽取代原先的低位槽,取消泵的输送,利用位差加入,从而保证了链的长度不被破坏。
通过改造,降低了生产成本,延长了设备使用寿命,盐水的质量维持在较高的水平,保障了离子膜法电解系统的平稳运行,取得了可观的经济效益。
但也存在一些缺陷,如化盐水的碱性不太稳定、原盐的质量不稳定、精制盐的使用比例不高等,这些都是今后攻关的方向。
收稿日期:2009-05-31浅析一次盐水精制技术王玉娟,赵以文,郑卫生(河北金牛化工股份有限公司,河北沧州061000)摘要:介绍和分析了当前国内氯碱行业应用的一次盐水精制技术和过滤器。
指出陶瓷膜过滤技术具有广泛的应用前景。
关键词:一次盐水;过滤器;有机聚合物膜;CN 过滤技术;陶瓷膜中图分类号:TQ114.26+1文献标识码:B文章编号:1009-1785(2009)10-0005-03精盐水的质量是电解工序正常运行的关键因素之一,它不仅关系到离子膜电槽的经济运行,也关系到离子膜运行的寿命,如何提高精盐水质量是氯碱生产企业一直在研究和探讨的问题。
20世纪90年代中国引进离子膜法烧碱生产技术后,一次盐水精制工艺广泛采用“道尔澄清桶+砂滤+预涂过滤”法。
到90年代末期,随着膜法盐水精制过滤技术在氯碱行业的应用,“浮上澄清+有机聚合物膜”过滤技术得到了迅速发展,一次盐水质量大幅提高,有机膜法盐水精制对离子膜制碱技术在中国的大规模应用有着不可磨灭的贡献。
进入2005年后又有2种过滤技术进入氯碱行业,一种是CN 过滤技术,另一种是九思陶瓷膜过滤技术,并在氯碱企业开始得到应用。
中国氯碱行业在原盐品种多,质量参差不齐的情况下,盐水过滤精制技术已处于世界领先水平。
1一次盐水过滤精制原理过滤过程就是实现液固两相分离的过程。
陶瓷膜在废水处理中的脱盐性能研究陶瓷膜在废水处理中的脱盐性能研究引言:近年来,随着工业化和城市化的快速发展,废水处理问题日益受到人们的关注。
废水中含有大量的盐类物质,如氯化物、硫酸盐等,如果直接排放到环境中将对周围的生态环境造成严重影响。
因此,开发高效的脱盐技术对于废水处理具有重要意义。
陶瓷膜作为一种新型脱盐材料,在废水处理中展示出良好的应用前景。
一、陶瓷膜的介绍陶瓷膜是一种由无机材料制成的多孔性薄膜,具有良好的机械强度和热稳定性。
其微孔大小可调,可以选择性地让水分子通过,同时将盐类物质截留在膜表面。
因此,陶瓷膜具备优秀的脱盐性能,被广泛应用于废水处理领域。
二、陶瓷膜在废水处理中的应用1. 离子交换膜陶瓷膜的微孔结构使其成为一种理想的离子交换膜,可用于去除废水中的盐类物质。
离子交换膜将带电的盐离子吸附在膜表面,通过应用电场,使其向相反方向迁移,从而实现脱盐效果。
2. 微滤膜陶瓷膜的多孔性和过滤性能使其适用于微滤膜技术。
通过调整陶瓷膜的孔隙大小和排列密度,可以有效地截留废水中的微小颗粒和悬浮物,从而实现对废水的脱盐处理。
3. 水蒸气渗透膜陶瓷膜还可用于水蒸气渗透膜技术,该技术通过水分子的渗透,将废水中的盐类物质与水分离。
陶瓷膜的高渗透性和选择性使其在这一领域具有潜力。
三、陶瓷膜脱盐性能的影响因素1. 孔隙结构陶瓷膜的孔隙结构对脱盐性能具有重要影响。
合适的孔隙大小和分布可以提高陶瓷膜的截留效果,同时保持足够的通透性,从而实现高效的脱盐。
2. 渗透压陶瓷膜脱盐的过程中,渗透压是影响渗透性能的关键因素。
适当调节渗透压,可以提高脱盐效率和废水处理的稳定性。
3. 过滤速度过滤速度是指单位面积的膜表面上通过的废水量。
适当控制过滤速度可以防止膜表面的堵塞和疏水涂层的破坏,从而保证陶瓷膜的长期稳定性。
4. 废水质量废水的性质对陶瓷膜的脱盐性能产生重要影响。
不同的盐类物质和水中的杂质会对陶瓷膜的性能产生不同程度的影响,因此需要根据废水的具体情况选择适宜的陶瓷膜材料和工艺条件。
一、陶瓷膜工艺介绍陶瓷膜分离技术是基于多孔陶瓷介质的筛分效应而进行物质分离的技术,采用高效的“错流”过滤方式,达到目标成分进行分离、浓缩和纯化。
来自外界的淡盐水、回收盐水、工业水、滤液等进入配水桶进行配水。
由化盐给料泵送入化盐池化盐。
饱和粗盐水通过折流槽进入反应池,在折流槽中加入精致剂NaOH和NaCO3,NaCO3与粗盐水中的钙离子完全反应生成碳酸钙结晶沉淀,NaOH与粗盐水中的镁离子反应生成氢氧化镁胶体沉淀,反应后的粗盐水自流至中间池,经粗盐水输送泵送至粗盐水缓冲罐,在缓冲罐内加入NaClO,分解粗盐水中的有机物。
缓冲罐后盐水经陶瓷膜过滤进料泵送至粗过滤器除去盐水中粒径大于1mm的大颗粒杂物,后送入过滤循环罐,由陶瓷膜过滤循环泵送往陶瓷膜过滤器进行过滤。
陶瓷膜过滤单元采用三级串联“错流”过滤方式,由陶瓷膜过滤循环泵先送入膜过滤器一级过滤组件过滤,一级组件出来的浓缩液进入二级过滤组件过滤;二级过滤组件出来的浓缩液进入三级过滤组件过滤。
自陶瓷膜过滤器三级过滤组件浓缩液出口流出的浓缩盐水按比例和浓度排出一小部分进入的泥浆池,其余的回到过滤循环泵进口与供料泵送来的粗盐水混合,用于调整进料液的固液比后,实现控制浓缩液含固量和保证膜面流速的目的,然后经由过滤循环泵回到陶瓷膜过滤器内循环过滤。
各级过滤组件过滤出的精制过滤盐水通过陶瓷膜过滤器各级渗透清液出口排出,在中和混合器中加入2~3%的亚硫酸钠消除游离氯后进入精制盐水槽,在精制盐水槽出口再次加入2~3%的亚硫酸钠调节盐水ORP后,经由精制盐水泵送至离子膜二次精制;泥浆池内的盐泥经板框压滤机分离出盐泥运出界区排放,滤液去化盐。
陶瓷膜过滤器在较长时间的运行后,因膜表面的污染可能会导致通量变化、过滤能力下降,需用10~15%盐酸对膜表面进行化学清洗使其再生,使膜通量得到恢复、过滤能力达到起始状态。
清洗周期间隔时间为14天。
整个过程采用PLC自动控制,并通信至DCS,由DCS监控运行,大大减少了员工的操作强度。
精品整理
无机膜盐水精制的优点
与传统工艺相比,无道尔澄清桶、砂滤器、纤维素预涂的碳素管过滤器,省略了清理、预涂的工作量,同时避免了硅的二次污染。
与有机聚合物膜相比,无预处理系统,去除了加压溶气、浮上澄清的工艺和设备,也省去了三氯化铁等腐蚀性、有害化学药剂加入,减少系统设备和管道的腐蚀危害,完全避免了盐水的二次污染。
高品质、高强度的无机陶瓷管式膜,不受酸、碱、氧化剂等的影响,可在1MPa的工作压力下长期工作过滤,不存在聚合膜的膜表面剥离、撕裂、腐蚀、孔径拉伸等现象,高效长寿,使用寿命可达五年以上。
过滤孔径小于50nm,简单的筛分原理可使过滤后盐水的SS 小于0.5ppm,大大减轻螯合树脂塔的负荷和离子膜的污染。
适应高镁的原盐。
无机膜有出色的抗污染性能力,并且采用高效的“错流”过滤方式,在高浓度污染物(5~10%)的状态下运行过滤,完全适用于高镁及高有机物的原料,消除了“终端”膜过滤工艺中过滤膜不耐原盐高镁、有机物的缺陷,降低了对原盐质量要求,拓宽了选盐的范围。
因流程短、设备少、过程控制和操作简单,装置占地面积及建筑面积可比其它一次盐水技术大大减少,新建20万吨项目盐水厂房共二层,尺寸9m×20m。
盐水工段总占地面积可减少40-50%。
该技术易与传统工艺结合,特别适用于老装置改造项目,实施极为便利。
陶瓷膜在水处理中的应用研究一、陶瓷膜的特点陶瓷膜是一种由无机材料制成的薄膜,其具有高温耐受、酸碱抗蚀、机械强度高等特点。
与传统的聚合物膜相比,陶瓷膜在水处理中具有更长的使用寿命和更好的抗污染性能,因此在水处理领域备受瞩目。
陶瓷膜的孔隙大小均匀、分布稳定,能够有效地分离微小的悬浮固体和溶解固体,具有较高的截污性能。
由于这些特点,陶瓷膜在水处理领域中得到了广泛的应用。
二、陶瓷膜在污水处理中的应用在城市污水处理中,陶瓷膜可用于深度处理污水中的悬浮物和微生物,能够有效地去除污水中的颗粒物和有机物等污染物质。
陶瓷膜还可用于脱盐处理,通过膜分离技术实现海水淡化,为缓解淡水资源紧缺问题提供了新的途径。
与传统的多级蒸馏法相比,陶瓷膜技术在海水淡化中具有能耗低、操作成本低、设备简单等优势。
三、陶瓷膜在饮用水处理中的应用在饮用水处理领域,陶瓷膜也具有独特的优势。
陶瓷膜能够有效地去除水中的微生物和有机物,提高饮用水的卫生质量。
陶瓷膜能够实现对水中重金属、硝酸盐等有害物质的有效去除,保障饮用水的质量安全。
陶瓷膜还能够有效地除去水中的浑浊物质和异味物质,使水质更清澈、更纯净、更可口。
四、陶瓷膜在工业废水处理中的应用在工业生产中,废水处理是一项重要的环保工作。
陶瓷膜在工业废水处理中的应用主要体现在其对工业废水中有机物和重金属的去除上。
通过陶瓷膜技术,可实现对工业废水中有机物的高效分离和回收,减少对环境的污染。
陶瓷膜还可以有效地去除工业废水中的重金属离子,降低对水资源的污染程度,保护生态环境。
五、陶瓷膜在水资源再利用中的应用随着社会经济的发展和水资源的短缺,水资源再利用成为一种重要的手段。
陶瓷膜技术在水资源再利用中具有广泛的应用前景。
通过陶瓷膜技术,可实现对污水的高效处理和再利用,提高水资源的利用率,减少对自然水资源的开采。
常见的水资源再利用方式包括工业用水回收、中水回用、废水处理再生等,而陶瓷膜技术则能为这些再利用方式提供高效可靠的膜分离技术支持。
试析陶瓷膜过滤器、西恩过滤器的工艺与设备随着人们对盐水精制工艺的重视,南京九思高科技有限公司及上海西恩公司向氯碱行业推出了陶瓷膜精密过滤器、CN过滤器。
使人耳目一新,思路开阔了许多。
对推动氯碱行业技术进步极为有利。
带着对新装置工艺学习理解的目的,翻阅了有关资料和相关的实用专利说明书和发明专利申请公开说明书,并对首批工业化试验厂家参观学习,力求能理解设计图纸及现场运行的状况,结合氯碱厂对离子膜电解槽进槽盐水的要求分析了这两种过滤设备在盐水精制中的可行性。
1.陶瓷过滤器陶瓷过滤器是陶瓷微滤膜过滤器,是不予涂的无机膜精密过滤器。
由于其孔径在50nm左右,平均孔径为40nm,过滤后SS可达到<1PPM左右,因此在SS的指标上是完全可以满足离子膜进槽盐水的需要。
1.1陶瓷膜过滤器的工艺特点与不予涂的有机膜精密过滤器进行比较,二者相同之处:均为微孔膜过滤器;均不需予涂;均为采用固定孔界面实施过滤,使小于滤孔的固体颗粒被过滤界面截留达到固液分离的目的。
正常情况下,SS<1mg/L。
二者不同之处如下表:由于制备盐水首先要符合离子膜运行的质的要求,稳定的可靠的精制盐水量的要求。
下面将一一分析。
1.2瓷膜制备离子膜精制盐水的可行性:1.2.1不采用预处理进行初级固液分离的可靠性分析预处理的目的是使过滤器适应国内质量参差不齐的原盐,经过精制反应后的粗盐水的含固量极不稳定,造成悬浮物的量达数倍乃至数十倍之差等情况。
由于外部条件的变化,如果不进行预处理,会使精密过滤器运行条件极为苛刻。
不少过滤器制造商加入中国氯碱行业时,均称可以直接过滤。
而在实施工业化流程中不得不加预处理使固液初级分离。
陶瓷膜组件如果采用直径4mm孔径的多通道膜元件的容污能力小。
如果将水不溶物、BaSO4、CaCO3、Mg(OH)2一起进过滤器进行过滤,浓液再进行循环,可预言运行将是艰难的。
1.2.2有机物影响分析预处理的第二个目的是加氧化剂氧化有机物、杀藻类、除去胶体,这是离子膜运行所必须的,因为有机物会造成堵塞离子膜。
陶瓷膜在水处理中的应用研究一、陶瓷膜的特点陶瓷膜是一种由无机材料制成的膜分离技术,具有高温、耐腐蚀、耐磨损、长寿命等特点。
与传统的有机膜相比,陶瓷膜具有更高的热稳定性和化学稳定性,能够耐受更高的操作压力和温度,因此在水处理中有着独特的优势。
由于陶瓷膜的微孔结构更加均匀细致,因此具有更高的截留效率和更好的抗污染能力,可以有效地去除水中的微生物、悬浮物、胶体、重金属离子等杂质物质。
由于这些优点,陶瓷膜在水处理中得到了广泛的应用,并且在一定程度上取代了传统的水处理方法,成为了水处理领域的热点技术。
二、陶瓷膜在水处理中的应用1. 海水淡化海水淡化是指将海水中的盐分去除,获得淡水的过程。
由于陶瓷膜具有优异的盐分截留效果和较高的操作压力,因此在海水淡化领域得到了广泛的应用。
陶瓷膜海水淡化技术可以有效地去除海水中的盐分和微生物,获得高纯度的淡水,为解决淡水资源短缺问题提供了新的途径。
2. 污水处理污水处理是指将城市生活污水和工业废水中的有害物质和污染物去除,达到排放和回收利用的标准。
陶瓷膜在污水处理中具有优异的去除效果和较长的使用寿命,能够有效地去除污水中的悬浮物、微生物、重金属离子等有害物质,获得高效、环保的废水处理效果。
3. 饮用水净化饮用水净化是指将自然水体和地表水中的有害物质去除,获得符合饮用水卫生标准的净水过程。
陶瓷膜在饮用水净化中具有较高的截留效率和较好的抗污染能力,能够有效地去除水中的微生物、病毒、有机物质等有害物质,为人们提供了安全、健康的饮用水。
尽管陶瓷膜在水处理中具有诸多优势,但仍然面临着一些挑战。
陶瓷膜的制备成本较高,生产过程复杂,导致其在实际应用中成本较高。
陶瓷膜在运行过程中易出现结垢、堵塞等问题,影响了其稳定性和使用寿命。
陶瓷膜的制备技术和工艺还有待进一步提高,以满足不同水质和不同处理要求的需求。
陶瓷膜在水处理中仍然需要不断地进行技术创新和改进,以提高其性能和降低成本,促进其在实际应用中的推广和应用。
浅析陶瓷膜技术在水处理中的应用I. 引言A. 陶瓷膜技术的背景和概述B. 水处理中的陶瓷膜技术应用的重要性和必要性C. 论文的研究目的和方法II. 陶瓷膜技术在水处理中的原理A. 陶瓷膜的分类和特点B. 陶瓷膜技术在水处理中的主要原理C. 陶瓷膜技术与传统膜过滤技术的对比III. 陶瓷膜技术在水处理中的应用A. 陶瓷膜技术在饮用水处理中的应用B. 陶瓷膜技术在工业废水处理中的应用C. 陶瓷膜技术在海水淡化中的应用IV. 陶瓷膜技术在水处理中的优缺点分析A. 陶瓷膜技术的优点B. 陶瓷膜技术的缺点C. 陶瓷膜技术的发展趋势V. 结论A. 总结陶瓷膜技术在水处理中的应用现状和发展前景B. 进一步探讨陶瓷膜技术在水处理中存在的问题并提出对策C. 未来的研究方向和实践推广建议I. 引言A. 陶瓷膜技术的背景和概述随着人口的增加和经济的发展,对水资源的需求和对水质量的要求越来越高。
然而,水源污染、水资源短缺等问题导致了水危机的出现,进一步加剧了对水处理技术的需求。
在水处理领域,膜分离技术因其高效、节能、环保等特点逐渐成为主流的处理方式。
其中,陶瓷膜技术作为一种新兴的膜分离技术,具有极高的适用性和可靠性,被广泛应用于水处理领域。
陶瓷膜技术是利用陶瓷材料制成的半透膜,对水进行分离和纯化的一种技术。
与传统膜分离技术相比,陶瓷膜具有更高的耐腐蚀性和耐高温性能,能够应对更为恶劣的环境;同时,陶瓷膜具有更高的截污性,可以更有效地去除难处理的污染物。
因此,陶瓷膜技术在各种水处理领域中被广泛应用。
B. 水处理中的陶瓷膜技术应用的重要性和必要性水是人类生存的基础,而清洁的水源则是健康和生命的保障。
然而,人类活动和自然灾害导致的水资源短缺和水污染情况日益严重,给人类的生产生活带来了严重的威胁。
因此,对水资源的保护和利用成为了当今世界面临的重大挑战。
在这种情况下,水处理技术显得尤为重要。
随着科技的进步和经济的发展,膜分离技术被广泛应用于水处理领域,为清洁水资源的获取和保障做出了重要贡献。
一次盐水过滤无机膜(陶瓷膜)到底能不能用?陶瓷膜工艺处理一次盐水是一项新的盐水过滤工艺技术。
该技术利用了无机陶瓷膜独有的物理化学特性,采用高效的“错流”过滤方式,使原盐经化盐溶解和加入精制剂纯碱和烧碱并充分反应后生成悬浮粒子,直接送入九思膜过滤器进行三段过滤分离,达到盐水精制的效果。
相比有机膜过滤,该技术有具工艺流程短,占地小和投资省等优势,是未来一次盐水处理技术的发展方向。
但是经过一些了解和调查,该工艺目前运行状况欠佳,国内有一家设计院也曾对陶瓷膜工艺作了些调查,认为该工艺目前还不成熟,有待完善。
一、投资成本和运行成本(无预处理器和不加次氯酸钠情况下)1、由于陶瓷膜的处理工艺主要是以大部分盐水循环过滤的工艺技术。
因此盐水循环泵的功率在陶瓷膜运行成本中占很重部分。
目前国内使用最广的凯膜和戈尔膜的盐水强循泵功率配备与流量的比值大约在0.5:1;陶瓷膜的盐水循环泵功率配备与流量的比值在1:1。
单从此项上看陶瓷膜的运行成本并不优于凯膜和戈尔膜。
但是陶瓷膜使用的工艺是直接将反应桶内的盐水打到过滤器过滤,不需要预处理器,不需要分步反应,减少了一次性投资是陶瓷膜的优势。
因此,对比投资费用,陶瓷膜有较好的优势。
4 }) m3 e: R: E. `# I& R2. 南京九思估算,因设备少,投资省,30万吨/年离子膜烧碱规模一次盐水陶瓷膜工艺比有机膜工艺可节省1100万元的投资费用,运行费用每年可节约近200万元。
但据氯碱行业一些企业估计,30万吨/年离子膜烧碱规模一次盐水陶瓷膜工艺比有机膜工艺可节省400万元的投资费用,运行费用每年反而高出73万元左右,这与陶瓷膜的数据有些出入。
% D( v1 d0 d; f9 ?2 _3.以上数据基于无预处理器和不加次氯酸钠条件,预处理的作用主要去除Mg2+和有机物,氢氧化镁是絮状物,当它含量高时,不管是有机膜还是无机膜都会被堵塞,实事上有机膜过滤也有在无预处理器条件下运行状况很好的,条件是盐水含Mg2+很低,所以陶瓷膜工艺要取消预处理器也是要有条件的。
陶瓷膜盐水精制装置运行总结李继周,李乐舜,马英峰,陈乃环,王超(山东恒通化工股份有限公司,山东郯城276100)摘要:介绍了陶瓷膜盐水精制工艺特点和运行情况,通过解决陶瓷膜过滤装置运行中出现的问题,使之适应了泥沙、钙镁含量和有机物含量较高的海盐。
陶瓷膜过滤器出水悬浮物≤1.0mg/L 。
关键词:陶瓷膜过滤器;一次盐水;使用效果中图分类号:TQ114.26+1文献标识码:B文章编号:1009-1785(2009)10-0010-04山东恒通化工股份有限公司现有隔膜烧碱产能25万t/a ,一次盐水工序有2套道尔桶+沙滤器的传统工艺装置运行,每套可满足15万t/a 烧碱需要,精制盐水中钙、镁总量为1.5~2.0mg/L ,能满足普通隔膜电解槽运行需要。
为了提高盐水质量、降低电解电耗,配套实施改性隔膜和扩张阳极改造,并为新上离子膜烧碱装置储备一次盐水精制技术,采用陶瓷膜盐水精制工艺改造了原有1套传统的一次盐水精制装置,于2008年5月改造完成并投入运行。
1陶瓷膜盐水精制的工艺简介1.1工艺流程概述江苏九吾高科技有限公司提供的陶瓷膜法盐水精制工艺,是通过对化学反应完全的粗盐水采用高效率的“错流”过滤方式进行膜分离过滤,得到满足离子膜电解装置树脂交换塔进料要求的一次精制盐水。
与用于离子膜烧碱的传统一次盐水工艺相比,该工艺无需砂滤器、精滤器,省去了纤维素预涂的工作,也避免了硅的二次污染。
与目前应用的有机聚合物膜终端过滤分离工艺相比,省去了前反应、料液预处理器和加压溶气系统,过滤精度高,盐水质量稳定,处理能力大。
该公司依据现有的道尔桶加沙滤工艺装备的具体实际情况,充分利用旧设备节约投资,设计了处理含泥沙,钙、镁和有机物较高的原盐的工艺装置。
陶瓷膜盐水过滤工艺流程方框图见图1。
用地下化盐池化盐,化盐温度为50~65℃。
粗盐水从化盐池自流至地下粗盐水池,加入Na 2CO 3和NaOH ,过碱量为NaOH 0.1~0.3g/L 、Na 2CO 30.2~0.5g/L 。
10 第11期 2009年11月 中国氯碱
China Chlor-Alkali No.11
NOV..2009
陶瓷膜过滤技术在盐水精制中的应用 梁寅祥 (陕西金泰氯碱化工有限公司,陕西榆林718100)
摘 要:主要介绍了陶瓷膜过滤技术在盐水精制中的应用情况。根据试验过程中出现的问题,总结出 陶瓷膜过滤工艺应注意的问题。并与其他过滤工艺的运行费用进行了比较。 关键词:陶瓷膜过滤技术;精制;应用 中图分类号:TQ114.26 1 文献标识码:B 文章编号:1009—1785(2009)11-0010-03
Application of ceramic membrane filter technology in brine refining L/ANG Yin—xiang (Shanxi Jintai Chlor-alkali Chemical and Industry Co.,Ltd.,Yulin 718100,China) Abstract:The appliction status of ceramic membrane filter technology in brine refining was introduced.The problems needing attention to in filter technology of ceramic membrane was summarized based on the existing problem in experiment process.The operation cost of filter process of ceramic membrane and others were compared. Key words:filter technology by ceramic membrane;refining;application
江苏久吾高科技股份有限公司自2004年起进 行无机陶瓷膜替代有机聚合物膜应用于盐水精制 工艺的研究和开发。经过2年多的实验和研究,成 功地开发出陶瓷膜法盐水精制过滤技术,并获得 了国家发明专利(专利号:200610038868.6)。陶瓷 膜法盐水精制过滤技术具有工艺流程短、设备少、 占地少、投资省、运行费用低等其他盐水精制过滤 技术无法比拟的优点和特点,该技术解决了有机聚 进料 衄逝衄 蕊嘲田\ 渗透液 a.终端过滤 合物膜对有机物、氢氧化镁絮状沉淀的敏感问题, 使过滤一步完成,省去了庞大的预处理工序,工艺 步骤大大简化,可使一次盐水总投资节省35%以 上,且设备操作简单、运行稳定,不需要频繁反冲和 清洗。 1过滤原理及膜的组成 根据陶瓷膜的过滤特点,采用的是错流过滤原 理.与有机膜终端过滤的原理区别如图1所示。
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一lb[===> HI臼墨E由丑田墨盈墨丽墨蠢衄 鹾嗤 — 目 6 6 △ 6 a.终端过滤 b.错流操作
图1 陶瓷膜与有机膜过滤原理示意图 第11期 粱寅祥:陶瓷膜过滤技术在盐水精制中的应用 陶瓷膜的支撑体及过渡层材料采用质量分数为 99%的(x-A1203(刚玉)。 膜层材料采用质量分数为99.5%的进口ZrO , 在1 400~1 600℃高温下烧结而成.。 陶瓷膜过滤参数为膜孔径50 nm,膜通量 700 L/m2,过滤压力0.25 MPa,清洗周期14天。 2 过滤工艺组成及特点 2.1 工艺组成 九思陶瓷膜盐水精制技术由3个单元组成。 (1)溶盐 经配水后的淡盐水调整温度,于化盐桶中加入 原盐饱和。 (2)精制反应 饱和粗盐水中分别加入碳酸钠、氢氧化钠,完全 反应后,粗盐水用泵打入九思膜过滤器过滤分离。 (3)过滤分离 通过九思膜过滤分离后自过滤器清液出口排出 的精制盐水经泵送离子膜电解。浓缩液自过滤器浓 缩液出口排出,经泵的进口回到过滤器循环过滤.小 部分浓缩液连续排人渣池。其工艺流程简图见图2。 N1c N IH N c。3 化盐水T 萄 壶 亘 I I L匿国 图2过滤m艺流程简图 2.2陶瓷膜工艺与传统工艺的区别 传统道尔桶工艺与聚合物膜工艺都是预处理沉 降+终端过滤的操作方式。差别是传统工艺采用道 尔桶沉降作前处理.碳素烧结管深层过滤做精滤:聚 合物膜工艺采用浮上桶沉降作预处理.聚合物膜过 滤做精滤。 九思陶瓷膜工艺技术由于无机膜过滤的特性. 取消预处理系统。原料液反应完成后,直接采用高效 的“错流”过滤方式进行悬浮粒子的分离,使过滤性 质与前两种技术相比有了质的飞跃,回归了盐水精 制的本质。 2.3陶瓷膜盐水精制工艺的技术特点 (1)流程大幅度缩短,去除了道尔沉清桶、砂滤 器和纤维素预涂的碳素管过滤器,省略了清理、预涂 的工作量,同时避免了硅的二次污染。 无需对过滤盐水采用浮上桶进行过滤前的预处 理,减少了加压溶气、浮上澄清的工艺和设备,也省 去了三氯化铁等腐蚀性化学药剂的加入,减少了系 统设备和管道的腐蚀危害,完全避免了盐水的二次 污染。 (2)高品质、高强度的无机陶瓷管式膜不受酸、 碱、氧化剂等的影响,可在1 MPa的工作压力下长期 工作,不存在聚合膜表面剥离、撕裂、腐蚀、孔径拉伸 等现象,高效长寿,使用寿命可达5年以上。 (3)过滤精度高、盐水质量稳定。由于采用50nm 陶瓷膜管,平均过滤孔径为40 mm,且孔径分布窄, 过滤后盐水中的SS质量分数可达到0.5x10 左右, 相对孑L径200—500 nm的有机聚合物膜,过滤盐水的 质量更高。 (4)有出色的抗污染能力,并且采用高效的“错 流”过滤方式,在高浓度污染物的状态下运行过滤, 完全适用于高镁及高有机物的原料。消除了“终端” 过滤工艺中过滤膜不耐原盐高镁、高有机物的缺陷, 降低了对原盐质量要求,拓宽了选盐的范围。 (5)流程短、设备少、过程控制和操作简单,同 时,占地面积小,易与传统工艺结合,特别适用于老 装置改造项目,实施极为便利。盐水车间可设计为单 层钢结构形式,缩短施工工期。 3试验情况及总结 国内某企业对陶瓷膜试验装置(3 m 装置,精盐 水量3 m3/h)从2006年6月9日开始,试验运行了 66天(不包括检修时间)。使用这套陶瓷膜装置的目 的是测试陶瓷膜在盐水精制中的使用性能,得到主 要的运行数据。陶瓷膜经过几次技改后.从运行情况 来看,盐水指标比较满意,SS 0.3x10-6~0.6x10 (指 标<1×10 );Ca +Mg 0.00 mg/L(ICP法测量,指标 <1 mg/L),透明度99%以上(指标97%以上);Fe。 0.03~0.06 mg/L(指标<0.1 mg/L)。在过碱量控制稳 定的情况下,指标合格率达100%。工艺改造后, 2006年完成指标情况见图3。
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图3 2006年8月工艺改造完成指标情况 通过以上试验数据可以看出,经过陶瓷膜工艺 处理后的精盐水完全达到了离子膜对盐水指标的要 求,但在工艺设计过程中需要注意以下问题。 (1)在工艺上要考虑本厂原盐的特性以及膜的 特点(每根膜管的通径为3.8 mm),进膜之前粗盐水 中的不溶颗粒粒径必须控制在3.0 mm左右,否则会 12 中国氯碱 2009年第11期 出现膜的堵塞,影响生产。 (2)陶瓷膜与有机膜相比,过滤形式不同,前者 为错流过滤,讲究的是大流量、高流速,所以,在进液 泵的选型上必须为大流量:而有机膜过滤为终端过 滤,考虑的是膜所承受的过滤压力及每平方米的膜 处理量,在进液泵的选型上需要满足膜的要求。 (3)根据此膜的大通量、高流速的特性,工艺设 计上要防止此膜过滤面快速被污染,影响其通量 (精盐水处理量)的问题,做到合理化配置膜表面流 速。 4各种工艺运行费用比较 ’ 各种工艺的运行费用比较见表1。 表1运行费用比较情况
5结语 陶瓷膜盐水精制工艺已成功地应用到工业化生 产装置中,目前国内已有13家氯碱企业采用此套装 置,均达到了工艺设计要求。该精制工艺在氯碱行业
中是一个技术革新,从节约投资方面考虑,很值得在 氯碱行业中推广应用。 收稿日期:2009—09—25
四川将建中国最大天然气化工基地 《四川省石化产业调整和振兴行动计划(2009— 2011年)》已于Et前出台并印发。四川省明确提出, 将依托资源优势和国家重大能源战略布局.以天然 气化工和石油化工为龙头,投入资金约825亿元发 展相关产业链.实施项目137个,建设中国最大的天 然气化工产业基地。 按照《四川省石化产业调整和振兴行动计划 (2009—2011年)》,四川将推动精细化工、氯碱化工、 化工新材料、硫磷钛化工协调发展,建设中国最大 的、具有一流水平的天然气化工产业基地和西部地 区现代化的大型石化产业新基地。到2011年。四川 石化产业将力争实现销售收入达到1 570亿元,工 业增加值710亿元,产销率98%;天然气精细化工 比重进一步提高。 (张星芒) 2009年1O月国内烧碱市场状况 2009年1O月国内烧碱市场略有下滑,总体特 征表现为:(1)华北、西北烧碱市场供销压力突出。近 期华北地区的山东、西北如内蒙、宁夏两地区的烧碱 库存压力上升、销售价格呈下调趋势。山东地区 32%离子膜碱实际出厂价格徘徊在340 370元/t。 而西北地区的内蒙、宁夏烧碱市场报盘均有下跌和 松动倾向,内蒙30%~32%离子膜碱出厂报价在 295~335元/t,但针对片碱厂及固定客户的降幅更 大。以上两区域烧碱生产相对集中,而且长期以来的 外销分流数量较大,在长假后出现“降价促销”现象。 (2)烧碱下游需求相对平稳。目前国内烧碱下游需求 经过恢复后的变化不大,中铝系统的氧化铝整体开 工率为70%~80%。非中铝系统的氧化铝开工负荷较 高;印染、化纤行业订单良好。分析认为,节后烧碱价 格下滑与贸易商和下游客户消化前期备货,接单放 缓有关。(3)片碱市场遭遇节后寒流。内蒙、宁夏、山 东、江浙等地片碱价格均有明显下跌。内蒙、宁夏 96%片碱出厂报价1 600~1 650:Trdt,99%片碱出厂报 价1 700~1 750元/t。华东98.O%~99.0%片碱市场价格 为2 100-2200:Tv,/t,较国庆节前跌幅达100~150元/t。 山东地区96%片碱主流出厂价1 850~1 900元/t.99% 片碱主流出厂1 950—2000 3 ̄_dt。跌幅100 200元,t。 (4)局域烧碱扩能释放将持续影响市场价格。 (中国氯碱网)