膜法脱硝工艺在离子膜法烧碱生产中的应用

通过对淡盐水中硫酸根的分离以及利用膜的物理特性，膜法脱硝可以完全不添加药剂，也不产生任何化学作用，就能够通过物理反应使淡盐水中硫酸根含量大大降低，不会出现固体的废弃物，也不会污染周边的水质。

1 膜法脱硝技术简介目前使用的淡盐水脱硝技术是纳滤膜法以及氯化钡法这两种。

这两种方式各有优缺点，氯化钡法对环境污染重，会产生含剧毒的废渣，但是操作方式简单、使用的生产设备也少；纳滤膜法对环境污染小，但是前期投资的费用大并且操作复杂。

所以很多生产商逐渐在寻找新的脱硝方式，例如，因为盐泥堆积对周边环境产生巨大危害，逐渐用纳滤膜法的脱硝工艺取代了原有的技术。

2 膜法脱硝工艺的技术特点膜法脱硝这种操作方式是膜分离技术领域的一种主要工艺，它通过对膜的物理作用，而选择性出现膜分离现象，这样就可以将盐水循环系统里超出的硫酸根转变成硫酸钠，并且从盐水中脱离。

这种方式可以减少人工操作的环节，全程机械操作，有着较高的自动化，并且后期的运行成本远低于传统的氯化钡法。

 3 膜法脱硝工艺在离子烧碱生产中的应用膜法脱硝这种技术的操作理论就是利用纳滤膜对离子具有不同的截留率，让硫酸根离子在物理作用下与盐水循环系统产生分离。

这种膜法脱硝有几个作用过程：准备工作、对硫酸钠进行分离后浓缩、使硫酸钠产生结晶从而与盐水分离，即预处理、膜法脱硝、冷冻脱硝这三个环节。

具体的生产应用情况如下：3.1 在生产过程中降低能耗第一，两级膜分离技术是膜法脱硝目前使用的主要手段，它通过对膜分离的物理作用，短时间内让硫酸钠的含量提高到二级分离的100g/L，从而达到浓缩硫酸根的目的，这样能够使冷冻脱硝的耗能大大降低，起到环保节能的效果。

第二，选择合适的温度对硫酸根进行冷冻和结晶，目前的最新技术是对盐水进行2级膜法浓缩、一次芒硝沉降。

并且在沉降过后，让脱硝后的液体再次循环进行，全过程只需要保持5℃的温度即可，不需要耗费大量能源用来降低温度，这种操作至少可以为企业节约20%以上的运行费。

膜法除硝工艺的应用姜海龙摘要：着重介绍了航锦科技股份有限公司膜法除硝装置的原理、流程及对运行过程中出现的问题采取的相应措施。

并对钡法和膜法除硝工艺进行了经济比较。

关键词：盐水精制；硫酸根；膜法；淡盐水0 引言航锦科技股份有限公司（后面简称“航锦科技”）是一家以烧碱为主要产品的化工企业。

采用BaCl2除去盐水系统内的中的SO42-离子。

BaCl2不仅有毒有害、同时费用高，造成环境污染等问题。

于是2012年公司引进了纳滤膜法脱除硫酸根技术。

进过连续1年时间的运行，验证了工艺具安全环保、操作简单方便，同时降低劳动强度，节省人力等优点。

不仅给公司带来了经济效益，更重要的是改善的员工的工作环境。

于是2013年公司再次扩建了二期纳滤膜法脱硝装置。

1、BaCl2除SO42-离子1.1 BaCl2除SO42-离子工艺原理原理：投加氯化钡，通过化学的方法将硫酸根以硫酸钡的形式除去。

反应方程式：1.2 BaCl2除SO42-离子工艺的优缺点优点：设备投资少，流程短，沉淀效果好。

缺点：氯化钡具有毒性，应为当人食用0.8g就会死亡。

所以操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程，在配制氯化钡溶液的过程中，员工们虽有工作服、口罩、手套等隔离措施。

氯化钡对环境的影响也不容忽视，在生产中，一些洒落在外面的氯化钡固体或溶液，会随着污水排放进入河流，从而造成河水污染。

同时氯化钡的包装必须统一处理，间接增加生产环节和成本。

储存要求苛刻，必须储存于阴凉、通风的库房。

并远离火种、热源，并与氧化剂、酸类、食用化学品分开存放等。

所以必须单独占用空地用于储存。

二次盐水中金属离子容易超标，影响离子膜寿命。

2、膜法脱硝工艺2.1 膜法脱硝工艺原理纳滤膜表面孔的直径为0.5~ 1.0 nm，并带有一定的电荷。

根据道南效应，利用纳滤膜对各种离子的截流率的不同，达到将硫酸根离子与系统分离的目的。

2.2 膜法脱硝工艺流程简述预处理单元：脱氯淡盐水先经过亚硫酸钠混合器（M-0100），加入亚硫酸钠脱除游离氯后进入淡盐水缓冲罐V-0100，经盐水进料泵（P-0100A/B）送到盐酸混合器（M-0101），加盐酸调节pH。

膜法除硝技术在氯碱盐水生产中的应用1概述目前我国国内氯碱生产技术主要有离子膜法和隔膜法两种。

对于而言，其成品碱能带走相当部分的硫酸根，因此，在该工艺生产过程中系统的硫酸根的积累问题几乎不存在，因而也就不必再考虑对系统中硫酸根的去除。

而对于离子膜法制碱工艺来说，因硫酸根在电解过程中无法透过离子膜进入烧碱系统，因此硫酸根均在盐水系统中积累。

同时，在生产过程中为了消除盐水系统中游离氯对装置的危害，在其系统中又多处加入了亚硫酸钠，亚硫酸根被氧化后转化为硫酸根的形式同样积累于盐水系统中。

这些积累于盐水系统中的硫酸根当浓度超过一定值以后，在电解过程中会在阳极进行放电，在消耗了电能的同时也会产生游离态的氧并对阳极产生较为严重的破坏。

所以，对这些系统中积累的硫酸根必须去除。

目前国内去除硫酸根的方法有很多种，本文在对各种常用除硝方法作一简要介绍的同时对一种新的除硝技术进行重点介绍。

2硫酸根的去除硫酸根与钠离子结合后形成硫酸钠，硫酸钠俗称芒硝，所以，本文以下所称除硝即指除硫酸根。

目前国内除硝的主要几个常见方法有：氯化钡法、钙法、冷冻法和最新出现的膜法。

2.1氯化钡法氯化钡法是利用钡离子与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，达到去除硫酸根的目的。

该方法被普遍应用于工业生产中，原因是氯化钡与硫酸根离子反应迅速，去除硫酸根的效果好。

但它存在以下缺点：（1）氯化钡有毒，给企业管理造成困难。

（2）氯化钡价格相对较高，给企业增加了成本的负担。

（3）氯化钡与硫酸根反应后生成的硫酸钡沉淀颗粒较细，给盐水精制带来困难。

（4）氯化钡与硫酸根反应后，使盐水中钡离子的浓度增加。

而钡离子的存在对离子膜造成的影响较大，形成了二次污染。

有的企业为了节约成本，使用一些液体氯化钡，而液体氯化钡的生产过程往往非清洁化，带入了一些其它不明有害杂质，反而使离子膜受到污染的危险性更高。

（5）过程中产生的盐泥量相对较大。

虽然有的企业可以通过回收硫酸钡的做法减轻这一问题，但增加的工艺处理过程同样给企业形成了经济管理负担。

化工企业膜法脱硝技术工艺系统调优摘要：目前我国国内氯碱生产技术主要有离子膜法，该离子膜法制碱工艺生产过程中积累于盐水系统中的硫酸根当浓度超过一定值以后，在电解过程中会在阳极进行放电，在消耗了电能的同时也会产生游离态的氧并对阳极产生较为严重的破坏，所以，对这些系统中积累的硫酸根必须去除。

目前国内去除硫酸根的方法有很多种，在传统过程中出去硫酸根的办法是加入氯化钡，而氯化钡有毒并且在盐水中还有可能引进钡离子，对离子膜造成金属离子影响，我们结合新技术膜法除硝新技术，经过上膜法除硝系统后膜法除硝的效率非常低并且硫酸根，同时对除硝技术的工艺流程、膜处理方式。

在实际运行过程中除硝的效率比较低，大约在40%左右。

结合实际生产情况进行提高膜法除硝的效率。

关键词：化工工艺；离子膜；烧碱生产系统；节能引言：除硝系统经改造后的预处理单元：合格的脱氯淡盐水先进入淡盐水储槽，液位达到一定位置后再启动淡盐水增压泵，然后进入一级、二级换热器进行降温，使最终出水温度降到设定值范围，再进入缓冲水槽。

两台板式换热器冷源分别是：一级冷源为经SRO脱硝后的贫硝盐水，二级板换冷源统一采用循环冷却水；淡盐水在缓冲水槽出来后加盐酸调节PH并与仪表信号联锁；加亚硫酸钠中和余氯，加药量采用计量泵定量添加。

然后通过淡盐水输送泵送活性碳过滤器进一步脱除余氯。

因在运行过程中，在压力作用下，活性炭填料会慢慢压实或杂质堵塞，需定期对活性炭填料利用淡盐水配合加入干燥空气进行反冲冲洗避免出现板结。

经炭滤后再进入保安过滤器去除杂质，保护后续设备。

通过结合其他企业先进经验，结合实际情况，我们增上了板换系统降温和增加保安过滤器，淘汰炭滤设备，同时增上了一套除硝膜系统。

我们在根据原有的流量和冷却水流量的同时调整盐水流量，冷却水的流量及冰机盐水出口温度。

1.化工工艺离子膜烧碱生产系统节能改造措施若想实现节能降耗，必须从企业既有生产实际出发，以社会需求为导向，通过设备与工艺技术创新拉动产能优化。