摘 要: 本文敘述采用國內開發的精密微孔過濾技術在氯堿生產上二次鹽水的應用效果,該技術既可采用α纖維素預涂,也可無α纖維素預涂。
關鍵詞: α纖維素、濁度、二次鹽水
氯堿生產上的二次鹽水中含有一定量的懸浮物,經過沉降與一次過濾后的二次鹽水中的懸浮物,多數為Mg(OH)2,少數為CaCO3及其它不溶性懸浮物(如SiO2及某些不溶性有機物),去除這些懸浮物對降低能耗,降低成本及提高產品質量極為重要。用較低的投資費與較小的操作成本以達到最佳的二次鹽水質量,將成為各氯堿企業一項重要技改目標。
二次鹽水的凈化過濾技術有 多種。目前國內外比較成熟的有炭素燒結管過濾與微孔PE管過濾器兩種,因為都在國內氯堿生產上經受長期考驗。微孔PE管過濾技術是作者用了長達三十四年時間研究開發出來的新型精密過技術,該技術連續兩次被國家科委選為“八五”與“九五”期間的“國家級科技成果重點推廣計劃項目”。洪利牌PG型精密微孔過濾機是完全按照作者研究成果制造的微孔PE管過濾機(微孔PE管的制造工藝,微孔孔徑,孔隙率和比阻等參數的控制與檢驗方法完全與研究一樣),一九九四年湖北省武漢葛店化工廠公司將其大規模用于二次鹽水過濾。至今已經過連續六年多的應用,證明其過濾效果可靠,操作穩定,取得顯著的經濟效益。
一、二次鹽水過濾前不溶性顆粒的概況
鹽水投加CaCO3與NaOH,經過沉降與一次過濾后,鹽水中的雜質大幅度減少,由于各廠鹽的來源不同,沉降與一次過濾效率不同,各個廠的二次原鹽水的質量均不相同,作者曾測量幾個廠的二次原鹽水中不溶性微粒的大致分布概況。
浙江XX電化廠的二次鹽水質量一向比較好,但也有波動,根據該廠要求我們于去年特對該廠的二次鹽水作了測試:
(一)原鹽水濁度測定:(STB-1A濁度儀) 平均:6.1 NTU
(二)微粒測定:2000倍顯微鏡投影到20寸電視屏幕上計數。
微粒大小范圍 顆數 顆數比例
>10μm 22 0.63%
5~10μm 33 0.94%
1~5μm 252 7.2%
0.5~1μm 1500 42.6%
<0.5μm 1713 48.7%
由以上測試結果可見,90%屬小于1μm的微粒,其中大部分是0.5μm以下的微粒,這些微粒多數是Mg(OH)2,極少是SiO2與某些不溶性有機物。
二、α纖維素預涂的微孔PE管精密微孔過濾技術
“α纖維素預涂+炭素燒結管”是國外應用成熟的二次鹽水的精密過濾技術,國內不少廠引進這一裝置。炭素燒結管的毛細孔徑為110~180μm,平均150μm,毛細孔徑相當大,濾材本身阻力小,再生效率高,但對α纖維素要求高,顆粒要較粗又要較均勻,預涂循環時間比較長,此外炭素管又很昂貴,難以在國內廣泛推廣。根據炭素管應用中的優缺點,特選洪利牌微孔PE過濾機代替炭素管過濾,微孔PE管的毛細孔平均孔徑比炭素管小,每根微孔PE管的外形尺寸也比炭素管小,也采用α纖維素預涂,每1米2預涂1公斤α纖維素,可連續運行8~10天,平均濾速達0.6~1m3/m2h,原液Ca#、Mg#濃度為10~20mg/L,過濾后幾乎為零,濁度小于1,三臺PGK—100型微孔過濾機(每臺過濾面積100 m2,二用一備),可使電介槽的電壓降低0.1V以上,隔膜壽命增加40%,葛店化工公司這一技改項目已在生產上連續應用六年以上,證明洪利牌微孔過濾裝置是可代替昂貴的炭素管。如用于離子膜法氯堿生產過濾二次鹽水,該技術是完全是可行的。
三、不預涂α纖維素的微孔PE管過濾技術過濾二次鹽水
采用α纖維素預涂,雖然可提高濾速與過濾精度,但操作成本增加,操作也較麻煩。如不用α纖維素預涂,單用微孔PE管,能否達到同樣效果?這是不少廠所企求的,國內一些廠曾進行這方面工作,據我們初步了解,由于在投產前沒有長期的小試與中試試驗,沒有嚴密計算作依托,只作一些簡易試驗與簡單計算,以至不少廠都出現不同程度的一些弊病,有的還難以繼續采用,不得不中途下馬,為此我們特進行一系列小試驗。
我們采用上海XX廠的二次鹽水反復進行無α纖維素預涂的試驗。
微孔PE管的毛細孔徑采用特制規格。
二次原鹽水濁度:3.65~3.75NTU。
起動過濾壓差不超過0.005Mpa,平均濾速一開始大于1 m3/m2h,濾液濁度不超過1 NTU,很快降至0.5 NTU,在0.5小時之內降至0.1以下。試驗表明,為了能在幾天之內使平均濾速保持0.5~1 m3/m2h,除了微孔管的平均毛細孔徑這一重要參數外,起動壓差也是重要參數,兩者均選擇好,就可使濾速與二次鹽水質量達到或接近有α纖維素預涂時的效果。當平均濾速降至0.5 m3/m2h以下時,可利用60~70℃熱水與0.6 Mpa壓縮氣體反吹再生,微孔過濾管的過濾性能就恢復如初。由這些試驗表明,即使無α纖維素預涂,微孔PE管也能有效過濾Mg(OH)2 與SiO2等膠體物質。
無α纖維素預涂的微孔PE管過濾機已在浙江巨州化工公司大型生產成功應用,由于二次鹽水濁度明顯下降,節電非常顯著。
結束語
洪利牌PG型精密微孔過濾機用于氯堿生產上二次鹽水過濾,已連續成功應用六年多,與國外昂貴的技術比較,這種國內開發成功的裝置可以說是價廉物美的技術,完全適用于國內鎂離子含量高的鹽水過濾,適應國內技術與經濟不高的國情。采用該過濾機可以選用α纖維素作預涂,也可不用α纖維素作預涂,這取決各廠的條件與要求。
技術支持:
設備咨詢前請完善我司工況調查表,以便我司工程師提供更完善的過濾方案!