一次盐水精制及戈尔过滤技术的应用-上海联兵环保免费电话：400-600-5030

1 戈尔过滤技术
    1．1 戈尔技术原理
    戈尔过滤技术是在一定外在压力存在的情况下，在待分液通过过滤单元元件后，使液体与流体中的悬浮物得到分离，或使悬浮物被滤膜截流在表面和内部，或两者都有。这个过程必然导致过滤元件的阻力增加和过滤流量下降。要使过滤过程正常进行，就要进行反冲洗。反冲洗过程是利用已通过过滤元件的滤液反向冲洗过滤元件，使覆盖在过滤元件上的悬浮物(滤饼)与过滤元件分离，使过滤持续进行。戈尔过滤器的核心是戈尔膜，此膜是由膨体聚四氟乙烯和聚丙烯纤维复合制成的一种多孔，化学性质稳定，摩擦系数极低，耐高温、耐老化的复合物。该膜开孔率极高，孔径又极小，戈尔技术就是使液体通过所述的微孔，截住固体及悬浮物等杂质。
    1．2 戈尔过滤技术特点
    膜表面过滤要求过滤元件表面的最大滤孔要绝对小于被过滤颗粒的最小粒径，这方面戈尔技术有如下3个特点。
    (1)把滤孔孔径做到0．5—1μm，使悬浮颗粒不得进入滤孔而覆盖在表面上。
    (2)把膜厚做到0．2 mm来降低膜的过滤阻力和反冲阻力。
    (3)采用纤维与膜的复合，提高膜的强度而不影响过滤通量。
    1．3 戈尔过滤盐水精制工艺
    工艺(见图1)为：卤水和加BaC12除SO2-4后的电解工序回收淡盐水经过配水槽，用泵打入化盐桶底部溶解，用斗式提升机卸入化盐桶上部的原盐后，靠位差流入1#折流槽，与加入折流槽的NaOH溶液(除Mg2+)、NaC10溶液(除卤水中的有机物及NH4+，消除其对电解槽离子膜的影响；因NH4+在电解时与Cl2反应生成爆炸性的NC13)一起流入前反应桶；在前反应桶经搅拌充分反应后，用变频泵打入高位加压溶气罐，并与一定压力的工艺空气充分混合，形成泡沫状液体，经过文丘里混合器与FeC13溶液(絮凝、助沉)混合进入预处理器；预处理器上部流出的清液经过2#折流槽与Na2CO3，溶液(除Ca2+)混合，进入后反应桶，溢流进入中间槽，再用泵打入两台并列的戈尔过滤器，经3#折流槽调整pH值及加Na2sO3除游离氯(目的是防止游离氯进入精制二次盐水的螯合树脂塔而引起螫合树脂中毒)后，进入精盐水贮槽备用。
                  
    1．4 工艺控制指标
    重庆三阳化工有限公司(简称“重庆三阳公司”)在调查国内氯碱行业盐水精制工艺的基础上，在2万t／a离子膜烧碱装置项目中选用了美国戈尔公司专利技术——戈尔膜液体过滤盐水精制工艺，其一次盐水工艺控制指标见表1。
                   
    2 运行及改进情况
    2003年3月，重庆三阳公司盐水系统进入联动试车，在很短时间内生产出合格盐水。投入运行后，初期装置运行平稳，各项指标理想，使用3个月后，逐渐出现了一些问题，采取了如下9项措施。
    (1)更换文丘里管、3#折流槽及FeC13管线。装置开车3个月过后，发现FeC13管线、文丘里管(C·s)发生泄漏。分析其原因后，认定是材质选择错误。因此用PVC更换了FeC13原管线材质，文丘里管材质改用CPVC后，未再泄漏。3#折流槽原设计为碳钢，由于腐蚀严重，影响了盐水的质量；采用环氧树脂防腐后，效果仍不佳，拟更换为PVC材质。
    (2)变频泵死机。由于电压波动，变频泵经常停机，无法启动，经电仪人员调节变频后恢复使用。
    (3)加中间槽回配水槽管线。停车检修后盐水升温速度慢(特别是冬天)，原流程中精盐水要经二次盐水工序才能返回配水槽，管线长，热损失大，在中间槽泵出口加一根管线直接回配水槽，缩短了流程，降低了过滤器的负荷，提高了升温速度，节约了能耗。
    (4)运行初期预处理器效果不好，通过FeC13最佳加入量的摸索，提高了预处理的使用效果；并通过改造预处理器斜板沉降结构，提高了其沉降除泥效果。
    (5)在3#折流槽增设盐酸入料管线，采用在线仪表检测法控制一次精制盐水的pH值为9．5～1O，保证二次盐水的精制效果。
    (6)2#折流槽加Na2SO3 。重庆三阳公司前期主要采用了F4／PP复合膜，运行3个月后，大部分戈尔膜出现泄漏。戈尔公司认为是游离氯将PP纤维氧化，影响了整个膜的强度，重庆三阳公司在2@折流槽加Na2S03，消除淡盐水(或加次氯酸钠时带来)的游离氯对膜的影响。
    (7)过滤器进液泵进口加Y型过滤器。戈尔过滤器运行3个月后，膜破损，怀疑是预处理器、后反应槽、中间槽未防腐，大量铁锈由泵打入过滤器，划伤戈尔膜，所以在过滤进液泵进口添加孔径为0．28μm的Y型过滤器。
    (8)在戈尔过滤器的使用过程中，当ω(SS)为(7～8)×10-7时，要检查戈尔过滤器，以防戈尔膜泄漏。
    (9)戈尔膜的使用。据调查，戈尔膜在美国及江苏梅兰化工集团氯碱公司、云南盐化股份有限公司天塑分公司运行状况良好，使用寿命在1年以上。但在我国其他氯碱企业，膜的使用寿命一直不长，普遍运6～7个月即穿孔、泄漏，与戈尔公司承诺的1年寿命相差较大。在这一点上，重庆三阳公司与河南神马氯碱化工股份有限公司氯碱厂特别突出，1套膜寿命一般为3个月左右。在戈尔公司派出技术人员的指导下，重庆三阳公司对工艺指标作了调整，效果依旧不佳。
    3 结语
    该装置已在重庆三阳公司运行9个月，除了因戈尔膜破损偶尔影响盐水的质量外，从整体上讲，该工艺是成熟可靠的，完全能满足离子膜电解装置对一次盐水的要求；同时，戈尔膜也在改进之中，国内已出现了新的全氟膜，以期替代现有的戈尔膜。据了解，新全氟膜在山东滨化使用7个月时的运行状况良好，未发生泄漏。2004年4月完成的戈尔膜替代工作期待为重庆三阳公司2万t／a离子膜烧碱装置稳定、高效、安全运行提供合格的精制盐水。

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