试析陶瓷膜过滤器

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1、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

2、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

3、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

4、子膜。在没有使用有机膜过滤器前，离子膜的寿命、电流效率、单元槽电流都不太理想。目前使用有机膜过滤器的厂家运行状况都大有好转，这与除去有机物，不采用有机絮凝剂有相当的关联。1.3多通道膜元件在运行过程中的利与弊1.3.1无机膜的运行压力大大高于有机膜，那是因为无机膜单元的本身的阻力大及错流过滤所造成的，采用多通道元件可以提高其强度。但同样会造成如下的弊端：膜管的渗出阻力会随着圈数不同而不同。中心管的渗出液经过膜组件的渗透通道长为130mm,第一圈渗出长度为2.5mm。多通道膜元件的各通道是并联线路，因此每圈的渗透量不同，同时反洗、正洗、化学清洗，效果均不如管

5、式结构。1.3.2由于膜渗出液的通道长，如果NaCl在盐水中一旦出现过饱和，会造成堵塞。清洗堵塞增加了难度，因此在过滤过程中对NaCl的含量要求更为严格。这不仅存在于无机膜组件中，凡采用多孔骨架层的都会出现此类问题。1.3.3陶瓷膜组件在精制盐水中的耐腐性及对离子膜运行的影响有待于进一步确认。20世纪80年代由于离子膜对硅的要求比较严格，一些厂家改砂过滤器为陶瓷砂过滤器，初期状况很好，运行一年后因陶瓷砂不耐精制盐水的腐蚀，其溶蚀的成份对离子膜的运行极为不利而退出氯碱盐水精制领域。分析其原因，陶瓷作为硅酸盐工艺的组的耐腐蚀试验，确认陶瓷膜元件的耐腐蚀性，才宜

6、在氯碱行业中推广此种设备。1.4首家工业化陶瓷过滤器用于盐水控制工艺设备运行参数及分析1.4.1工艺流程叙述如下图：精制反应后粗盐水进入板框过滤器过滤（一级过滤）后进入中间槽，由进料泵压入陶瓷膜过滤器，渗出精制盐水去二次精制，截留浓缩液部分回流至中间槽，部分排放进入精制反应槽。1.4.2运行参数处理盐水量：渗出量40米³/时压入陶瓷膜过滤器盐水量400米³/时陶瓷膜过滤器进入压力0.35MPa回流与排出浓液量之和360米³/时板框压滤后盐水中SS10mg/L目前反冲洗每班一次化学清洗次数以渗出量小于40米³/时为标准，目前从每二星期冲洗一次过渡到每一星期冲

7、洗一次原盐质量采用精制盐含NaCl98%，Ca#、Mg#<0.02-0.05%(1)主要设备陶瓷膜过滤器二组，每组为6膜管每管有多通道膜组件19根，经计算过滤面积85米²预处理板框压滤机3台，每台过滤面积100米²进料泵2台，Q：200米³/时W=30千瓦H：0.35MPa中间槽V：95米³(2)计算参数错流速度2.0-1.9米/秒过滤速率200-300升/时米²单过滤耗电1-1.5kwh/米³渗出液渗出量18-25米³/套过滤装置2.CN过滤器的设备及工艺CN过滤器是成功运用于钛白粉行业废水回收装置后引入氯碱行业，用于盐水精制过滤的，目前在氯碱行业中正处

8、于工业化试验阶段。2.1CN过滤器的过滤过程是一种全新的思路。分析