纳滤膜法脱硝工艺的工业运用

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1、第23卷第3期Tian天jinC津hemi化calIn工dustryVo1．23No．32009年5月Mav．2009纳滤膜法脱硝工艺的工业遣用肖峰。魏金芹，姜明东。王明磊(烟台只楚天大化工填料厂，山东烟台264002)摘要：对脱除淡盐水中硫酸根离子的几种工业方法进行比较．以某氯碱公司运用纳滤膜法脱硝处理5Om淡盐水工艺为实例，通过对设备投资、运行成本等经济分析，得出采用纳滤膜法脱硝工艺投资费用低．仅是冷冻法的l／3，操作和维护简单，运行费用低，大约是沉淀法的1，4，在整个分离过程中。不需要加入任何药剂，不会影响盐水水质，对硫酸根离子的

2、截留率稳定，无污染，效率高，是今后的发展方向。关键词：纳滤膜；脱硝：淡盐水；硫酸根中图分类号：TQ114．16文献标志码：A文章编号：1008—1267(2009)03—0034-03离子膜烧碱系统要求的盐水精度比较高，盐水脱除效果好。但是使用树脂体积大，树脂再生所需中s0：含量过高会缩短阳极的使用寿命，使电解槽酸碱量大，污染环境，运行也不经济。1．4钡法脱硝技术的电流效率降低；使膜的有效面积减少，影响电流这是目前国内大部分氯碱企业去除硫酸根的传导增加电耗。一般控制进入电解槽的淡盐水中的方法。使用氯化钡或碳酸钡，将硫酸根以硫酸钡沉so：

3、含量在6～7g／h以下。但是离子膜烧碱生产过程淀的形式去除，由于硫酸钡溶解度低，BaC1：反应率中带出的硫酸根量几乎可以忽略不计．这就需要化高，故脱除硫酸根的效果好。正是具有以上的优点，学或物理的方法除去盐水循环系统中多余的硫酸才使得它成为了现在最主要的去除方式。根，以保障生产的正常进行。但是，氯化钡是一种剧毒药品，会对操作工人1淡盐水脱硝技术方法的比较的身体带来伤害。另外，生成的硫酸钡沉淀是一种固体废弃物，会对环境造成影响。沉降法的缺点还工业上有多种硫酸根脱除方法。主要有五种：有不易控制的问题，其最大的缺点是使用成本高，1．1钙法脱硝

4、技术这点可以通过后面表3钡法与膜法脱硝工艺的费该法是用氯化钙与硫酸根进行化学反应生成用比较表看出。石膏CaSO·2H：0沉淀加以去除，属于化学方法，1．5膜法脱硝技术氯化钙法去除硫酸根省投资。氯化钙价格相对膜法是物理分离方法，是利用膜的选择性分离便宜，运行费用较钡法低，有一定的竞争力。其缺点功能．将盐水循环系统中多余的硫酸根以硫酸钠的是由于CaSO·2H：0溶解度较大，尤其在盐水中其形式从盐水系统中分离，合格盐水回到盐水循环系溶解度会增加几倍．故较氯化钡法去除硫酸根的效统。整个分离过程中，不需发生相的变化和不需要果差，操作上比较复杂，难

5、以控制。加入任何药剂，不会影响盐水水质，对硫酸根离子1．2冷冻法脱硝技术的截留率稳定，操作和维护简单。从而缩短了生产冷冻法是物理方法，利用氯化钠和硫酸钠溶解周期，提高了生产效率、减少了投资和运行成本，而度的不同，将含芒硝盐水冷冻，把硫酸根以Na~SO·且无污染。是今后的发展方向。10H0的形式加以去除，制成副产品芒硝。由于盐水中芒硝含量较低，需要冷量大，高耗能，一次设备投资大，运行不经济。收稿日期：2008一l1—171．3树脂法脱硝技术作者简介：肖峰(1980一)，男，天津科技大学学士，天津大学工程硕树脂法是使用离子交换树脂，吸附交换

6、so：，士．现烟台只楚天大化工填料厂技术部部长。第23卷第3期肖峰等：纳滤膜法脱硝工艺的工业运用35对于纯电解质溶液，因Donnan平衡，同性离子会被2纳滤膜法脱硝工艺原理带电的膜活性层所排斥，如果同性离子为多价，截纳滤同微滤、超滤和反渗透一样，均以压力留率会更高，同时为了保持电荷平衡，反离子也会差为驱动力，但其传质机理有所不同，其比较见被截留，导致电子迁移流动与对流方向相反。但是，表1。微滤和超滤膜由于孔径较大，传质过程主要带多价反离子的共离子较带单价反离子的共离子为孔流形式即筛分效应；反渗透膜属于无孔膜，其其截留率要低，这可能是因为

7、多价反离子对膜电荷传质过程为溶解扩散过程即静电效应。纳滤膜存在的吸附和屏蔽作用。纳米级微孔。且大部分负电荷，对无机盐的分离行由于纳滤膜的分离区间介于超滤和反渗透之为不仅受化学势控制，同时也受电势梯度的影响。表1几种膜过程类型的比较间，故可截留硫酸根离子对钠离子和氯离子有高通量。下面图1是纳滤膜的分离原理图。原液一‘：．-⋯．．．产．．纳滤膜图2脱除硫酸根纳滤膜结构图’渗透投’。’’图1纳滤膜分离原理图3膜法脱硝生产装置情况对于两种同性离子混合物溶液，根据Donnan膜法脱硝工艺在实际工业生产中得到了很好理论，与它们各自的单纯盐溶液相比，

8、多价共离的运用。下面以烟台某氯碱公司运用纳滤膜法处理子比单价共离子更容易被截留。两种共离子的混50m淡盐水脱硝工艺为实例进行分析。该工艺主合液，由于它们迁移率的不同，使低迁移的反离要由预处理单元和膜处理单元