劣勢(shì):1、由于流程短,鹽水質(zhì)量發(fā)生問(wèn)題緩沖余量小,易對(duì)一次鹽水質(zhì)量產(chǎn)生波動(dòng);2、陶瓷膜鹽水工藝對(duì)粗鹽水的膜前處理要求較高,需要粗過(guò)濾除掉一些雜質(zhì),雜質(zhì)一旦堵塞陶瓷膜,有可能反沖時(shí)損壞陶瓷膜;3、此種工藝連續(xù)排泥,排泥量約是凱膜的兩倍到三倍,增加了鹽泥壓濾機(jī)的生產(chǎn)負(fù)荷陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過(guò)濾器。
選擇好的前處理工藝及設(shè)備是用好陶瓷膜的關(guān)鍵該公司前處理選用了密閉的、具備自動(dòng)反沖洗功能的處理器,并且過(guò)濾器材質(zhì)一定要選用防腐材料,以防鹽水中氯離子的腐蝕,鈦材是的材料。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行,效果較好。2防止有機(jī)物對(duì)陶瓷膜污染在采用海鹽為原料制備一次精制鹽水過(guò)程中,海鹽中含有的大量有機(jī)物和藻類,在膜表面形成附著,污染過(guò)濾通道,導(dǎo)致鹽水通量降低,不能正常生產(chǎn),必須要清洗再生。陶瓷膜對(duì)有機(jī)物的污染很敏感,因此,必須采取清除有機(jī)物的工藝措施。在前反應(yīng)添加次氯酸鈉來(lái)破壞有機(jī)物及藻類,使陶瓷膜能保持較高的通量,同時(shí),在后續(xù)工序添加亞硫酸鈉消除精鹽水中的游離氯,并且對(duì)游離氯采用實(shí)時(shí)自動(dòng)儀表監(jiān)測(cè)。通過(guò)多次試驗(yàn)分析,確定在反應(yīng)桶內(nèi)添加5%次氯酸鈉20~30mL/h,在精鹽水緩沖罐前添加8%亞硫酸鈉20mL/h,可較好地消除有機(jī)物對(duì)膜管的污染,同時(shí)可保證精鹽水中游離氯的含量為零。3選擇耐壓材料外殼防止反沖過(guò)程焊口開(kāi)裂泄漏陶瓷膜法鹽水精制系統(tǒng)采用高壓錯(cuò)流過(guò)濾,正常生產(chǎn)壓力為0.3~0.4MPa,反沖過(guò)程壓力為0.45~0.50MPa,選擇PP材質(zhì)的外殼,在頻繁反沖過(guò)程后容易出現(xiàn)泄漏。改用經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性都較好的鋼襯PO外殼,保證了正常生產(chǎn)進(jìn)行。4改進(jìn)密封及反沖洗方法由于聯(lián)結(jié)花盤密封墊設(shè)計(jì)不合理,密封面小,反沖壓力高時(shí)封不住,粗鹽水與過(guò)濾鹽水“短路”。針對(duì)該問(wèn)題,采取了如下措施。
1、隔膜電解法 將原鹽化鹽后加入純堿、燒堿、氯化鋇精制劑除去鈣、鎂、硫酸根離子等雜質(zhì),再于澄清槽中加入聚丙烯酸鈉或苛化麩皮以加速沉淀,砂濾后加入鹽酸中和,鹽水經(jīng)預(yù)熱后送去電解,電解液經(jīng)預(yù)熱、蒸發(fā)、分鹽、冷卻,制得液體燒堿,進(jìn)一步熬濃即得固體燒堿成品鹽泥洗水用于化鹽。 2、離子交換膜法 將原鹽化鹽后按傳統(tǒng)的辦法進(jìn)行鹽水精制,把一次精鹽水經(jīng)微孔燒結(jié)碳素管式過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾后,再經(jīng)螫合離子交換樹(shù)脂塔進(jìn)行二次精制,使鹽水中鈣、鎂含量降到0.002%以下,將二次精制鹽水電解,于陽(yáng)極室生成氯氣,陽(yáng)極室鹽水中的Na+通過(guò)離子膜進(jìn)入陰極室與陰極室的OH生成氫氧化鈉,H+直接在陰極上放電生成氫氣。 電解過(guò)程中向陽(yáng)極室加入適量的高純度鹽酸以中和返遷的OH-,陰極室中應(yīng)加入所需純水。在陰極室生成的高純燒堿濃度為30%~32%,可以直接作為液堿產(chǎn)品,也可以進(jìn)一步熬濃,制得固體燒堿成品。 以上就是給大家總結(jié)的關(guān)于氫氧化鈉的工業(yè)制法,工業(yè)生產(chǎn)中不可替代的工業(yè)氫氧化鉀也被廣泛運(yùn)用于醫(yī)學(xué)、化工、軍事等諸多領(lǐng)域,也可以作為漂白消毒劑來(lái)使用,工業(yè)氫氧化鉀已然已經(jīng)在市場(chǎng)當(dāng)中形成了一股凝聚力,它在與同類產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中時(shí)刻保持優(yōu)勢(shì)。。
在前反應(yīng)添加次氯酸鈉來(lái)破壞有機(jī)物及藻類,使陶瓷膜能保持較高的通量,同時(shí),在后續(xù)工序添加亞硫酸鈉消除精鹽水中的游離氯,并且對(duì)游離氯采用實(shí)時(shí)自動(dòng)儀表監(jiān)測(cè)通過(guò)多次試驗(yàn)分析,確定在反應(yīng)桶內(nèi)添加5%次氯酸鈉20~30mL/h,在精鹽水緩沖罐前添加8%亞硫酸鈉20mL/h,可較好地消除有機(jī)物對(duì)膜管的污染,同時(shí)可保證精鹽水中游離氯的含量為零。2.3選擇耐壓材料外殼,防止反沖過(guò)程焊口開(kāi)裂泄漏陶瓷膜法鹽水精制系統(tǒng)采用高壓錯(cuò)流過(guò)濾,正常生產(chǎn)壓力為0.3~0.4MPa,反沖過(guò)程壓力為0.45~0.50MPa,選擇PP材質(zhì)的外殼,在頻繁反沖過(guò)程后容易出現(xiàn)泄漏。改用經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性都較好的鋼襯PO外殼,保證了正常生產(chǎn)進(jìn)行。2.4改進(jìn)密封及反沖洗方法由于聯(lián)結(jié)花盤密封墊設(shè)計(jì)不合理,密封面小,反沖壓力高時(shí)封不住,粗鹽水與過(guò)濾鹽水“短路”。針對(duì)該問(wèn)題,采取了如下措施。(1)對(duì)聯(lián)結(jié)密封面進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。(2)在原花盤上取掉1根膜管,將其換成拉桿,消除了因溫度升高造成的PP花盤變形使膜管竄動(dòng),造成鹽水“短路”的現(xiàn)象。(3)采用獨(dú)特的反沖洗方法,在運(yùn)行壓力穩(wěn)定控制在0.3MPa左右,反沖周期為15min條件下,通量穩(wěn)定在25m3/h連續(xù)運(yùn)行20天。再生清洗周期由7天左右延長(zhǎng)至20天以上。3主要運(yùn)行指標(biāo)經(jīng)過(guò)改造后,主要運(yùn)行指標(biāo)如表1所示。
3無(wú)機(jī)陶瓷膜主要有如下優(yōu)點(diǎn)3.1孔徑分布窄,分離精度高無(wú)機(jī)陶瓷膜過(guò)濾器的過(guò)濾能力是一般有機(jī)聚合物膜過(guò)濾能力的2~5倍,在某些特殊領(lǐng)域甚至可達(dá)20倍,無(wú)機(jī)陶瓷膜過(guò)濾器無(wú)需要借助其它的固液分離設(shè)備或預(yù)處理工藝來(lái)達(dá)到凈化液體的目的,而是通過(guò)陶瓷膜一次過(guò)濾完成固液分離采用50nm孔徑的陶瓷超濾膜可以完全去除化鹽水中的固體懸浮物,使過(guò)濾鹽水澄清透明,利于離子膜電槽的高效運(yùn)行。過(guò)濾器的過(guò)濾范圍廣,被過(guò)濾的液體的沉淀物含量可從20ppm到25%均可被有效去除且濾液清澈。不會(huì)因?yàn)檫M(jìn)液含固量的變動(dòng)而變動(dòng),濾液質(zhì)量穩(wěn)定可靠。3.2耐高溫、耐酸堿、耐溶劑、耐氧化陶瓷膜支撐體是采用高純度進(jìn)口α-Al2O3在1600℃以上高溫情況下燒結(jié)而成,具有廣闊的操作溫度,其使用溫度一般可達(dá)400℃,可到800℃,其適用介質(zhì)pH的范圍為0~14,并且能在很強(qiáng)的氧化介質(zhì)中使用。3.3機(jī)械強(qiáng)度高,有良好的耐磨、耐沖刷性能無(wú)機(jī)陶瓷膜可承受高達(dá)幾十千克每平方厘米的操作壓力,并可以反向沖洗。具有極好的化學(xué)穩(wěn)定性,能耐酸、堿、鹽溶液及有機(jī)溶劑和強(qiáng)氧化劑。優(yōu)良的過(guò)濾特性使得其壽命長(zhǎng),維修費(fèi)用很低,使用成本也大為降低。3.4滲透通量大無(wú)機(jī)陶瓷膜有很高的孔隙率,高達(dá)35%以上,因此其鹽水通量很高,其中50nm孔徑的陶瓷超濾膜飽和氯化鈉鹽水通量大于700L/m2.h。可反復(fù)清洗及高溫再生恢復(fù)滲透通量,使用壽命長(zhǎng),采用酸、堿清洗,能有效的恢復(fù)膜滲透通量,使用壽命可達(dá)5年以上。3.5采用錯(cuò)流過(guò)濾方式錯(cuò)流過(guò)濾操作又稱切線流操作,與終端過(guò)濾方式相比,這種方法對(duì)懸浮粒子的大小、密度、濃度的變化不敏感,系統(tǒng)可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行,無(wú)需頻繁進(jìn)行反沖洗及排出渣料,適用大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。
傳統(tǒng)的鹽水精制采用“道爾澄清桶+砂濾器”工藝,即在原鹽溶解并經(jīng)精制反應(yīng)后,在澄清桶澄清去除大部分懸浮顆粒,再經(jīng)砂濾器粗濾、α纖維素預(yù)涂的碳素?zé)Y(jié)管過(guò)濾器精濾,最后獲得可進(jìn)入樹(shù)脂交換塔的一次精制鹽水此工藝受原鹽質(zhì)量影響大、工藝流程復(fù)雜、鹽水質(zhì)量不穩(wěn)定、過(guò)濾后鹽水SS超標(biāo)等缺點(diǎn)已難以滿足離子膜電解的要求。針對(duì)傳統(tǒng)鹽水精制工藝本身及運(yùn)行過(guò)程中存在的缺陷,近些年來(lái)國(guó)內(nèi)出現(xiàn)并推廣運(yùn)行一種新的有機(jī)聚合物膜鹽水精制過(guò)濾工藝。該法與傳統(tǒng)工藝相比,只是以浮上桶取代道爾桶并取消了砂濾器,有機(jī)聚合物膜過(guò)濾器取代了碳素?zé)Y(jié)管過(guò)濾器,裝置投資相差無(wú)幾,操作方面浮上桶的能力、適應(yīng)性及操作穩(wěn)定性并不優(yōu)于道爾桶。針對(duì)以上兩種鹽水精制技術(shù)存在工藝流程長(zhǎng)、生產(chǎn)不穩(wěn)定等問(wèn)題,徐南平等開(kāi)發(fā)出用沉淀反應(yīng)與無(wú)機(jī)膜分離耦合的鹽水精制新技術(shù)。此技術(shù)采用無(wú)機(jī)陶瓷非對(duì)稱膜和高效的“錯(cuò)流”過(guò)濾方式,解決了有機(jī)聚合物膜對(duì)有機(jī)物、氫氧化鎂絮狀沉淀敏感的問(wèn)題,使反應(yīng)一步完成,簡(jiǎn)化了工藝流程,大幅節(jié)省了投資,且設(shè)備操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、出水質(zhì)量無(wú)波動(dòng)。陶瓷膜反應(yīng)器鹽水連續(xù)精制技術(shù)由兩個(gè)簡(jiǎn)單的單元構(gòu)成:?jiǎn)卧狝———溶鹽,經(jīng)配水后的淡鹽水調(diào)整溫度,于化鹽桶中加入原鹽飽和,單元B———沉淀反應(yīng)無(wú)機(jī)膜反應(yīng)器,飽和粗鹽水和精制劑(碳酸鈉、氫氧化鈉)同時(shí)進(jìn)入沉淀膜反應(yīng)器,在反應(yīng)器中反應(yīng)的飽和粗鹽水通過(guò)無(wú)機(jī)膜過(guò)濾器過(guò)濾分離,清液即為過(guò)濾后的精制鹽水送離子膜電解,濃縮液回到反應(yīng)桶繼續(xù)反應(yīng)或回到過(guò)濾器循環(huán)過(guò)濾,小部分濃縮液連續(xù)進(jìn)入濃水池。該工藝的核心是沉淀膜反應(yīng)器(圖8),該反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了精制反應(yīng)與膜過(guò)濾的耦合操作,省略了反應(yīng)與分離之間的中間處理步驟,簡(jiǎn)化了工藝流程。由于反應(yīng)與過(guò)濾同時(shí)進(jìn)行,從而過(guò)濾性質(zhì)與前兩種技術(shù)相比有了質(zhì)的飛躍,且噸鹽水精制可節(jié)約運(yùn)行成本50%以上,節(jié)約設(shè)備投資近30%。陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過(guò)濾器。
根據(jù)中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì),2014年,國(guó)內(nèi)用于工業(yè)廢水處理及回用的陶瓷膜安裝面積約為0.73萬(wàn)平方米,約占全年陶瓷膜安裝面積的13.8%;預(yù)計(jì)該領(lǐng)域至少還將產(chǎn)生超過(guò)20萬(wàn)平方米的陶瓷膜市場(chǎng)空間②市政污水處理根據(jù)國(guó)家環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院、國(guó)家信息中心的分析預(yù)測(cè),“十二五”和“十三五”期間我國(guó)廢水治理投入合計(jì)將分別達(dá)到10583億元和13992億元,污水處理市場(chǎng)發(fā)展空間巨大。與工業(yè)廢水相比較,近年來(lái),生活污水的排放量增長(zhǎng)較快,隨著城鎮(zhèn)化的深入,未來(lái)仍將保持較高增速。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)顯示,2000年至2014年,我國(guó)城市化率從36.22%上升至54.77%;我國(guó)人均用水量從2000年的435.40立方米/年增長(zhǎng)到2014年的456立方米/年;與此同時(shí),表征我國(guó)城鎮(zhèn)污水排放量的生活污水排放量也由2004年的261.3億噸/年上升到2014年的510.3億噸/年,2014年末城市污水處理廠日處理能力達(dá)到12896萬(wàn)立方米,比上年末增長(zhǎng)3.5%,城市污水處理率達(dá)到90.2%。巨大的污水排放增長(zhǎng)有力地推動(dòng)了市政污水處理廠的新建和擴(kuò)建,城鎮(zhèn)污水處理在“十二五”期間仍處于建設(shè)投資高峰期。“十二五”期間將新增升級(jí)改造污水處理規(guī)模2611萬(wàn)立方米/日,新建污水再生利用設(shè)施規(guī)模2675萬(wàn)立方米/日,至2015年末全國(guó)再生水規(guī)模將達(dá)到3885萬(wàn)立方米/日,比“十一五”末增長(zhǎng)221%。“十二五”期間升級(jí)改造城鎮(zhèn)污水處理廠計(jì)劃投資137億元,再生水利用設(shè)施建設(shè)投資規(guī)模將達(dá)到304億元。目前應(yīng)用于我國(guó)市政污水處理及回。
自動(dòng)化控制水平較低,在該工藝中,除了反沖程序采用PLC控制外,其它程序皆采用手動(dòng)控制,如設(shè)備頂部的排氣閥,閥門安裝位置較高,采用手動(dòng)操作造成閥門操作不便三代鹽水精制技術(shù)的改進(jìn)1設(shè)備的改進(jìn)本公司二期20萬(wàn)T/a離子膜燒堿一次鹽水精制裝置采用江蘇久吾公司4套JW-100-Ti-CS/HRL無(wú)機(jī)陶瓷膜設(shè)備。該設(shè)備采用5-4-3組合方式排列,一級(jí)5個(gè)組件,二級(jí)4個(gè)組件,三級(jí)3個(gè)組件串并聯(lián)方式,排列方式更加合理,避免了膜面流速過(guò)高,造成端面沖刷嚴(yán)重。同時(shí)無(wú)機(jī)陶瓷膜設(shè)備核心組件采用Ti2材質(zhì),下花盤為Ti10,組件材質(zhì)的更換,避免了膜管的斷裂,也為企業(yè)減少了由于更換膜管而造成運(yùn)行成本升高的費(fèi)用。2工藝的改進(jìn)1)二期項(xiàng)目中,江蘇久吾公司提供的3代鹽水精制技術(shù)中,的亮點(diǎn)為采用供料泵+循環(huán)泵的內(nèi)循環(huán)模式,同時(shí)在兩臺(tái)泵之間增加了一個(gè)過(guò)濾循環(huán)罐,供料泵揚(yáng)程0.25mPa,循環(huán)泵揚(yáng)程0.15mPa,大部分的濃縮液回到過(guò)濾循環(huán)罐中,與供料泵送來(lái)的粗鹽水混合,既起到調(diào)節(jié)濃縮液的含固量,又能把濃縮液出口側(cè)0.2mPa的壓力回收,因此比單級(jí)循環(huán)泵的模式節(jié)能40%左右;2)鹽水粗過(guò)濾器濾網(wǎng)孔徑由原來(lái)的1.5mm更改為1.0mm,使粗過(guò)濾器攔截效果更佳顯著,同時(shí)由原來(lái)手動(dòng)反沖更換為自動(dòng)反沖,保證了陶瓷膜過(guò)濾系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,也降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度;3)每臺(tái)設(shè)備滲透?jìng)?cè)清液總管上增加了在線濁度儀的使用,在線監(jiān)測(cè)鹽水水質(zhì),當(dāng)濁度超標(biāo)時(shí),系統(tǒng)聯(lián)鎖,自動(dòng)切斷出液閥,保證不合格鹽水不進(jìn)入后續(xù)流程;4)設(shè)備頂部排氣閥由手動(dòng)改為自動(dòng),由DCS或PLC控制,避免了開(kāi)車時(shí)由于操作失誤導(dǎo)致的氣錘的發(fā)生,同時(shí)也避免了閥門安裝位置過(guò)高,造成的操作不便。3自動(dòng)控制程序的優(yōu)化二期項(xiàng)目已經(jīng)由局部的PLC控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)檎麄€(gè)一次鹽水精制系統(tǒng)控制全部進(jìn)入到PLC控制系統(tǒng)中,同時(shí)PLC控制與DCS系統(tǒng)進(jìn)行通訊,因此,無(wú)機(jī)陶瓷膜過(guò)濾精制系統(tǒng)自動(dòng)化程度更高,減少了操作人員。3代無(wú)機(jī)陶瓷膜鹽水精制技術(shù)具有過(guò)濾精度高、鹽水質(zhì)量好、出水水質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn),同時(shí)還具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、控制點(diǎn)少、投資少、占地少等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)半年時(shí)間的運(yùn)行,精制鹽水中的鈣、鎂、SS指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)。陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過(guò)濾器。
在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)敞開(kāi)式的過(guò)濾器雖可簡(jiǎn)單有效地過(guò)濾鹽水中大于2mm的顆粒雜物,但雜草等物質(zhì)會(huì)在絲網(wǎng)上沉積形成簡(jiǎn)單的“濾餅”,阻擋鹽水通過(guò)“過(guò)濾器”,影響在反應(yīng)桶攪拌反應(yīng)均勻的飽和鹽水自流進(jìn)入中間池而且清理“濾餅”工作量大,一個(gè)班需更換清理過(guò)濾網(wǎng)4次,特別在冬季北方氣溫較低的情況下在過(guò)濾網(wǎng)表面會(huì)有結(jié)晶鹽析出,通過(guò)濾網(wǎng)的鹽水通量減小,清理工作量加大。在更換“濾網(wǎng)”的過(guò)程中也不可避免會(huì)有雜物顆粒和纖維進(jìn)入陶瓷膜過(guò)濾器,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行同樣會(huì)堵塞膜管。根據(jù)陶瓷膜過(guò)濾的原理———錯(cuò)流過(guò)濾,進(jìn)入陶瓷膜管前,一定要將粗鹽水中的機(jī)械雜質(zhì)處理完全,滿足陶瓷膜使用要求。選擇好的前處理工藝及設(shè)備是用好陶瓷膜的關(guān)鍵。該公司前處理選用了密閉的、具備自動(dòng)反沖洗功能的處理器,并且過(guò)濾器材質(zhì)一定要選用防腐材料,以防鹽水中氯離子的腐蝕,鈦材是的材料。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行,效果較好。2、防止有機(jī)物對(duì)陶瓷膜污染在采用海鹽為原料制備一次精制鹽水過(guò)程中,海鹽中含有的大量有機(jī)物和藻類,在膜表面形成附著,污染過(guò)濾通道,導(dǎo)致鹽水通量降低,不能正常生產(chǎn),必須要清洗再生。陶瓷膜對(duì)有機(jī)物的污染很敏感,因此,必須采取清除有機(jī)物的工藝措施。在前反應(yīng)添加次氯酸鈉來(lái)破壞有機(jī)物及藻類,使陶瓷膜能保持較高的通量,同時(shí),在后續(xù)工序添加亞硫酸鈉消除精鹽水中的游離氯,并且對(duì)游離氯采用實(shí)時(shí)自動(dòng)儀表監(jiān)測(cè)。通過(guò)多次試驗(yàn)分析,確定在反應(yīng)桶內(nèi)添加5%次氯酸鈉20~30mL/h,在精鹽水緩沖罐前添加8%亞硫酸鈉20mL/h,可較好地消除有機(jī)物對(duì)膜管的污染,同時(shí)可保證精鹽水中游離氯的含量為零。
3、占地面積小,投資節(jié)省陶瓷膜鹽水過(guò)濾工藝結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)備小,流程短,占地面積小,投資省與目前應(yīng)用的有機(jī)聚合物膜終端過(guò)濾分離工藝相比,也省去了前反應(yīng)、料液預(yù)處理器和加壓溶氣系統(tǒng),可使一次鹽水裝置總投資節(jié)省1/3左右陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過(guò)濾器。