离子膜氯碱工艺技术详解.doc

盐水精制系统 培训资料 目 录 第一章 中国氯碱工业盐水精制工艺发展概述 4 1.1 前言 4 1.2 传统盐水精制工艺及设备应用 4 1.3 复合膜过滤技术应用 6 1.4 整体管式膜过滤技术应用 7 第二章 HVM?管式膜盐水精制技术 11 2.1 盐水精制的目的 11 2.2 盐水精制的原理 11 2.3 盐水精制的工艺流程 15 2.4 HVM?膜盐水精制工艺与传统工艺比较 16 第三章 HVM?管式膜盐水精制工艺控制 17 3.1 工艺控制指标 17 3.2 影响盐水精制的主要因素 20 3.3 仪表控制原理 22 第四章 HVM?管式膜盐水精制工艺技术进步 24 4.1 设备改进 24 4.2 工艺流程创新 25 第五章 盐水精制常见问题及对策 28 5.1 精制盐水中钙离子浓度超出工艺要求 28 5.2 精制盐水中镁离子浓度超出工艺要求 28 5.3 精制盐水中铁离子浓度超出工艺要求 29 5.4 精制盐水中SS超出工艺要求 29 5.5 精制盐水中游离氯未达到工艺要求 30 5.6 预处理器出水浑浊 31 结束语 31 中国氯碱工业盐水精制工艺发展概述 前言 随着国民经济的飞速发展，国内对PVC的需求量日益剧增。PVC的供求两旺带动了为其生产提供原料的氯碱行业的飞速发展， 20 世纪末至21世纪初，WTO后，，，，，，，，+膜分离”的盐水精制新工艺替代“道尔澄清桶+砂滤器+碳素管精密过滤器”的传统盐水精制工艺为中国氯碱行业改变盐水质量差、离子膜寿命短的状况做出了卓越的贡献，被誉为是中国氯碱盐水精制的一次革命。 HVM?管式膜过滤技术在原膜法盐水精制技术基础上，从膜材料升级换代、设备结构改造、工艺流程优化等方面做了大量的技术创新工作，取得了显著的成绩。据行业统计，至2005年6月已有约800万t/a烧碱装置盐水精制采用HVM?管式膜过滤技术，该技术在盐水精制领域中的成功应用被誉为是中国氯碱盐水精制的第二次革命。 传统盐水精制工艺及设备应用 传统絮凝沉降工艺自四十年代至20 世纪末，盐水精制工艺基本未有实质性飞跃，其工艺流程为：饱和粗盐水先经过多级澄清桶澄清，再经砂滤器、α纤维素预涂碳素管精密过滤器过滤，最后才能进入离子交换树脂塔。其工艺流程简图如下图所示： 传统絮凝沉降工艺的固有特点使盐水精制设备在长期的运行中由于种种原因限制了盐水质量的进一步提高，常见问题如下： 道尔澄清桶带来的问题 反应后的饱和盐水在道尔澄清桶中投加聚丙烯酸钠助凝剂1～3mg/L，入水SS约500mg/L，出水SS达10～30mg/L。 由于原盐和水质不稳定、温度和流量变化、加药量的波动等因素直接影响沉清桶的工作效率，盐水澄清桶返浑是氯碱生产过程中经常发生的异常生产现象，，CaCO3与Mg(OH)2不与助沉剂共沉，造成出水发白。 生产中常用处理方法为提高盐泥回流率， 温度差造成对流 澄清桶内盐水温度不均，引起盐水在桶中翻滚，盐水返混。 生产中常用处理方法为严格控制盐水进出口温度差。 化学对流 因操作不稳定，引起澄清桶内化学对流同样造成澄清桶返混。 生产中常用处理方法为严格控制上盐及加药，最好采用缓冲槽进液。 砂滤器带来的问题 国内采用的无阀滤池、虹吸式砂滤器、自动反洗砂滤器等砂滤器,滤料采用石英砂，出水SS≤5mg/L。当道尔桶出现返混现象时,盐水超出砂滤器负荷，出水无法达标，滤砂受助滤剂污染，需频繁反洗。另外在碱性盐水介质中石英砂中二氧化硅有溶出现象，对后续离子膜造成污染。有些厂家将盐水PH值下调，解决了二氧化硅溶出问题，缺点是增大了后续设备的负荷。 精滤器带来的问题 精滤过滤器一般采用PE管过滤器或需预涂α-纤维素的炭素烧结管过滤器，SS≤1mg/L。当系统有机助沉剂、SS物质未能被前段精制设备除净的情况下，盐水将污染烧结管表面，使预涂不均，会造成出水杂质超标；且预涂操作复杂，劳动强度大。有些厂家采用PE管强制过滤，高压反吹再生，易造成PE管脱落或损坏，垫片处有泄漏现象，造成(-纤维素及粗盐水进入电槽。 精滤过滤器易堵塞，微米级不溶物难以阻挡，并且预涂、反吹操作复杂，滤芯出现故障时不易被及时发现，往往要等到影响到螯合树脂后还难以确定是哪个滤芯出了问题。一旦有一根滤芯损坏就不得不打开整个筒体检察每一根滤芯，换管时需开盖，劳动量大，而经常开启又造成花板处密封损坏。 其他问题 传统絮凝沉降工艺流程长，设备庞大，自动化控制水平低，而且生产操作和管理繁琐，运行和检修的工作量也很大，使得盐水精制单元投资较大、占地较多、生产成本较高。 复合膜过滤技术应用 八十年代初美国氯碱行业盐水精制开始采用无需助滤剂的多孔PTFE/PP或PTFE无纺布复合微滤膜，九十年代初日本大吟松公司在盐水精制中进行了实验。工艺流程如下： 膜结构及过滤原理 聚四氟乙