氯堿生產(chǎn)采用的原鹽不僅種類多, 而且產(chǎn)地也不同, 既有海鹽、湖鹽、巖鹽, 又有摻用鹵水的井鹽。由于這些原鹽質(zhì)量差異很大, 其Ca2+ 、M g2+ 離子等雜質(zhì)含量不同, 直接影響了鹽水質(zhì)量, 而惡劣的鹽水質(zhì)量不僅加重了現(xiàn)有精制工藝和設(shè)備能力的發(fā)揮, 更主要的是影響電槽的使用壽命及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。為了保證為電解工藝輸送高質(zhì)量的精鹽水, 公司在1996 年初安裝試用了上海緯福過濾設(shè)備有限公司生產(chǎn)的PE 燒結(jié)管式過濾器, 通過幾年的試驗(yàn)和改進(jìn), 取得了*的效果。

1　一次鹽水精制工藝概述

　　 我公司一次鹽水懸浮物含量較高, 一直是困擾生產(chǎn)的重要難題, 隔膜法制堿進(jìn)槽鹽水Ca2+ 、M g2+ 總量的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為不大于6 m göL , 而我公司一次鹽水的Ca2+ 、M g2+ 總量平均在10 m göL 以上, 尤其是其中鎂離子含量過高, 由于其反應(yīng)形成的M g （OH ） 2 膠狀絮凝物難以沉降和過濾, 使隔膜電解槽的隔膜易堵塞, 造成槽電壓過高、電流效率下降、運(yùn)轉(zhuǎn)周期縮短,影響了正常的修槽（除槽） 周期, 每年需投入大量的人力、物力搶修電槽; 另外離子膜二次鹽水的精制工序由于一次鹽水質(zhì)量太差而造成鹽水過濾器反洗頻繁,效率下降。使用上海緯福過濾設(shè)備有限公司PE 管式過濾器前, 離子膜二次鹽水精制工序的碳素管式過濾器運(yùn)行時(shí)間達(dá)到20 h 左右就需反洗, 遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于工藝上48 h 以上的運(yùn)行要求, 而且反洗時(shí)還浪費(fèi)了大量精鹽水。所以提高一次鹽水質(zhì)量、改善隔膜堿生產(chǎn)及離子膜堿生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo), 降低生產(chǎn)成本, 將是我們在鹽水生產(chǎn)工藝上進(jìn)行革新的重點(diǎn)。

　　一次鹽水的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是將原鹽加入化鹽桶中, 以經(jīng)蒸汽加熱的熱水或淡鹽水溶解原鹽, 化鹽桶中溢流出的粗鹽水進(jìn)入反應(yīng)桶, 加入精制劑碳酸鈉溶液、氯化鋇溶液及氫氧化鈉進(jìn)行反應(yīng), 使溶解在鹽水中的Ca2+ 、M g2+ 、SO 2-4 生成不溶于水的碳酸鈣、氫氧化鎂、硫酸鋇沉淀物而懸浮在粗鹽水中。反應(yīng)桶出來的粗鹽水帶有大量懸浮雜質(zhì), 流入澄清桶, 為加速沉降, 在粗鹽水進(jìn)入澄清桶前加入助沉劑聚丙烯酸鈉等高分子絮凝劑。澄清后的清鹽水從澄清桶上部溢出進(jìn)入重力式砂濾器, 砂濾器中放置數(shù)層顆粒大小不同的卵石、石英砂等濾層, 鹽水經(jīng)過濾層后, 所夾帶的懸浮物顆粒絕大部分被截留下來, 出砂濾器后的清鹽水作為一次精鹽水送往精鹽水貯槽, 這些精鹽水經(jīng)鹽酸調(diào)節(jié)pH 值后, 即可送往隔膜堿的電解工序或離子膜制堿的二次鹽水精制工序使用。如圖1 所示。

　　 經(jīng)反復(fù)論證, 我們決定在砂濾器之后設(shè)置一精鹽水緩沖槽, 緩沖槽中的鹽水用泵打入PE 管式過濾器, 經(jīng)其過濾后, 利用出過濾器的余壓, 將精鹽水送入鹽水大貯槽, 以此來得到經(jīng)過PE 管過濾器處理的高質(zhì)量一次精鹽水。 

2　PE 管式過濾器過濾及再生工藝

　　PE 管由低壓超高分子量聚乙烯材料制成, 其過濾原理為表面和深層過濾, 過濾管可以反復(fù)再生, 長期使用。鹽水經(jīng)泵加壓后送入過濾器, 從濾管外表面滲過濾管上的微孔, 經(jīng)集液管盒流出。鹽水中的固體顆粒被截留在濾管外表面, 形成濾餅, 隨著運(yùn)行時(shí)間增加, 濾餅隨之增厚, 流量降低, 壓差越來越大。待過濾器進(jìn)出口壓差超過0. 2M Pa, 應(yīng)進(jìn)行反吹脫渣工作, 即進(jìn)行物理再生操作。再生過程: 將過濾器內(nèi)的鹽水回收至粗鹽水中, 然后用壓縮空氣以內(nèi)壓法將殘留于PE 管內(nèi)的鹽水壓出, 這種內(nèi)壓方式憑借壓縮空氣之瞬間擴(kuò)張力, 將附于PE 管外壁濾餅爆破下落而達(dá)到脫渣目的, 如此反復(fù)周期使用。若反吹效果不佳時(shí),改用氣液混吹, 即向PE 管內(nèi)注入熱水, 再加空氣進(jìn)行反吹, 反復(fù)幾次, 可比單純用空氣反吹獲得更好的效果。參見PE 管過濾與再生工藝流程簡圖2。

3　PE 管式過濾器在一次鹽水中的使用效果

　　PE 管過濾器對于進(jìn)一步提高一次精鹽水的質(zhì)量起到了非常好的作用, 根據(jù)測試, 一次精鹽水過濾前后的數(shù)據(jù)對比如表1 所示。

　　使用證明, PE 管過濾器使用于鹽水不僅過濾精度高, 而且上海緯福過濾設(shè)備有限公司生產(chǎn)的PE 管耐腐蝕, 過濾器結(jié)構(gòu)緊湊, 過濾、壓縮空氣脫渣再生操作等較方便。同時(shí)由于一次精鹽水質(zhì)量的提高, 將給后工序精鹽水的使用和再處理帶來*的效果, 并大大提高后工序的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

 4　PE 管過濾器的選擇及操作注意事項(xiàng)

　　首先要確定PE 過濾管的規(guī)格型號, 一般視待處理的一次精鹽水質(zhì)量情況而定。根據(jù)我公司一次精鹽水質(zhì)量情況, 我們選擇了緯福公司PE 6- 2876 型號, 該P(yáng)E 濾管目數(shù)在50 左右, 毛細(xì)孔平均孔徑在35～ 42 Lm, 過濾精度≤5. 0 Lm, 使用壽命在3 年以上。PE 濾管不能選擇過大的目數(shù), 如選擇濾管目數(shù)過大, 過濾精度過高, 將使操作壓力即輸入過濾器的鹽水壓力提高,造成過濾器反吹再生頻繁。

　　 其次要選好PE 過濾管的過濾面積, 根據(jù)我公司使用經(jīng)驗(yàn), 鹽水流量在40～ 50 m 3öh 時(shí), 可選用過濾面積為150 m 2 的過濾器, 反吹再生周期可保證為一周, 即每周進(jìn)行過濾器再生一次。

　　在設(shè)備選擇和操作上還應(yīng)注意, 向PE 管過濾器輸入鹽水的鹽水泵在滿足鹽水流量要求的前提下, 其揚(yáng)程應(yīng)在30～ 40 m 之間, 以保證鹽水過濾效果、過濾量, 以及鹽水出過濾器后有足夠的余壓進(jìn)入一次精鹽水大貯槽。

　　 反吹再生操作時(shí)的空氣壓力應(yīng)控制在0. 2～0. 3M Pa, 否則壓力過高, 會造成濾管脫落; 壓力過低, 則達(dá)不到脫凈PE 管上濾渣的目的。

 5　PE 管過濾器在鹽水精制使用上的不足

    （1） 由于鹽水具有較強(qiáng)的腐蝕性, 以及較高的溫度（40～ 55 ℃） , 使得PE 管老化嚴(yán)重, 一般使用2 年后, PE 管變硬發(fā)脆, 在反吹再生過程中極易斷裂脫落, 使過濾器降低或失去使用效果。

    （2） 由于PE 管固定在過濾器內(nèi)部的集液盤上,致使檢修和更換損壞的濾管非常不便, 且在檢修過程中易造成其它濾管的誤損壞。

    （3） PE 管的使用壽命在3 年左右, 一臺150 m 2的過濾器每次更換濾管高達(dá)上千根, 更換費(fèi)用較高,達(dá)數(shù)萬元以上。

  6　結(jié)束語

　　PE 管過濾器自1996 年投入使用以來, 使長期困擾電解用鹽水質(zhì)量較差的難題得以解決。在使用過程中, 我們對其設(shè)備和工藝進(jìn)行了積極的改進(jìn), 并根據(jù)鹽水生產(chǎn)能力的增長, 對PE 管過濾工序進(jìn)行了擴(kuò)建, 為能更好地促進(jìn)這項(xiàng)新工藝的推廣和提高, 希望過濾器生產(chǎn)廠家能夠根據(jù)其使用上的不足進(jìn)行積極的改進(jìn), 并努力降低PE 管的生產(chǎn)成本, 以利推廣。

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