白银无机陶瓷膜过滤器在离子膜烧碱中的应用
传统的有机膜生产精致盐水的工艺是在化盐池制成饱和粗盐水，经前折流槽加入适量氢氧化钠、次氯酸钠，进入前反应池中，控制粗盐水中游离氯的浓度为1-3ppm，破坏其中的有机物。之后用泵送至加压溶气罐，将压缩空气溶入其中。再经文丘里混合器在盐水中加入三氯化铁絮凝剂后进入预处理器，将盐水中的镁和固形物除去。预处理器的浮泥通过底流进入盐泥槽，经盐泥处理装置处理后其滤液回用。预处理器的上清液流入后反应槽，加入纯碱液除去盐水中的钙后进入中间槽，再由泵送入有机膜过滤器进行过滤，得到合格的一次盐水。
有机膜过滤器其结构与管式过滤器相同，其核心是薄膜滤芯，它是在支撑笼骨上复以彭体聚四氟乙烯膜复合层。滤膜薄而多孔，孔径接近于1微米，需要低压过渡及低压反冲洗，实行脉冲式运行，过滤与反冲洗交替进行，循环往复。
1一次盐水质量好坏直接影响离子膜电解槽生产的平稳运行，使用有机膜盐水过滤器目前还存在以下几方面缺点：
1.1因有机聚合物微滤膜抗氢氧化镁及有机物污染的性能极差，需要对过滤盐水采用加压溶气浮上澄清桶进行预处理盐水,占地面积大，投资多。
1.2生产运行时，需加入三氯化铁、次氯酸钠等腐蚀性化学药剂，增加了系统设备和管道的腐蚀危害，部分设备和管道受到腐蚀，降低了使用寿命。
1.3存在有机聚合膜的膜表面剥离、撕裂、腐蚀、孔径拉伸等现象，致使大颗粒物质没有过滤下来，进入到二次盐水中，堵塞螯合树脂塔过滤器，造成盐水流量供应不足，影响电解装置正常生产。
1.4砂滤器、精滤器、预处理器等设备表层需要有纤维素涂层硅，表层的纤维涂层硅进入一次盐水中，会造成盐水的二次污染。现在采用白银无机陶瓷膜法盐水精制工艺，是基于多孔陶瓷介质的筛分效应而进行物质分离的技术，通过对化学反应完全的粗盐水采用高效率的“错流”过滤方式进行膜分离过滤，得到满足离子膜电解装置树脂交换塔进料要求的精制盐水。
2工艺流程简述
来自界区外的淡盐水、工业水及滤液进入配水桶混合后，由化盐给料泵经汽水混合器加热升温后，送入化盐池化盐，饱和粗盐水自流进入反应池，在反应池盐水进口处折流槽内加入精制剂次氯酸钠、氯化钡、碳酸钠和氢氧化钠，加药后粗盐水在反应桶中，次氯酸钠将有机物氧化分解，氯化钡与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，碳酸钠与粗盐水中的钙离子反应生成碳酸钙结晶沉淀，氢氧化钠与粗盐水中的镁离子反应生成氢氧化镁胶体沉淀。完成精制反应的粗盐水自流进入中间池，用陶瓷膜过滤供料泵经粗过滤器截留大于1.0mm机械杂质送往陶瓷膜过滤单元。
陶瓷膜过滤单元采用三级串联“错流”过滤方式，由陶瓷膜过滤供料泵送来的粗盐水料液经过滤循环泵先送入陶瓷膜过滤器一级过滤组件过滤，一级组件出来的浓缩液进入二级过滤组件过滤；二级过滤组件出来的浓缩液进入三级过滤组件过滤。各级过滤组件过滤出的精制过滤盐水通过陶瓷膜过滤器各级渗透清液出口排出，在混合器中，加入亚硫酸钠，自流进入一次盐水贮槽，再经由一次盐水泵送到螯合树脂塔进行二次精制。
3白银无机陶瓷膜主要有如下优点
3.1孔径分布窄，分离精度高
白银无机陶瓷膜过滤器的过滤能力是一般有机聚合物膜过滤能力的2~5倍，在某些特殊领域甚至可达20倍，白银无机陶瓷膜过滤器无需要借助其它的固液分离设备或预处理工艺来达到净化液体的目的，而是通过陶瓷膜一次过滤完成固液分离。采用50nm孔径的白银陶瓷超滤膜可以完全去除化盐水中的固体悬浮物，使过滤盐水澄清透明，利于离子膜电槽的高效运行。过滤器的过滤范围广，被过滤的液体的沉淀物含量可从20ppm到25%均可被有效去除且滤液清澈。不会因为进液含固量的变动而变动，滤液质量稳定可靠。
3.2耐高温、耐酸碱、耐溶剂、耐氧化
陶瓷膜支撑体是采用高纯度进口α-Al2O3在1600℃以上高温情况下烧结而成，具有广阔的操作温度，其使用温度一般可达400℃，可到800℃，其适用介质pH的范围为0~14，并且能在很强的氧化介质中使用。
3.3机械强度高，有良好的耐磨、耐冲刷性能
白银无机陶瓷膜可承受高达几十千克每平方厘米的操作压力，并可以反向冲洗。具有极好的化学稳定性，能耐酸、碱、盐溶液及有机溶剂和强氧化剂。优良的过滤特性使得其寿命长，维修费用很低，使用成本也大为降低。
3.4渗透通量大白银无机陶瓷膜有很高的孔隙率，高达35%以上，因此其盐水通量很高，其中50nm孔径的白银陶瓷超滤膜饱和氯化钠盐水通量大于700L/m2.h。可反复清洗及高温再生恢复渗透通量，使用寿命长，采用酸、碱清洗，能有效的恢复膜渗透通量，使用寿命可达5年以上。
3.5采用错流过滤方式
错流过滤操作又称切线流操作，与终端过滤方式相比，这种方法对悬浮粒子的大小、密度、浓度的变化不敏感，系统可长期连续运行，无需频繁进行反冲洗及排出渣料，适用大规模生产应用。
3.6成套分离装备的运行能耗低、清洗再生费用低通过膜组件有效的并联与串联组合，极大的降低了单位膜面积的能耗。通过普通的物理清洗或化学清洗即可完成，降低清洗费用。
4经济效益
4.1使用白银无机陶瓷膜工艺，系统无需加入三氯化铁等腐蚀性化学药剂，减少了系统设备和管道的腐蚀危害，三十万吨/年离子膜烧碱装置加入三氯化铁的运行费用为316000元（生产一吨氢氧化钠需加入三氯化铁0.00025吨）。
4.2白银无机陶瓷膜工艺因不需要粗盐水沉降、预处理系统，整个盐水精制系统流程大大缩短，设备也大幅度减少，三十万吨离子膜烧碱一次盐水装置可节约投资：预处理器设备费1944700元；加压溶气罐设备费2台135000元；后反应器设备费233400元；空气缓冲罐设备费6000元；工艺管道费300000元；设备土建基础费1500000元。合计：1944700元+135000元+233400元+6000元+300000元+1500000元=4119100元。
4.3由于不需要加压溶气、预处理器和后反应器等，全套装置占地面积小，与有机膜装置相比，占地面积可减少300平方米以上，只占有机膜装置用地面积的40%。
4.4高质量的盐水，可使二次盐水螯合树脂塔的再生周期延长，再生周期从24小时可延长到72小时以上，二次盐水螯合树脂塔每次再生需用纯水230m3，每年节约纯水费用为181100元。减少再生费用和废水排放量60%以上，同时，还延长了螯合树脂塔树脂寿命，保证和增加电解槽离子膜的寿命，提高电流效率，降低直流电消耗。
总之，采用白银无机陶瓷膜法生产工艺比采用有机膜法生产工艺，三十万吨/年离子膜烧碱节约费用为316000元+4119100元+181100元=4616200元。白银无机陶瓷膜盐水精制技术具有过滤精度高、滤后盐水质量好、出水水质稳定等优点，同时还具有工艺简单、操作方便、控制点少、投资少、占地小等特点。
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