HVM膜过滤器在氯碱盐水精制中的应用

水阀门 F1, 以保证完好柜冷水压力及冷水机组压力 不超限。将故障柜水路切除出系统后, 就可以进行 排水检修。
5 由电解故障引起的整流系统异常情况
电解与整流两系统是氯碱企业中密不可分的两
部分, 但却由于其专业的不同而分属不同车间, 也会 由于专业的不同使得双方互不了解或知之甚少, 时 常会因不明故障而引起双方互相推托责任。湄洲湾
第9期 2005 年 9 月
氯碱工业 Chlor- Alkali Indust ry
No. 9 Sep. , 2005
=盐 水>
HVM 膜过滤器在氯碱盐水精制中的应用
李德敏, 马福祯, 宋作强, 宋绍勇 ( 山东滨化集团有限责任公司, 山东 滨州 256600)
[ 关键词] 烧碱生产; 盐水精制; HV M 膜; 过滤器 [ 摘 要] 介绍了 HV M 膜过滤器在山东滨化集团有限 责任公司一次盐水精制装置上一年多来的应 用情况, 简 述了 HV M 膜对一次盐水精制工艺的改 善以及该膜运行时的注意事项。 [ 中图分类号] T Q114. 261 [ 文献标识码] B [ 文章编号] 1008- 133X( 2005) 09- 0008- 02
为一次成型结构, 无复合及搭接缝, 能够避免搭接处 的破裂, 具有较高的机械强度; ¼HVM 膜组件骨架 采用了耐腐蚀的三元乙丙橡胶; 同时, 柔性骨架使反 清洗效果亦有很大改善; ½ HVM 膜具有较小滤管直 径, 使得滤膜比表面积较大, 相同体积的过滤器可装 入更多的滤膜来增大过滤面积。
2 精盐水的质量
个特点: ¹ H VM 膜的孔径为 0. 22~ 0. 5 Lm, 并且具
滨化集团使用 HVM 过滤器后, 一次和二次精
有极高的孔隙率, 因此具有较高的过滤精度和渗透 盐水化验分析月平均结果如表 1 所示。
表 1 使用 HVM 过滤器后的一次和二次精盐 水化验分析月平均结果
一次盐水
二次盐水
日期
2003- 07 2003- 08 2003- 09 2003- 10
0. 3
0. 86
0. 2
6. 89
12. 34
2 284
2004- 02
0. 3
0. 84
0. 2
6. 21
2004- 03
0. 3
0. 91
0. 2
5. 78
2004- 04
0. 3
0. 91
0. 2
6. 08
2004- 05
0. 3
0. 86
0. 2
6. 2
2004- 06
0. 3
0. 84
0. 2
1 装置说明
通量; º 滤膜材质为膨体聚四氟乙烯, 无其他材质复
山东滨化集团有限责任公司( 简称滨化集团) 现 拥有 17 万 t/ a 的烧碱生产能力, 其中包括 12 万 t / a
合, 具有良好的耐腐蚀性, 特别是能够长期经受盐水 中的游离氯和氯酸盐的腐蚀; » HVM 膜的厚度大,
的离子膜烧碱 装置和 5 万 t/ a 的隔膜 烧碱装置, 共 用 1 套一次盐水装置, 一次盐水精制工艺是基于先 除镁和有机物、再除钙的工艺方案, 采用的主要设备 是 6 台 H VM 膜过滤 器, 每台膜的过滤 面积为 100 m2, 配有 1 台 5 11 000 @ 15 000 的预处理器。HVM 膜过滤器是 2003 年 7 月滨化集团为解决原先使用 的过滤膜存在的问题而引 进的设备, 其滤膜具有 5
0. 2
8. 4
8. 80
2 212
2004- 10
0. 2
0. 88
0. 2
6. 4
2004- 11
0. 3
0. 89
0. 2
5. 9
11. 40 10. 30
2 237 2 240
注: ¹ 以上数据中 Ca2+ + M g2+ 的质量分数是用 ICP 法测出的; º 电解槽的运行电流为 17. 2 kA , 电流密度为 5. 25 kA / m2。
氯碱公司就曾发生过这种情况。 ( 1) 2002 年 1 月 6 日, 调度 要求 1# 柜开车 送
电, 电流为1 000 A, 给定电压已达 3 V 多, 按常规, 直流电流应至少达3 000 A, 但仪表显示仅为 100~ 200 A, 且在非常吃力地向上爬升, 槽电压显示却高 达 330 V( 正常运行状态下电流为 9. 5 kA 时, 槽电 压为 304 V) 。电解系统的操作人员及调度人员首 先想到的就是整流系统发生了故障。约 0. 5 h, 直流 电流升至1 000 A; 2~ 3 h 后, 电压才回落至基本正 常值。后经查实, 是由于开车时电解槽内含有空气 致使电解槽阻抗变大而引起直流电流流通不畅, 造 成了槽电压被迅速地抬高。
( 3) 平稳运行中, 若输入电解槽的盐水温度突然 降低, 也会造成槽电压升高。可见, 电压的大小取决 于其负载 ) ) ) 电解槽。
[ 编辑: 费红丽]
9
Q( S S) mg/ L 0. 4 0. 3 0. 3 0. 4
Q( Ca2+ + M g2+ ) mg/ L 0. 91 0. 90 0. 89 0. 88
Q( SS) mg/ L
0. 3 0. 2 0. 2 0. 3
w ( Ca2+ + M g2+ ) 10- 9 5. 05 6. 21 6. 21 5. 45
出现密封点渗漏, 因此, 对膜组件的安 装应严格要
求。 » 过滤压力控制不宜过高。如果过滤压力超过
0. 1 M Pa, 过滤的速度将会有所下降, 不利于三元乙
丙橡胶膜组件骨架的运行。
5结语
H VM 膜在滨化集团 1 年多的运行证 明, 该膜
完全能够适应该公司盐水精制工艺的要求, 其性能
稳定、可靠, 使用寿命长, 对提高精盐水质量、延长离
( 2) 停车期间, 电解槽经常出现轻/ 重接地报警, 电解工序认为是受整流系统的影响, 但在整流所未 发现任何失地点; 后来查明, 是由于电解槽内的残液 没有排放干净造成的。原来电解槽的接地保护实测 的仅是槽两端分别与槽中心的压差, 在正常运行中, 这两个压差数值大小相等、方向相反, 矢量和为零, 所以接地继电器不动作。一旦电解槽某点失地或停 车时槽内各膜片间残液分布不均, 该矢量和就不为 零, 接地继电器就动作于报警或封锁整流脉冲状态。
w ( F e2+ ) 10- 9 5. 10 9. 73 8. 73 7. 60
交流电耗 kW#h/ t
2 220 2 222 2 238 2 250
2003- 11
0. 3
0. 88
0. 2
5. 27
8. 73
2 264
2003- 12
0. 3
0. 89
0. 2
6. 21
8. 73
2 268
2004- 01
5. 1
8. 73 13. 77 12. 27 11. 44 11. 00
2 277 2 278 2 262 2 269 2 266
2004- 07
0. 1
0. 85
0. 1
6. 0
9. 00
2 257
2004- 08
0. 1
0. 82
0. 1
6. 9
11. 40
2 186
2004- 09
0. 2
0. 82
[ 收稿日期] 2004- 12- 20 [ 作者简介] 李德敏( 1951- ) , 男, 研究员, 1976 年毕业 于山 东大学 化学 专业, 现任 山东 滨化 集团有 限责 任公司 副总 经 理, 发表论文多篇。
8第9期李德敏等来自 HVM 膜过滤器在氯碱盐水精制中的应用
盐水
3 装置的运行情况
自 2003 年 7 月滨化集团投用第 1 台 HVM 膜 过滤器至今, 一次盐水精制系统在 4 个方面有较大 的改观。 ¹ 精盐水质量更加稳定。H VM 膜具有很 高的过滤精度, 且耐腐蚀性能好、机械强度高, 在使 用过程中没有出现过膜破裂现象, 减少了精盐水被 污染的可能性, 使精盐水的质量更加稳定。 º 滤膜 使用寿命长。滨化集团一次盐水中游离氯质量分数 长期控制在 1 @ 10- 6~ 3 @ 10- 6, 在离子膜法淡盐水 脱氯效果差时, 游离氯的含量也会上、下波动, 在这 种情况下, HVM 膜使用近一年半仍未出现老化现 象。 » 过滤压力低。HVM 膜正常运行的过滤压力 一般稳定在 0. 01~ 0. 03 M Pa 之间, 即使在预处理 效果较差的情况下也能保持在 0. 05 MPa 之内。 ¼ HVM 膜过 滤器过滤 能力受预 处理效果 的影响 较 小。由于 H VM 膜过滤器具有较高的比表面积, 同 样的过滤器能够装入过滤面积比原先大 100% 以上 的滤膜; 同时, 柔性的膜组件使反冲洗更加充分, 过 滤器的过滤能力稳定, 受预处理效果的影响变小, 彻 底解决了原过滤器的过滤能力受预处理效果影响较
子膜寿命、降低生产成本起到了很大的作用; 同时,
HVM 膜的成功应用使预处理+ 微滤膜过滤的一次
盐水精制工艺得到了进一步的发展, 使其更加成熟
可靠。
[ 编辑: 费红丽]
( 上接第 7 页) 更换整流柜内冷却水系统的元件, 尤 其是容易老化开裂的橡皮密封垫圈, 否则会导致大 量渗漏而不得不对故障柜停电检修。由于湄洲湾氯
碱公司采用的是一变电压器带两整流柜( 变压器阀 侧不带刀闸) 及一冷水机组带两整流柜的系统( 如图 3 所示) , 最安全的检修办法当然是停电停水, 但这 会造成完好柜的停产, 扩大了对生产的影响。而适 当调节各相关阀门, 可以做到既不影响完好柜正常 生产, 又能顺利检修故障柜, 但需带电( 指阀侧低压 交流电流) 作业, 因而要特别小心谨慎, 作好绝缘防 护。最好是 3 人配合, 甲逐步关闭故障柜进出水阀 门, 乙时刻监视完好柜冷水压力及冷水机组压力, 丙 则根据乙报的水压值逐步调节冷水机组冷却水的进