膜法脱硝工艺设计及运行研究
膜法脱硝装置运行总结
膜法脱硝装置运行总结摘要:介绍了脱硝生产方法及750kg/h膜法脱硝装置生产工艺,总结了运行中出现的PH调节、冷冻机制冷负荷不足、离心机负荷较小等难题,并提出了改进措施。
关键词:盐水精制;膜法脱硝;芒硝;离子膜某厂现有20万t/a烧碱产能,采用原盐制碱,2015年采用广州某硕公司的最新的膜法脱硝工艺,取代了氯化钡法,将离子膜淡盐水中的硫酸根含量控制在技术指标内,解决了以往烧碱生产中钡法脱硝存在的运行成本高,环境污染,澄清桶负荷大易返浑等问题。
1 膜法脱硝工艺介绍1.1 膜分离技术1.1.1 氯化钠和硫酸钠液相分离技术主要有离子交换法和膜分离法,其中膜分离技术是当今硫酸钠分离的主要趋势。
[1]膜是具有选择性分离功能的材料,利用膜的选择性实现料液中不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。
它与传统过滤的不同之处在于膜可以在分子范围内进行分离,并且该过程是一种物理过程,无须发生相的变化和添加助剂。
由于膜分离过程是一种纯物理过程,具有无相变化、节能、体积小、可拆分等特点,使膜广泛应用在化工生产工艺过程及环保行业中。
膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同(或称为截留相对分子质量),可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜;根据材料的不同,可分为无机膜和有机膜。
无机膜只有微滤级别的膜,主要是陶瓷膜和金属膜;有机膜是由高分子材料制成,如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等。
交叉流膜工艺中各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留相对分子质量来加以区别,图1简单示意了4种不同的膜分离过程(箭头反射表示该物质无法透过膜而被截留)。
图1 4种不同膜分离过程示意图1.1.2 SRS膜分离的基本工艺原理是较为简单的。
在过滤过程中,料液通过泵加压,以一定流速沿着滤膜的表面流过,大于膜截留相对分子质量的物质不透过膜流回料罐,小于膜截留相对分子质量的物质透过膜,形成透析液。
2->Mg2+>Ca2+>HCO->Na+1.1.3 纳滤膜对水中的具体离子的去除效率为:SO4+>F->NO->Cl->K+>NH4膜采用卷式膜结构见图2。
膜法脱硝
脱氯工艺讲解
进电解槽的盐水中硫酸根浓度过高,对电解过程会产生 不良影响?
1、电解过程中,SO42-过高会阻碍氯离子放电,而使水中氧离子放电 产生氧气,不仅导致氯气中氧量上升,而且因SO42含量过高,使反应 加剧,缩短阳极使用寿命,同时还会使电解电流效率降低。 2、盐水中的SO42-含量过高,使Na2SO4与NaCl,NaOH一起在膜各个部 位沉淀析出,使膜有效面积减少,局部电流密度升高,且影响电流传 导效果。 3、当盐水含SO42-过低时,虽然膜上析出的Na2SO4少,但此时SO42不利于有效阻止I-等离子对膜的入侵,容易损伤膜并降低电流效率。 4、由于Na2SO4的沉积,在通常较光滑的膜阴极表面形成隔离膜,从 而降低膜对OH-反向迁移的阻挡能力
脱氯工艺讲解
纳滤同微滤、超滤和反渗透一样,均以压力差为驱动力,但其 传质机理有所不同,其比较见表1。微滤和超滤膜由于孔径较大, 传质过程主要为孔流形式即筛分效应;反渗透膜属于无孔膜,其传 质过程为溶解扩散过程即静电效应。纳滤膜存在纳米级微孔。且大 部分负电荷,对无机盐的分离行为不仅受化学势控制,同时也受电 势梯度的影响。 对于纯电解质溶液,因Donnan平衡,同性离子会被带电的膜活 性层所排斥,如果同性离子为多价,截留率会更高,同时为了保持 电荷平衡,反离子也会被截留,导致电子迁移流动与对流方向相反。 但是,带多价反离子的共离子较带单价反离子的共离子其截留率要 低,这可能是因为多价反离子对膜电荷的吸附和屏蔽作用。
膜法除硝装置运行总结
收 稿 日期 : z O 1 3 一O 3 一O 7
9 6
3 . 2 膜 法 除 硝 的 优 点
内蒙 古石 油化 工
2 0 1 3 年第 1 2 期
元。 膜 的渗透液 作 为除硝 盐水进 入 回收盐水槽 , 回收 盐 水通过 回收盐 水输 送泵 输送 到界 区外 。膜浓缩 液
一
① 硫 酸根 的去 除是 一 个 物理 过 程 , 不需 要 向系
5 ~l O n m, 并 且膜 的表 面 还带 有一 定 的 电荷 , 其工作
氯化 钡 法是 利用钡 离 子 与硫 酸根 离子 反应 生成
硫 酸钡沉 淀 , 达到 去 除硫 酸根 的 目的 , 该 方法普 遍应
用 于工 业 生 产 中 , 原 因是 氯 化钡 与 硫酸 根 离 子 反应 迅速 , 去 除 硫 酸根 的效 果 好 , 但 它 存 在 以下缺 点 : ①
得 以循 环 利 用 ,既 满 足 了 离 子 膜 对 盐 水 质 量 的要 求, 又从 源头 上 杜 绝 了液体 氯 化钡 对 环境 的污染 及 对人 员 带来 的不安 全 因素 , 现 对 纳 滤 膜 法 除硝 装 置
的运 行情 况总结 如 下 : 1 除硫 酸根 的 目的
氯化 钡 的配 制 过程 中会 带 人 一些 其 它杂 质 , 反 而使
I 高者 可达 到 近 7 0 g / L, 称 之 为 富硝 盐水 , 为后 序工 序 进一 步除 硝带来 便 利 。 3 . 1 . 2 根据 对 离 子 的截 流 程 度不 同 ,膜通 常 可分
为反渗 透膜 、 纳滤 膜 以及 超滤 膜等 , 纳滤膜 法除硝装 置采用 的纳 滤 膜是 特殊 的分离 膜 , 它 对离子 的截流
膜法除硝工艺的应用 姜海龙
膜法除硝工艺的应用姜海龙摘要:着重介绍了航锦科技股份有限公司膜法除硝装置的原理、流程及对运行过程中出现的问题采取的相应措施。
并对钡法和膜法除硝工艺进行了经济比较。
关键词:盐水精制;硫酸根;膜法;淡盐水0 引言航锦科技股份有限公司(后面简称“航锦科技”)是一家以烧碱为主要产品的化工企业。
采用BaCl2除去盐水系统内的中的SO42-离子。
BaCl2不仅有毒有害、同时费用高,造成环境污染等问题。
于是2012年公司引进了纳滤膜法脱除硫酸根技术。
进过连续1年时间的运行,验证了工艺具安全环保、操作简单方便,同时降低劳动强度,节省人力等优点。
不仅给公司带来了经济效益,更重要的是改善的员工的工作环境。
于是2013年公司再次扩建了二期纳滤膜法脱硝装置。
1、BaCl2除SO42-离子1.1 BaCl2除SO42-离子工艺原理原理:投加氯化钡,通过化学的方法将硫酸根以硫酸钡的形式除去。
反应方程式:1.2 BaCl2除SO42-离子工艺的优缺点优点:设备投资少,流程短,沉淀效果好。
缺点:氯化钡具有毒性,应为当人食用0.8g就会死亡。
所以操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程,在配制氯化钡溶液的过程中,员工们虽有工作服、口罩、手套等隔离措施。
氯化钡对环境的影响也不容忽视,在生产中,一些洒落在外面的氯化钡固体或溶液,会随着污水排放进入河流,从而造成河水污染。
同时氯化钡的包装必须统一处理,间接增加生产环节和成本。
储存要求苛刻,必须储存于阴凉、通风的库房。
并远离火种、热源,并与氧化剂、酸类、食用化学品分开存放等。
所以必须单独占用空地用于储存。
二次盐水中金属离子容易超标,影响离子膜寿命。
2、膜法脱硝工艺2.1 膜法脱硝工艺原理纳滤膜表面孔的直径为0.5~ 1.0 nm,并带有一定的电荷。
根据道南效应,利用纳滤膜对各种离子的截流率的不同,达到将硫酸根离子与系统分离的目的。
2.2 膜法脱硝工艺流程简述预处理单元:脱氯淡盐水先经过亚硫酸钠混合器(M-0100),加入亚硫酸钠脱除游离氯后进入淡盐水缓冲罐V-0100,经盐水进料泵(P-0100A/B)送到盐酸混合器(M-0101),加盐酸调节pH。
膜法脱硝运行总结
新 矿集 团泰 山 盐 化工 分 公 司 ( 以下 简 称 “ 新 矿 盐化 ” ) 离 子 膜 电解 装 置 于 2 0 0 6年 1 O月 一 次 投 料 开车成 功 , 由于采 用 全 卤制 碱 , 盐 水在 卤水 矿 、 盐 水
1 膜法脱硝装置
盐化 工分公司从事技术 工作 。 [ 收稿 日期 ]2 0 1 3— 0 7—1 8
l 4
第 1期
路 爱敏 等 : 膜 法脱 硝运行 总 结
( T a i s h a n S a l t C h e m i c a l I n d u s t r y B r a n c h , X i n w e n Mi n i n g G r o u p , T a i ’ a n 2 7 1 0 2 4 , C h i n a )
月达 到 1 1 . 5 g / L ) 。硫硫 酸 根 离子 在 阳极 放 电 释放
调节 好 O R P的脱 氯淡 盐 水 先 经 过盐 水换 热 器
降温至 4 0 ~ 5 0℃ , 加入盐酸将盐水 的 p H值调至 4
—
7后 , 进 入淡 盐水 缓 冲罐 , 再 将淡 盐 水 泵人 活性 炭
出氧气 , 降低 阳极 电流效率和氯气纯度 , 并与其他物 质形成 三 聚 盐 对 离 子 膜 的使 用 寿 命 造 成 影 响 … 。
虽然 中间也 通过 加 入氯 化 钡 降低 硫 酸 根 含量 , 但 由
塔来 除去残 余游 离 氯 ( 以使 进 入膜 装 置 的淡 盐水 中 游离 氯 的含 量 为零 ) 。从 活 性 炭塔 出来 的淡 盐水 通
Ab s t r a c t :Th e r u nn i ng s t a t u s o f me mb r a n e p r o c e s s f or s u fa l t e r e mo v a l i n Ta i s h a n Sa l t Ch e mi c l a I n d u s t r y Br a n c h,Xi n we n Mi ni n g Gr o u p i s i n t r o d u c e d a s we l l a s pr o b l e ms o c c u re d a n d c o r r e s p o nd i ng
膜法除硝系统运行总结
淄 博东 岳 氯 源 有 限公 司 ( 以下 简 称 “ 博 东 岳 淄
氯源”2 ) 8万 l 离 子 膜 法烧 碱 装 置于 2 0 Va 0 8年 3月
般高 于膜 法脱 硝 的淡 盐 水 的 要 求 , 且 淡 盐水 经 而 过 1级冷 却 和 p H值 调 节 后 , 要 进 一 步 加 入 亚 硫 需 酸钠 以控制游 离 氯含 量为 0 反 映 到 仪表 上 显 示 p , H
S umm a y o un ng o u f t e o a y t m y me b a r n r ni fs la e r m v ls se b m r ne
WE u h i IJ n a
( i og t f unC . t. o gu 5 0 ,C ia Zb D n y eL y a o ,Ld ,D ny e2 6 1 hn ) o i i 4
滤膜装 置将 硫 酸钠 浓 缩 至 4 / , 送 人 小 型 冷 冻 2gL 再
初 期经 常 由此造 成 停 车 , 过 与 凯膜 公 司协 商 讨 论 经
后 决定 , 氯淡盐 水 在 进 入 除 硝 单元 前 先 进 入 脱 氯 脱 淡 盐水 缓 冲罐 , 在 缓 冲罐 内部 设 置 折 流 板 ( 图 并 见 1, ) 保证 脱 氯淡盐 水 在 进 入脱 硝 淡 盐 水 除硝 单 元 前
[ 关键 词]盐水精制 ; 法除硝 ; 酸根 膜 硫 [ 摘 要]总结 了淄博东岳氯源有 限公 司 2 8万 ta离子膜法烧碱装置膜法 除硝 系统运行的经验。 / [ 文献标 志码 ]B [ 文章编号 ]10 0 8—13 2 1 ) 9 0 7— 3 3 X(0 0 0 —00 0 [ 中图分 类号]T 14 2 1 Q 1 .6
脱硝工艺流程设计
脱硝工艺流程设计主要有两种,分别是选择性催化还原脱硝技术(SCR)和选择性非催化还原脱硝技术(SNCR)。
选择性催化还原脱硝技术(SCR)是使用催化剂,在较低的反应温度(300~400℃)下进行脱硝反应,将NOx还原成N2和H2O。
由于催化剂价格昂贵,且需要增设催化剂再生系统,所以该技术的建设成本和运行成本都比较高。
选择性非催化还原脱硝技术(SNCR)是在没有催化剂的情况下,在炉膛温度850~1100℃的范围内,将含氨基的还原剂喷入炉膛,将NOx还原成N2和H2O。
该技术的优点是无需使用催化剂,系统简单,投资少,运行费用低,脱硝效率高,可达30%~80%。
膜法除硝装置运行小结
出 口进行 O R P分 析仪 .从 而 保 证脱 氯 淡 盐 水 游 离 氯 含 量 为 零 的淡 盐 水 进 入 膜 分 离 与冷 冻 脱 硝 系 统
装置中 . 此 系统 是 利用 膜 装 置 中特 有 的特性 进 行 脱
硝 处理 。脱 硝后 淡 盐 水进 入 盐 水 配水 槽 , 再 经 冷 冻 脱 硝装 置 回收芒 硝 和 脱硝 盐 水 。 而脱 硝 盐水 则 通 过 预 冷换 热 器 回收部 分 冷量 送 至 盐单 元 待 用 , 期 间如
1 膜法除硝 系统概 述
1 . 1 膜 法 除硝 工艺流 程概 述【 1 】
果某 个 处 理程 序 有 问题 . 可 以进 行 反 复送 入 直 至合
格 为止 。 1 . 2 膜 法除硝 生产 系统 主要 配置
膜 法 除 硝 工 序 的工 艺 流 程 是 先 将 原 料 淡 盐 水 进行 初 步 预 处 理 后 , 加入 N a 2 S O , 去 除游 离 氯 至 零 ,
s um m a r y
Z HO UH o n g - y a n , Z HUJ i a n g - j u n ( X i n j i a n g T i a n y e C h e m i c a l C o . , L t d . , S h i h e z i 8 3 2 0 0 0 , C h i n a )
Ab s t r a c t : Ap p l i c a t i o n o f ma t c h i n g t e c h n o l o g y, e q u i p me n t a n d c o n t r o l s y s t e m o f me mb r a n e p r o c e s s f o r t h e r e mo v a ห้องสมุดไป่ตู้ o f s u l f a t e w e r e i n t r o d u c e d . E x p l a i n t h e ma i n e q u i p me n t i n p r o d u c t i o n, t h e p r o b l e ms a n d s o l u t i o n s i n p r o d u c t i o n o p e r a t i o n a r e a n a l y z e d, a n d t h e p r o c e s s i s i mp r o v e d, t h e s e r v i c e l i f e i s p r o l o n g e d, a n d t h e s a f e a n d e ic f i e n t o p e r a t i o n o f t h e p r o d u c t i o n i s p r o v i d e d w i t h a d e q u a t e t e c h n i c a l s u p p o  ̄.
膜法脱硝装置运行总结
为 了彻 底解 决钡 法 脱 硝 ( O 一 存 在 的 运 行 费 S )
作 原理 是 : 高 压泵 的作 用 下 , 氯后淡 盐水 达 到一 在 脱
定 的压 力 ( 3 0 MP ) , 入膜 分离 装 置 , 据膜 约 . a 后 进 根 对 各种 离子 的截 流 率不 同 ( 如对 硫 酸 根 等 2价 离 子
35~7 0后 , 入 盐 水 缓 冲罐 , 盐水 缓 冲泵 将 脱 . . 进 用 氯淡 盐水 经 过 渗 透 盐 水 换 热 器 ( 量 由 MD 的渗 冷 D 透 液来 提 供 ) 循 环 水 冷 却 器 ( 量 由循 环 水 来 提 、 冷 供 )将 淡 盐水 温 度 降至 4 , 0—5 0℃ 。冷却 后 的淡 盐
第4 6卷
第 6期
氯
碱
工
业
Vo . 146Байду номын сангаасNo 6 .
21 0 0年 6月
Ch o — k l I du t lr Ala i n s ̄
J n ,2 0 u . 01
膜法脱硝装置运行总结
宋华福 薄振 海 , , 曲泽 钊。 ( . 岛科技 大学 , 东 青 岛 264 2 青 岛海晶化 工 集 团有 限公 司 , I青 山 602;. 山 东 青 岛 264 ;. 东中烟 工业公 司青 岛卷 烟 厂 , 东 青 岛 2 64 ) 60 23 山 山 602
2 Q nd oH g i C e cl n ut ru o , t. Q nd o2 6 2 C ia . ig a ya hmi d s yG o pC . Ld , ig a 6 0 , h ; n aI r 4 n
化工企业膜法脱硝技术工艺系统调优
化工企业膜法脱硝技术工艺系统调优摘要:目前我国国内氯碱生产技术主要有离子膜法,该离子膜法制碱工艺生产过程中积累于盐水系统中的硫酸根当浓度超过一定值以后,在电解过程中会在阳极进行放电,在消耗了电能的同时也会产生游离态的氧并对阳极产生较为严重的破坏,所以,对这些系统中积累的硫酸根必须去除。
目前国内去除硫酸根的方法有很多种,在传统过程中出去硫酸根的办法是加入氯化钡,而氯化钡有毒并且在盐水中还有可能引进钡离子,对离子膜造成金属离子影响,我们结合新技术膜法除硝新技术,经过上膜法除硝系统后膜法除硝的效率非常低并且硫酸根,同时对除硝技术的工艺流程、膜处理方式。
在实际运行过程中除硝的效率比较低,大约在40%左右。
结合实际生产情况进行提高膜法除硝的效率。
关键词:化工工艺;离子膜;烧碱生产系统;节能引言:除硝系统经改造后的预处理单元:合格的脱氯淡盐水先进入淡盐水储槽,液位达到一定位置后再启动淡盐水增压泵,然后进入一级、二级换热器进行降温,使最终出水温度降到设定值范围,再进入缓冲水槽。
两台板式换热器冷源分别是:一级冷源为经SRO脱硝后的贫硝盐水,二级板换冷源统一采用循环冷却水;淡盐水在缓冲水槽出来后加盐酸调节PH并与仪表信号联锁;加亚硫酸钠中和余氯,加药量采用计量泵定量添加。
然后通过淡盐水输送泵送活性碳过滤器进一步脱除余氯。
因在运行过程中,在压力作用下,活性炭填料会慢慢压实或杂质堵塞,需定期对活性炭填料利用淡盐水配合加入干燥空气进行反冲冲洗避免出现板结。
经炭滤后再进入保安过滤器去除杂质,保护后续设备。
通过结合其他企业先进经验,结合实际情况,我们增上了板换系统降温和增加保安过滤器,淘汰炭滤设备,同时增上了一套除硝膜系统。
我们在根据原有的流量和冷却水流量的同时调整盐水流量,冷却水的流量及冰机盐水出口温度。
1.化工工艺离子膜烧碱生产系统节能改造措施若想实现节能降耗,必须从企业既有生产实际出发,以社会需求为导向,通过设备与工艺技术创新拉动产能优化。
膜法冷冻脱硝装置运行总结
摘
要 : 绍 了新 疆 天业 天能化 工有 限公 司膜 法冷 冻脱硝 装 置 的工 艺设计 思路 及 工 艺流程 。 介 总结 了该
工 艺在设 计及 操作 过 程 中应 注意 的 问题 。
关 键 词 : 法 ; 冻 脱 硝 ; 水 膜 冷 盐
中 图分类 号 :Q142 T 1 .61
文 献标 识码 : B
L d.wa n r d e . e c n l so ft e pr c s n t e d sg n pe a in o h r c s h u d pa t s i to uc d Th o c u i n o h o e s i h e i n a d o r to f t e p o e s s o l y at n in t h r b e . te to o t ep o l ms Ke r s y wo d :me r n mb a e;fo e r z n;d n ti c to e irf ai n;brn i ie
温度 保 持一 O 1 1一 5℃。 后 向沉 降器 中加入 浓缩 液 , 然
通 过混 和冷却 实 现 浓 缩 液 中 的硫 酸 钠结 晶析 出 , 并
在沉 降 器 中 自然 沉 降 ,后通 过离 心机 达到 盐与 硝 的
分离
中 国氯 碱
21 0 1年 第 3期
哐 — 堕 幽 匝卜
3 冷冻脱硝工艺设计中应注意的问题
( )浓 缩液初 期换 热可 考虑充 分利用 离 心母液 1 所带 的冷量 , 使兑 卤槽 中浓缩 液温 度降 l~ 5℃。 21 () 2 浓缩 液循 环换 热器要 考虑 材质 的选择 . 一般 壳 程采 用 1 Mn 6 R、管 程 采 用 钛 材 ,或者 全 部 采 用
膜法除硝冷冻单元工艺改进
膜法除硝冷冻单元工艺改进
膜法除硝(Membrane DeNOx)是一种新兴的氮氧化物(NOx)排放控
制技术。
它与传统SCR技术不同,不需要加入氨气,在氧气和NOx中加入
还原剂,通过反应转化成氮气和水。
膜法除硝的工艺流程包括三个单元:反应单元、膜分离单元和冷冻单元。
其中冷冻单元是整个工艺中消耗能量最多的单元。
因此,改进冷冻单
元能有效降低能耗,提高工艺效率。
改进措施如下:
1.采用高效的制冷剂。
传统的冷冻单元使用的是氨制冷剂,虽然具有良好的制冷效果,但其
毒性较大,存在安全隐患。
因此,采用环保、无毒的制冷剂替代氨制冷剂,能提高工作安全性。
2.优化制冷系统。
通过优化制冷系统的设计,降低系统中压强和温度差,可以减少制冷
剂的消耗和能耗。
此外,安装节能型的制冷循环泵和风扇,可以提高能效。
3.改善凝结器结构。
在凝结器结构上,采用高效的换热器,增加换热面积,提高散热效果。
同时,优化凝结水系统,增加凝结水的冷却效果,减少排放热量,提高工
艺效率。
4.控制进出口冷却水温度。
合理控制进出口冷却水温度,可以降低制冷剂的工作压力,提高能效。
要坚持“冷热平衡”原则,确保冷却水的温度和流量稳定。
通过以上改进措施,可以有效降低冷冻单元的能耗,提高工艺效率和
经济效益。
膜法除硝装置运行常见问题分析
膜法除硝装置运行常见问题分析发表时间:2020-11-17T06:19:10.265Z 来源:《中国科技人才》2020年第21期作者:热孜瓦古丽·玉赛因[导读] 基于盐水精制技术的发展在氯碱行业中受到极大的重视,其中,又以硫酸根的去除为重点和难点。
新疆圣雄氯碱有限公司摘要:基于盐水精制技术的发展在氯碱行业中受到极大的重视,其中,又以硫酸根的去除为重点和难点。
无论在隔膜法制碱,还是离子膜制碱的生产中,都存在硫酸根的累积以及去除问题。
本文分析膜法除硝装置现运行中存在的问题、技术改造应用及运行后的效果分析,降低了该装置的开停车频率和岗位操作的工作强度,取得了良好的节能降耗效果。
关键词:膜法;除硝;改造随着国内氯碱行业的迅猛发展,离子膜电解槽已经成为制碱企业的标配。
随着产能的过剩,各氯碱生产企业之间的竞争愈加激烈,节能减排的压力、成本压力加之安全环保的压力,促使一种清洁、无毒害的盐水除硫酸根工艺,膜法除硝工艺在氯碱行业得到了广泛的应用,也基本上取代了氯化钡法、氯化钙法、离子交换树脂法、深度冷冻法这些传统方法。
目前,在国内一次盐水精制工艺中,膜法除硝已逐步成为除硫酸根的必选工艺。
据不完全统计,国内氯碱生产企业包括在建工程90% 采用的都是膜法除硝工艺。
由膜法除硝工艺取代传统工艺除硫酸根,其对盐水质量的提升和成本的节约,已经得到了业内的一致认可。
一、膜法除硝1、膜法除硝工作原理。
所谓膜法除硝是利用盐水通过选择性过滤膜达到除硝的目的,当盐水通过过滤膜单元时.硫酸根及其他多价离子被截留.但不能从进料盐水中分离单价离子,通过透过膜的盐水中的硫酸根质量浓度可以从lOg/L以上降至lg/L以下,称之为贫硝盐水;未透过膜的盐水,硫酸根的质量浓度可达到309/L高者可达到近709/L称之为富硝盐水,为后序工序进一步除硝带来便利。
2、根据对离子的截流程度不同,膜通常可分为反渗透膜、纳滤膜以及超滤膜等,纳滤膜法除硝装置采用的纳滤膜是特殊的分离膜,它对离子的截流率在超滤和反渗透之间,纳滤膜表面孔的直径为0.5~lOmm,并且膜的表面还带有一定的电荷,其工作原理是:在高压泵的作用下,脱氯后淡盐水达到一定的压力后,进入膜分离装置,根据膜对各种离子的截流率不同,从而达到将硫酸根离子与系统分离的目的。
膜法脱硝装置运行总结
第 8期
冯 立 新 :膜 法 脱 硝 装 置 运 行 总 结
13
2.1 预 处 理
来 自电解槽 后 脱 氯淡 盐 水 (约 30% ),进 入 一 级 钛 板 换 热 器 (冷 源 用一 、二 级膜 法 脱 硝 水 ),并 在 换 热器入 口添加一定量的亚硫酸钠溶液 ,以中和淡盐 水 中 的余 氯 ,然 后 进 入 二 级 钛 板 换 热 器 (冷 源 用 工 业 循 环 冷却 水 ),将 淡 盐 水温 度 降低 至 (30+5)℃ ,同 时加 入 一 定 量 的盐 酸溶 液 ,调节 pH 值在 5—8,经 由 缓 冲水 槽 后 ,由淡 盐水 输 送泵 送 至活 性碳 过滤 器 , 进一步吸附淡盐水 中有机物和余氯 ,使余氯为 0,再 通 过保 安 过 滤器 ,除 去过 滤盐 水 中夹 带 的少 量 细 碎 的活性碳颗粒及其他悬浮物 。 2.2 膜 法 脱 硝
2.3 冷 冻脱 硝 二 级 膜 浓 硝 水 经 预 冷 换 热 器 预 冷 (冷 源 为 结
膜法除硝生产运行管理及经验介绍
启 盐 水循环 阀门 , 使盐 水返 回配 水 系统 。 在活性 碳 塔 入 口处取样 分析 , 游离 氯如 果合 格 , 说 明有 效活性 碳 量不足, 停 车装填 ; 如 不合格 联 系脱氯 工序 检查 。
第 3期
张继 军 , 等: 膜 法 除硝 生产 运行 管理及 经验介 绍
9
第 3期
8
中 国 氯 碱
C h i n a C h l o r — Al k a l i
No . 3 Ma r . . 201 7
2 0 1 7年 3月
膜法 除硝 生产运行管理及经验介绍
张继 军 . 5 t 0 照 远
( 天辰 化 工有 限公 司 , 新 疆 石 河子 8 3 2 0 0 0 )
盐 水经 过高压 泵输 送至 除硝膜 内 . 经过 3级 ( 4 — 2 — 1 ) 过 滤 ,过滤 后 的浓缩 液送 至 冷冻 单元 经 降温 至 1 O 一 2 0℃ , 部 分送 人 沉 降 器 , 结 晶析 出带 结 晶水 的硫 酸
钠, 然后 , 带 有大量 结 晶体 的浆料 经过离 心机 离心 处
理 ,带 结 晶水 的硫 酸钠 送往元 明粉 生产 车 间进行 后
续 处理 。 天 辰化 工厂 的一 次盐水 除硝膜 采用 天津 威德 膜
系统 平衡 , 需要 加入 一定 量 的亚硫 酸钠溶 液 , 亚硫 酸 钠经 过 反应后 产 生硫酸 根离子 。由于盐 水系 统为 闭
路循 环 系统 , 硫 酸 根含 量会 缓慢 累积 , 当这些积 累在
盐水 系统 中的硫 酸根 的浓度超 过一定值 后 , 电解过 程
中会在 阳极放 电 。 消耗 了电能 的同时也会 产生游离 态
膜法除硝工艺运行及改造
Ab s t r a c t : I n t h e c hl o r — a l ka l i i n du s t r y, t he s u l f a t e i s t he c om m o n a ni o ni c i m pu r i t i e s i n s a l t . Be —
k g / h提 高至 2 0 0 k g / h , 具有 非 常显著 的经 济效 益.
关 键词 : 膜 法 除 硝 ;结 晶 ;纳 滤 膜 ; 提 高 产 能
中图分类 号 : TQl 1 4 . 2 6
文献 标 志码 :A
De n i t r a t i o n p r o c e s s o pe r a t i o n a n d r e v a mp i ng o f me mb r a ne
摘 要 : 在 氯碱 行 业 中, 硫 酸根 作 为盐 中一种 常见 的 阴离子杂质 , 对 电 解 槽 电流 效 率 、 阳极 使 用
寿命 等诸 多生产环 节具 有十 分重要 的影 响. 本 研 究通 过 对 兑 卤槽 、 贫硝 盐水罐 、 及 工 艺管线 等 进 行一 次改 造 , 可解 决蒸发 器换热 效果 下 降的 问题 , 同时还 可降低 出口硫 酸根 的含 量. 此外, 在 充 分利 用原有 设备 的基础 上 , 改 变纳滤膜 的过 滤方 式及操 作 方 法 , 可将 装 置 的 处理 能力从 1 0 0
t e r p r i s e s c o s t i s r e du c e d, t h e t r a ns f o r ma t i o n s i g ni f i c a nc e i s g r e a t .
Ke y wo r d s: r e f r i g e r a t i o n d e n i t r a t i on; c r ys t a l ; na no f i l t r a t i o n me mb r a ne; i n c r e a s e pr o du c t i on
膜法除硝装置改造运行小结
脱氯 淡 盐水 经 过混 合 器 将盐 酸 与 脱 氯淡 盐 水 混合 . 将 混 合溶 液 的 p H值 调 至 4 . 0 ~ 5 . 0 。调 节 p H 值后 的 脱 氯淡 盐水 进入 脱 氯淡盐 水缓 冲罐 。经 盐水 泵进 口 设置 的 O R P分 析 仪保 证 脱 氯 盐 水 中的游 离氯 含 量
离 子膜 烧 碱 是 新 疆 天 业 股 份 有 限公 司 石 河 子 化 工厂 的 主导 产 品 。 基 于盐 水精 制 技术 的发展 在 氯 碱 行 业 中受 到 极 大 的重 视 。 其 中. 又 以硫 酸 根 的 去 除 为重 点 和难 点 。无 论 在 隔膜 法 制碱 , 还是 离 子 膜
制 碱 的 生产 中 。都 存 在 硫 酸 根 的 累积 以及 去 除 问 题 。2 0 1 0年 l 0月 , 该 公 司 离子 膜 车 间新 增 膜 法 除 硝装 置 , 此 装 置是 去 除盐 水 中的硫 酸 根 含量 的关 键
设施 。
为< 2 0 0 m g / L 。 合 格 的脱氯 淡 盐水再 由保 安过 滤 器去 除破碎 的活性 炭及 其他悬 浮 物后 ,进 人合格 盐 水罐 备用 。最后 , 通 过 高压泵 和循 环泵 送人 膜装 置 , 利用
s t a bi l i t y h a s be e n i mpr o v e d. Re du c e t h e d e v i c e s t a r t i ng a n d s t o p p i n g re f q u e n c y, r e d u c e s t he wo r k s t r e n g t h o f
o p e r a t i o n s t a t u s o f d e n i t r a t i o n d e v i c e s t a b i l i t y h a s b e e n p r o l o n g e d, p r o d u c t i o n c a p a c i t y, p r o d u c t q u li a t y a n d
膜法脱硝工艺设计及运行研究
专
业
化学工程 陈晓峰 张毅民 梁斌
研 究 生 指导教师 企业导师
天津大学化工学院
二零一三年十月
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果, 也不包含为获得 天津大学 或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名: 签字日期: 年 月 日
导师签名:Leabharlann 签字日期: 年 月 日中文摘要
随着氯碱行业技术水平的不断进步, 以及国家对于基础化工原材料行业在能 源消耗、清洁生产和环境保护等方面政策的日益严格,氯碱行业脱硝难题有待解 决。硫酸根属于盐中的较为常见的阴离子杂质,由于它与其他物质易发生化学反 应,因此在工业的操作中产生了许多弊端,特别是氯碱行业中更是如此,脱除盐 水中的硫酸根,降低其含量,可以提高电极电流的效率,延长阳极寿命。 本文对离子膜烧碱装置设计及其膜法脱硝相关工艺开展了研究, 比较了各种 脱硝工艺的特点,提出了膜法能有效除硝,适合工业化应用。同时,重点开展了 离子膜烧碱装置设计和离子膜烧碱装置下的膜法脱硝工艺设计。 对新疆中泰化学 采用膜法除硝工艺与氯化钡法工艺进行了技术指标和经济运行成本分析比较, 结 果表明:膜法除硝装置相对于钡法装置是一种较好的工艺方法。在介绍了新疆中 泰化学采用的特种纳滤膜—凯膜的特点和脱硝工艺基础上, 对中泰化学膜法除硝 工艺运行过程中的问题及二次工艺提出改造, 本文从理论和实践两个大的方面对 膜法除硝工艺及运行进行了剖析,对氯碱生产过程中脱硝有一个全面的认识,最 后对氯碱行业未来装备发展方向进行了展望。
卤水膜法脱硝中试装置方案
卤水膜法脱硝中试装置方案
一、中试意图和目的
用去除钙镁后的卤水作原料,经过纳滤膜过滤,以降低渗透液中的硫酸根,而浓缩液中的硫酸根上升,因浓缩液的量不足原卤的一半,对浓缩液冷冻脱硝所用的能耗相当于原卤冷冻脱硝的能耗一半。
为达到以上节能的目的,设计一套卤水膜法脱硝装置,选择性能较好的过滤膜,进而检验过滤膜的使用寿命,同时对装置的稳定性和可靠性进行判断。
二、中试装置流程说明
1、卤水除钙镁
布置于二车间一次盐水,可利用此处的精制剂、压缩空气、纯水、盐酸等物料和公用设施。
从卤水车间的原卤管上引出一根φ89*4的卤水管送到二车间一次盐水三楼,为使卤水除钙镁时温度合适,卤水经卤水预热器(板式换热器)升温到40~42℃后,再进入新添加的精制折流槽,与加入的碳酸钠和氢氧化钠溶液反应,之后进入HVM膜过滤器过滤,清液从上方流出进过滤卤水槽,另外过滤器的反冲洗水、洗膜酸性水和盐泥水进入盐水工序的盐泥池内。
过滤卤水槽内的软卤水送到一车间的膜脱硝装置内。
2、膜法脱硝
从二车间一次盐水来的过滤卤水进入一车间膜脱硝装置,先进一板式换热器控制温度不超过42℃,再进活性碳过滤器和保安过滤器后进中间槽,再经泵压入膜脱硝过滤器,渗透液去二次水过滤盐水槽,浓缩液送往精卤车间的原卤贮槽。
为保证过滤膜运行平稳和不堵塞,装置内设一个反冲洗水槽和反冲洗泵,冲洗水用纯水,可反复用多次。
三、所需设备与材料
1、设备
2、材料。
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学位论文作者签名: 签字日期: 年 月 日
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
导师签名: 签字日期: 年 月 日
中文摘要
随着氯碱行业技术水平的不断进步, 以及国家对于基础化工原材料行业在能 源消耗、清洁生产和环境保护等方面政策的日益严格,氯碱行业脱硝难题有待解 决。硫酸根属于盐中的较为常见的阴离子杂质,由于它与其他物质易发生化学反 应,因此在工业的操作中产生了许多弊端,特别是氯碱行业中更是如此,脱除盐 水中的硫酸根,降低其含量,可以提高电极电流的效率,延长阳极寿命。 本文对离子膜烧碱装置设计及其膜法脱硝相关工艺开展了研究, 比较了各种 脱硝工艺的特点,提出了膜法能有效除硝,适合工业化应用。同时,重点开展了 离子膜烧碱装置设计和离子膜烧碱装置下的膜法脱硝工艺设计。 对新疆中泰化学 采用膜法除硝工艺与氯化钡法工艺进行了技术指标和经济运行成本分析比较, 结 果表明:膜法除硝装置相对于钡法装置是一种较好的工艺方法。在介绍了新疆中 泰化学采用的特种纳滤膜—凯膜的特点和脱硝工艺基础上, 对中泰化学膜法除硝 工艺运行过程中的问题及二次工艺提出改造, 本文从理论和实践两个大的方面对 膜法除硝工艺及运行进行了剖析,对氯碱生产过程中脱硝有一个全面的认识,最 后对氯碱行业未来装备发展方向进行了展望。
关键词:膜法脱硝;离子膜烧碱装置;凯膜;氯碱行业
ABSTRACT
With the development of the chlor-alkali industry, and the States raised strict policies on energy saving, environment protection, cleaning production, the problems of denitrification in chlor-alkali industry need to be worked out. In fact, the sulfate salt is a common anionic impurities in chemicals, which can affect many chemical operations in the chlor-alkali industry. The removal of sulfate salt and the maintenance of a low content are able to increase the efficiency of the electrode and anode life. The design of apparatus and process in chlor-alkali industry are analyzed in this thesis. On account of the comparison of the characteristics of a series of denetrification processes, a highly effective membrane method was constructed. Meanwhile, this article focus on discussing the caustic soda plant design and its related process of denitrification membrane. According to the comparison of the analysis of two technology processes between barium chloride method and nitrate denitrification method, the membrane method is relatively a better one. Based on the introductions of the special membrane characteristics, a Kai film in Xinjiang Zhongtai chemical membrane company, the related process contained device and apparatus was improved. The future of chlor-alkali industry is prospectively pointed out in both theoretical and practical aspects in this article.
Keywords: Membrane denitration; Apparatus of electronic membrane; Kai films; Chlor-alkali industry
目录
第1章 文献综述 ................................................................................................. - 1 1.1 概述 ............................................................................................................ - 1 1.2 氯碱工业去除 SO 方法现状 ................................................................... - 1 4 1.2.1 化学沉淀法 ...................................................................................... - 1 1.2.2 冷冻法 .............................................................................................. - 2 1.2.3 离子交换法 ...................................................................................... - 2 1.2.4 膜法 .................................................................................................. - 3 第 2 章 离子膜烧碱装置设计 ................................................................................. - 4 2.1 淡盐水处理相关装置设计 ......................................................................... - 4 2.1.1 一级钛板换热器 .............................................................................. - 4 2.1.2 二级钛板换热器 .............................................................................. - 4 2.1.3 亚硫酸钠加药及 pH 值调节装置 ................................................. - 4 2.1.4 活性炭过滤器 .................................................................................. - 4 2.2 冷冻单元的装置设计 ................................................................................. - 5 2.2.1 冷冻单元装置设计原理 .................................................................. - 5 2.2.2 冷冻单元装置设计依据 .................................................................. - 5 2.2.3 冷冻单元装置设计方框图 .............................................................. - 6 2.2.4 冷冻单元装置设计要点分析 .......................................................... - 7 2.3 膜元件的特性及选用 ................................................................................. - 7 2.4 装置制造和工艺的控制系统 ..................................................................... - 9 第 3 章 离子膜烧碱装置下的膜法脱硝工艺 ....................................................... - 10 3.1 预处理单元工艺流程及原理 ................................................................... - 10 3.1.1 预处理单元工艺流程 .................................................................... - 10 3.1.2 预处理单元工艺原理 .................................................................... - 10 3.2 膜过滤单元工艺流程 .............................................................................. - 11 3.2.1 膜过滤单元工艺流程 .................................................................... - 11 3.2.2 膜过滤单元工艺原理 .................................................................... - 12 3.3 后处理单元工艺流程 .............................................................................. - 13 3.3.1 后处理单元工艺流程 .................................................................... - 13 3.3.2 后处理单元工艺原理 .................................................................... - 14 第 4 章 膜法除硝工艺与氯化钡法工艺对比 ..................................................... - 15 4.1.硫酸钡法 ................................................................................................... - 15 4.2 膜法 ........................................................................................................... - 15 第 5 章 特种纳滤膜凯膜的应用 ........................................................................... - 18 5.1 凯膜的纳滤膜 ........................................................................................... - 18 5.1.1 强的化学稳定性 ............................................................................ - 18 5.1.2 广泛的操作弹性 ............................................................................ - 18 5.1.3 膜的寿命长 .................................................................................... - 19 5.2 安全可靠的预处理 ................................................................................ - 19 -12