一次盐水考察报告

一次盐水陶瓷膜过滤考察报告

为了解一次盐水陶瓷膜过滤的运行状况，二〇〇九年十一月二十二日，鲁炼、钟雪飞二人对山东恒通化工有限公司和宁波镇洋化工有限公司陶瓷膜的使用情况进行考察。具体内容汇报如下：

一、久思陶瓷膜概况

久思陶瓷膜由江苏久吾高科技股份有限公司研究和开发，2007年开始运用于氯碱行业。久思陶瓷膜设备的膜元件由支撑体、过渡层、膜层组成。支撑体采用高纯度α- Al2O3，过渡层采用ZrO2，膜层采用改性ZrO2材料；膜元件的密封采用耐腐蚀耐温专用密封垫。陶瓷膜解决了有机聚合物膜对有机物、氢氧化镁絮状沉淀的敏感问题。

久思陶瓷膜盐水精制技术由三个单元构成：a、溶盐——经配水后的淡盐水调整温度，于化盐桶中加入原盐至饱和；b、精制反应——往饱和粗盐水中分别加入碳酸钠、氢氧化钠等精制剂后，进入到反应桶，充分反应后的粗盐水，用泵打入陶瓷膜过滤器；c、过滤分离——盐水通过陶瓷膜过滤分离后，精盐水自过滤器清液出口排出至精盐水槽，经泵直接送至离子膜电解；浓缩液自过滤器浓缩液出口排出，经泵的进口回到过滤器循环过滤，小部分浓缩液连续排入渣池。

二、厂家使用情况

此次考察了两个使用陶瓷膜厂家——山东恒通化工股份有限公司和

宁波镇洋化工有限公司。山东恒通化工生产规模为25万吨/年隔膜碱，原料为二级海盐，原采用道尔桶沉降生产精制盐水工艺，后将部分精制工艺改造为陶瓷膜精制。该厂陶瓷膜设计能力为2×80m3/h，2008年9月开车，经对反应桶和管道重新做防腐处理后，2009年5月重新开车运行，至今连续运行半年时间，目前盐水运行能力为2×75m3/h，盐水过滤后SS：3.89ppm（取样回厂分析结果）。

宁波镇洋化工生产规模为15万吨/年离子膜碱，原料为二级海盐，盐水精制采用凯膜工艺，为提升一次盐水缓冲能力，采用陶瓷膜精制技术增加一次盐水生产能力。该厂陶瓷膜设计能力为25m3/h，2008年12月开车，经对粗过滤器进行改造后，至今连续运行七个月时间，目前盐水运行能力为25m3/h，盐水过滤后SS：1.32ppm（取样回厂分析结果）。

三、陶瓷膜和凯膜对比

1、流程对比

（1）陶瓷膜盐水精制工艺

化盐桶出来的粗盐水加入精制剂后，流人中间槽，进行精制反应；然后直接进入陶瓷膜过滤器，过滤去除精制反应生成的全部悬浮粒子。过滤后，一次盐水中的SS质量分数低于1ppm（厂家介绍），可直接供给离子膜电解槽生产使用。工艺流程见图1

图1 陶瓷膜工艺流程示意图

（2）凯膜盐水精制工艺

化盐桶出来的粗盐水加入精制剂NaOH后，流入中间槽，在中间槽内，粗盐水中的Mg2+与精制剂NaOH反应，生成Mg(OH)2。然后，用粗盐水泵将中间槽内的粗盐水送入气水混合器内，进入加压溶气罐。减压后，加入FeCl3，进入预处理器，清液从上部溢流而出。加入精制剂Na2CO3及Na2SO3后，进入反应槽，再经加料泵加压后，进入凯膜过滤器。过滤后的精盐水由凯膜过滤器的上部流出，加盐酸调节pH值后流入精盐水贮槽。预处理器和凯膜过滤器底部排出的滤渣进入盐泥池统一处理。工艺

流程见图2

图2 凯膜工艺流程示意图

（3）从流程对比看出：①陶瓷膜工艺取消了预处理系统，原料液反应完成后，直接进行过滤分离，实现了一步过滤；②陶瓷膜工艺较凯膜工艺流程短，操作简单，全自动控制，减少了气水混合、加压溶气、浮上澄清的工艺和设备，投资费用和运行费用都有所降低，占地面积减少。

2、运行对比

两种工艺在氯碱行业内均有使用，其中凯膜工艺运用比较成熟，运行较稳定；陶瓷膜工艺从2007年开始在氯碱行业内推广。从厂家和文献介绍来看，两种工艺过滤后的精盐水指标均能满足离子膜生产的要求。（1）投资对比

20万t/a离子膜烧碱项目盐水装置总投资的初步询价及估算对比情况见表1（不含除SO42-装置的投资）。

投资土建设备材料电仪安装总投资陶瓷膜320 1000 220 130 150 1820 凯膜550 1500 260 160 200 2670 从上表看出：陶瓷膜工艺装置各项投资明显低于凯膜，一次性建成总投资减少达850万元。

另外，陶瓷膜相对凯膜减少的设备清单及减少的投资明细见表2

从上表看出：陶瓷膜工艺装置相对凯膜设备减少许多，初步统计减少达603万元。

（2）运行费用对比

运行费用对比情况见表3

从上表看出：①陶瓷膜工艺动力电消耗明显低于凯膜；

②陶瓷膜工艺相对于凯膜，无需加入FeCl3、NaClO

等化学药剂，有效地降低了生产运行成本；

③按20万t/a烧碱生产能力算，陶瓷膜相对于凯膜可

降低运行费用72.52万元/a。

四、存在的问题

1、陶瓷膜工艺自2007年开始在氯碱行业内推广，而凯膜工艺运用已比较成熟；

2、陶瓷膜工艺投入工业生产时间较短，对于生产的连续平稳性和运行寿命仅停留在实验数据，没有实践证明，而凯膜运行比较平稳；

3、陶瓷膜业绩均是与其他精制工艺并行投入运行，过滤能力最大为80m3/h，大规模的离子膜盐水过滤仍处于摸索阶段，缺乏建设大装置的经验，在单独建较大规模装置时，存在一定的风险；

4、厂家介绍：陶瓷膜工艺过滤后盐水中的SS低于1ppm，可直接供给离子膜电解槽生产使用，但取样分析SS均高于1ppm；业绩厂家现场分析结果均低于0.5ppm，考虑分析误差，建议采用陶瓷膜工艺。

鲁炼钟雪飞

二〇〇九年十一月三十日