国内氯碱生产技术近况综述

国内氯碱生产技术近况综述

中国化工信息网2007年12月3日

近年来，我国氯碱行业在引进、消化吸收国外先进氯碱生产技术与设备，增强自主创新能力方面做了大量的工作，不断有成熟的先进技术在国内氯碱生产企业中推广，推动了氯碱生产技术的进步，提升了生产装备的技术水平。本文中介绍了近年来国内氯碱生产企业采用的几种新技术，供国内氯碱生产企业在技术改造和扩能时参考。

1用于盐水精制的膜过滤技术

精盐水质量是决定电解工序能否正常运行的关键因素之一，不仅关系到电解槽的使用寿命，而且关系到烧碱生产的电耗高低。特别是离子膜法烧碱生产装置，它对精盐水的质量要求很苛刻。如何提高精盐水的质量一直是氯碱生产企业不断研究和探讨的问题。

自从2000年美国戈尔公司ZYLON薄膜过滤器在江苏扬农化工集团公司、山东滨化集团有限责任公司一次盐水精制工艺中成功应用以来，不断有新的过滤膜和膜组件出现，膜过滤技术已在我国氯碱生产企业中得到广泛应用。这其中应用比较成功的有戈尔过滤器、凯膜过滤器、鸣泰“种植膜”过滤技术、颇尔过滤器等。最近，又出现了陶瓷膜过滤器精制盐水新技术。

1.1戈尔过滤器

1.1.1戈尔过滤器的结构

戈尔过滤器的核心是戈尔膜过滤袋。此袋采用厚度为微米级、孔径 0.2-0.5 卩m的膨体聚四氟乙烯膜与厚度2-3mm勺聚丙烯、聚酯无纺布复合制成，内有刚性支撑体，流体在压力作用下流经滤袋而实现固液分离，得到几乎不含固态物质的液体。

1.1.2戈尔过滤器的工作原理

粗盐水通过调节阀进入戈尔过滤器，并经过戈尔膜过滤袋进行过滤。清液进入清液腔，并通过溢流管流入精盐水贮槽；粗盐水中的固体物质被截留在戈尔膜过滤袋的表面。当过滤一段时间后，打开反冲阀对戈尔膜过滤袋进行反冲洗，滤渣脱离滤袋的表面，沉降到戈尔过滤器的锥形底部。此时，戈尔过滤器自动进入下一个过滤、反冲、沉降周期。当过滤循环次数达到设定值时，戈尔过滤器的排污阀自动打开，排出滤渣后，重新进入下一个运行循环周期。排出的滤渣送至盐泥处理系统进行处理。

1.1.3戈尔过滤器的特点

(1)脉冲式过滤。运行一定时间后，过滤器自动进入反冲状态，经放气、泄压、反冲，靠反向静压差使滤饼脱落、沉降，数秒后再开始下一个过滤周期。

(2)高流量一次净化。该过滤器的过滤能力是其他普通过滤器的 5-10 倍，且

不需要借助其他周液分离设备，处理能力可达 1.0-1.1m 3/(m2• h)。

(3)低压反冲使设备在近于无损伤的状态下运行。由于膨体聚四氟乙烯的低摩擦系数及滤袋的柔性，因此再生时只要30-40cm液柱的反向流动压力，滤饼即从滤袋上脱落。

(4)滤膜寿命长。滤膜极薄，可视为表面过滤，不会造成滤程堵塞，即使有轻微堵塞，也很容易用酸溶去不溶物；过滤和反冲压力很低，机械损伤的可能性很小。

1.2凯膜过滤器凯膜技术源自人造血管技术。凯膜是纯聚四氟乙烯管式多孔膜。该过滤膜开孔率极高，孔径极小，只有 0.5-1.0卩m它的过滤方式与众不同，是以薄膜滤料达到真正的表面过滤效果，其好处是：液体中的悬浮物被全部截留在薄膜的表面。薄膜具有极佳的不黏性和非常小的摩擦系数，不易产生滤料堵塞的现象。在不增加运行负

荷的情况下，既保证了液体的最大通量，又有效地收集了液体中的固体和悬浮物。

质密、多孔、光滑的聚四氟乙烯薄膜使固体颗粒的穿透率接近零，它的低摩擦系数、化学稳定性和表面光滑的特点使过滤压力仅需0.05-0.10MPa，并且薄

膜的表面极易清理。清膜时间极为短暂 (以秒计算)，过滤过程基本达到连续运行。聚四氟乙烯是一种强度很高的材料，滤膜寿命远高于常规滤膜。

1.2.1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Mg+与精制剂NaOh反应，生成Mg(OH2;然后，用粗盐水泵将中间槽内的粗盐水送入气水混合器中，与空气混合之后，进入加压溶气罐；减压后，加入 FeCb,进入气浮槽，清液从气浮槽上部溢流而出；加入精制剂NaCO及NaSO

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；气浮槽和凯膜过滤器底部排出的滤渣进入盐泥池，统一处理。

1.2.2凯膜盐水精制工艺的特点

⑴ 工艺简单，流程短，盐水中的悬浮物含量从 1000-10000mg/L降至1mg/L 以下，完全符合隔膜法烧碱生产的要求，也可直接进入离子交换树脂塔进行二次精制。

(2)液固分离一次完成，无需其他附属设备。

(3)过滤精度稳定，盐水质量稳定。

(4)处理能力大，节约了企业的技术改造资金。

(5)操作简单，全自动控制。与传统工艺比较，省去了清理澄清桶、砂滤器的工作量，大大降低了工人的劳动强度。

(6)占地面积小，处理50nVh盐水的过滤器直径不超过2m对于老厂改造和扩建比较方便。

(7)降低了对原盐质量的要求，拓宽了选盐范围，给企业原料采购提供了方便。

(8)精盐水质量高且稳定，延长了隔膜的使用寿命，降低了电耗。

(9)运行费用低。

(10)整个设备经过特殊防腐处理，耐酸碱性强。

1.3鸣泰“种植膜”过滤技术” “种植膜”滤料是在织布过程中种植了一种复合聚合物，其作用相当于初次滤饼。但不同的是，此材质过滤搭桥性能好 (出水量大，不易堵塞 )，具有极佳的脱泥性能，能在较高压力下过滤，出水量大，能承受高反冲压力，冲洗干净，再生能力强，方法简单。过滤时，浊液经过滤芯，清液进入上腔，液体中固体颗粒和悬浮物全部被截留在滤芯表面，形成滤饼。反冲清洗后，滤饼排放。过滤与反冲清洗交替进行，循环往复，实现连续运行。

1.3.1“种植膜”盐水精制工艺该处理工艺经“粗过滤器”和“精过滤器”两道工

序。

(1)粗过滤器。采用鸣泰公司的特殊技术，去除全部Mg+及盐泥和部分CaT。

(2)精过滤器。向粗过滤的盐水中投入过量的N Q CO,去除剩余的CeL生成的CaCO用精过滤器精过滤，过滤后精盐水中的W(SS)<1X10-6、w(CaT+Mg+)<4 X10-6，可满足隔膜法电解用盐水的要求及离子膜法电解对一次精盐水的要求。

1.3.2“种植膜”精制盐水工艺的特点

(1)处理工艺简单，无需添加絮凝剂、FeCb、次氯酸钠等辅助药剂。

(2)整个系统操作简单方便，不复杂，不易坏，适合中小型氯碱企业采用。

(3)单次反冲过滤周期长，膜过滤袋强度高，使用寿命长。

(4)占地面积小，自动化程度高。