关于陶瓷膜过滤器在××化工应用情况的考察报告

关于陶瓷膜过滤器在××化工应用情况的考察报告

公司领导：

200×年2月到山东××化工考察陶瓷膜过滤器的实际应用情况，具体如下：

××化工于200×年10月份开始正式将陶瓷膜过滤器应用于一次盐水工序，用来过滤盐水精制过程中产生的氢氧化镁、碳酸钙及其他不溶杂物。这是一个新的盐水制备工艺，可以取代传统盐水工艺的道尔桶、砂滤器，或者取代浮上澄清桶、戈尔膜过滤器。

该工艺简单流程为：从化盐桶出来的饱和盐水添加碳酸钠、氢氧化钠后进入反应桶，经过充分反应进入粗盐水循环槽，然后用泵（流量为盐水应用量的2.5倍）输送到陶瓷膜过滤器，过滤压力大于0.4MPa，粗盐水经三级过滤逐步被浓缩到原流量的60％，而后送到厢式压滤机滤掉盐泥，滤液返回粗盐水循环槽。陶瓷膜过滤器滤出的盐水即为精制盐水，质量指标固型物含量可以达到0.5ppm，化学分析法不能测定其含量，完全满足离子膜盐水的要求。过滤装置另外配备有定时反冲管路和酸洗系统，以便除去陶瓷膜表面的内部积存的钙镁沉淀。

与传统的道尔桶工艺和新型的浮上桶加戈尔膜过滤器工艺相比，陶瓷膜过滤器有占地少、设备数量少、安装简单的有点。按其盐水质量来讲，只有浮上桶加戈尔膜过滤器工艺可以互相对比，戈尔膜过滤器工艺设备庞大、操作复杂。陶瓷膜过滤器操作相对简单一点。

××化工应用陶瓷膜过滤器是与南京JW公司合作的，陶瓷膜过滤器原本是用于医药行业的成熟的过滤器，用于氯碱盐水精制方面特别是海盐条件下，在××还是第一家应用。据××化工负责陶瓷膜过滤器的王工程师介绍，JW公司最初只是提供了一个简单的工艺流程图，由××公司进行的工艺设计和安装。投入使用后相继发现了一些重大问题，并逐步解决，目前已经接近于成功应用。主要问题和解决方法是：

1过滤通量严重下降：初始状态下，滤后盐水指标非常优秀，过滤通量也能达到要求，但是随后几天内，盐水通量快速下降，最低仅达到设计值的一半。经分析认为是有机物封堵陶瓷膜过滤微孔的原因。因此，××公司在盐水精致反应过程中加入了次氯酸钠，以便消除有机物的影响。添加次氯酸钠后，过滤通量得到了恢复。

2陶瓷管与管板花盘密封问题：开车后不久，就出现了花盘与陶瓷管之间密封不好，容易使粗盐水与精盐水相混合。原花盘采用的是不锈钢衬氟塑料材质，更换为钛花盘后解决了密封问题。

3封头与桶体材质问题：陶瓷膜过滤器原本是用于医药行业的，大量使用不锈钢材料做桶体与封头，但是久吾公司没有氯碱行业经验，不知道盐水不宜采用不锈钢，特别是添加次氯酸钠后，对初始采用的不锈钢材料有较大的腐蚀，后来采用了钢衬PO塑料的材料解决了这个问题。

4控制系统问题：JW公司提供了反冲和酸洗的自动控制系统，采用了PLC系统，但是盐水工序毕竟是一个系统工序，涉及到前面化盐、粗盐水输送的变频控制等要素，所以最初的P LC系统不能满足要求，××公司自己做了一套DC S系统，用于控制整个盐水装置。久吾公司也改进了P LC系统，并预留了接口用于离子膜控制系统。

5工艺管路多次改进，在整个实验过程中，××公司对工艺管路做了多次改进，并添加了不少自动控制阀门，以防止人为操作对过滤器造成的破坏。

6陶瓷膜管折断：在运行三个月后，发现盐水混浊，可以断定有膜管破碎现象。经查在第一级和第三季过滤器中，各有一个过滤器膜管折断，其中一个竟有8支膜管折断。经分析认为，这是酸洗操作完成后，进水阀门（手动）开的过急造成的气锤效应而使膜管折断，并且这两个阶段均为盐水上行阶段，因此这个工艺有必要进行改进，以防止类似情况再次发生。

7陶瓷膜管端面被严重冲刷：在检查膜管折断过程中发现端面向下的膜管端面被盐水严重冲刷，端面凹凸不平，有个别地方冲刷很深，在下端面管箱中发现大量铁锈片。分析认为是盐水管路被腐蚀，表面的锈片脱落进入过滤器，对端面造成的冲击是主要原因，另外盐水中的大量机械杂质也会对端面造成冲刷。为此，JW公司在膜管端面加装了钛防护片，以期解决这个问题。目前××公司正在对设备进行检修，更换冲刷严重的膜管和折断的膜管，安装钛防护片，其效果还要等到运行后才能知道。

上述问题是遇到的比较大的问题，现在基本已经解决。

与戈尔膜过滤器相比，陶瓷膜过滤器明显的缺点有：一是过滤通量小，仅有40％，也就意味着粗盐水泵需要以正常流量的2.5倍流量来选型，相应的动力消耗也会因此而增加；二是工艺上虽然可行，但是技术上还有一些具体问题需要解决，在实际应用过程中还会遇到许多意想不到的问题，就是说，这个工艺还不是一个成熟的工艺；三是膜管寿命还没有得到验证，毕竟现在还是处于实验阶段。

与戈尔膜过滤器相比，陶瓷膜过滤器明显的优点有：一是占地面积小，施工周期短；二是工艺流程简单、操作简便，没有戈尔膜过滤器分步处理那么复杂，同时取代了浮上桶和戈尔膜过滤器，而浮上桶和戈尔膜过滤器操作也都很复杂；三是投资相对较省，按照目前钢材价格来看，一套10万吨盐水过滤装置需要300万左右，可节约投资30万元左右，比去年节约量大幅度减小，这是因为钢材价格下降、

浮上桶与管路投资量大幅度下降的原因。

总体而言，从技术角度来看，戈尔膜过滤器工艺已经经过5年的验证，各项操作技术和设备技术都已经很成熟，可以直接拿来利用。陶瓷膜过滤器可以认为工艺上可行，技术细节还需要完善改进，运行寿命和检维修费用还需要时间来验证，目前应用具有一定的风险，但陶瓷膜过滤器工艺不失为一个有发展前途的工艺。从投资角度来看，由于钢材价格的大幅度下滑，戈尔膜过滤器工艺投资大幅度下降，比陶瓷膜过滤器投资量仅大10％左右。就是说，陶瓷膜过滤技术在投资方面的优势并不大。

×××

200×年2月5日