一次盐水精制过程中两种膜过滤技术的比较与分析

一次盐水精制过程中两种膜过滤技术的比较与分析

【摘要】精盐水的质量是电解工序正常运行的关键因素之一，它不仅关系到离子膜电槽的经济运行，也关系到离子膜运行的寿命，我国离子膜烧碱生产企业在盐水一次精制过程中较多地采用膜过滤技术，具有代表性的为陶瓷膜和凯膜。本文通过对陶瓷膜过滤技术和凯膜过滤技术进行简要介绍，对两种膜过滤技术进行比较和分析，以供相关人士参考。

【关键词】陶瓷膜过滤技术凯膜过滤技术比较分析

1 陶瓷膜过滤技术的基本情况

1.1 陶瓷膜过滤技术的原理

陶瓷膜过滤技术主要是以陶瓷作为过滤技术的使用材料，并且利用的“错流”的方式，让原盐水经过化盐溶解，再在盐水中加入可以生产悬浮粒子的试剂，然后直接让其进行膜过滤分离，从而对盐水进行过滤精制。在进行过滤时，陶瓷膜可以在在高浓度的盐泥中进行过滤，这主要是因为，在进行“错流”过滤的过程中，液体会以一定的速度流经陶瓷膜的表面这样就不会对悬浮粒子产生一定的影响，使其可以成功的过滤出去，让盐水可以得到精制。

1.2 陶瓷膜的特点

（1）陶瓷膜是属于无机膜的一种，有着很强的耐腐蚀性，适用的ph范围十分的广，在进行过滤时，不会受到其他液体环境的影响；

（2）由于采用的膜材料时陶瓷制成，有着很强的耐高温和耐高

压性，而且有效的使用寿命也比有机膜长；

（3）采用的是脉冲反冲的方法，来进行的膜过滤，这和其他的膜过滤方法不同，有着一定的独特性；

（4）这种无机膜无毒无害，在进行盐水精制时，对盐水没有污染；

（5）由于陶瓷膜的膜孔多，膜管中有着许多的通道，膜通量大，有助于盐水的精制。

2 凯膜技术的基本情况

2.1 凯膜过滤技术的原理

凯膜过滤技术原理是采用的特殊的拉伸工艺，利用内外壁大小不一的多孔膜材料，而且在制造的膜的时候，必须要求让膜从疏水性转变成为亲水性，在特殊液体中过滤，液体中的杂质都会被截留在凯膜的表面，滤液再通过膜孔中的管式排出。在采用凯膜技术时，我们采用的膜材料一般要求有着良好的不粘性，而且摩擦系数必须小，并且有耐高温、耐老化的功能。因为膜孔细小没有颗粒深入膜内部，从而保证了液体的最大通量.滤饼完全脱离膜表面，有效地收集了液体中的固体颗粒。

2.2 凯膜过滤盐水工艺的特点

（1）对盐水中的杂质分开处理，先除去盐水中的镁和有机物。再除去钙。这样不但提高了膜的过滤效果，又保证了去除杂质的彻底性，有效地消除了传统工艺钙、镁离子同时沉降分离的弊端；（2）操作简单，自动化程度高，大大降低了操作人员的工作量，

减少了人为因素的影响；

（3）降低了对原盐质量的要求，拓宽了选盐的范围，给原料采购提供了方便；

（4）工艺流程短，占地面积小，对于老厂改造和扩建项目的实施比较方便；

（5）处理后的精盐水质量高且稳定，液固分离一次完成，无需其他附属设备。运行费用较低。

3 陶瓷膜过滤技术和凯膜过滤技术相比较

3.1 两种膜结构的比较。

膜作为膜过滤技术的核心，在盐水精制过程中有着十分重要的地位。而在陶瓷膜技术和凯膜技术中使用的膜，在外形是十分相似而且都有着管式的结构，但是，这两种膜具有着本质上的区别。（1）使用材料的不同。陶瓷模是一种无机膜有着差强的耐压性和耐高温性，而且由于是无机材料在盐水的适应浓度没有太高的要求，基本上可以适应各种ph值的液体；而凯膜它是属于一种软性的无机膜，同样具有很强的耐高温和耐腐蚀，但是它对液体浓度有着一定的要求，只适用于大部分液体。而且无机膜的使用寿命一般是5年以上，而有机膜的使用寿命就只有3-5年。

（2）孔径不同。微孔径的区别及过滤方式的不同，会对过滤物分子大小和物质黏度产生不同影响其过滤压力也不同。凯膜孔径 5 0 0 ～ 1000n m.过滤压力 0.0 5 ～0.1 0 mp a ；陶瓷膜孔径≤5 0 n m，平均孔径4 0 n m，过滤压力为 0.1 5 ～ 0.3 0mp

a ，最大工作压力1 mpa ，可耐受一定的压力，并在1 mpa的工作压力下长期工作，特别是不会有因膜孔径拉伸导致盐水质量下降等现象发生。

3.2 成本的比较

这两种膜在拥有相同的工业生产中，有着不同的收益，因此我们在投资时，应根据自身的具体情况进行分析，来考虑好应用的技术，这样才有利于工业的发展和经济的收益。

（1）投资对比。陶瓷膜使用的工艺是直接将反应桶内的盐水打到过滤器过滤，不需要分步反应，减少了预处理器、后反应桶和盐水厂房面积。凯膜工艺因为在预处理环节加入了三氯化铁，可对盐泥产生絮凝作用，相对陶瓷膜工艺可减少压滤机的投资。总体对比投资费用，陶瓷膜工艺比较有优势。

（2）运输费的对比。一般氯碱企业所用原盐中主要杂质为 mg2+、ca2+及其它有机物。氢氧化镁是絮状物，当它含量高时，采用终端过滤方式的有机膜会被堵塞膜孔.导致过滤压力升高、膜通量下降。因此，凯膜工艺必须考虑原盐中的镁含量和钙镁比值，并配备预处理器提前去除氢氧化镁。陶瓷膜工艺采用错流过滤方式.氢氧化镁絮状物以一定的流速在膜表面流动，不会堵塞膜孔，所以对原盐中的镁含量、钙镁比值及水不溶物含量无严格要求。但更小体积的有机物却能够污染膜孔，生产中比凯膜工艺需加入更

多的次氯酸钠，消除有机物对膜使用性能的影响。

4 结束语

随着这些新型技术的产生，给我国的氯碱工业带了良好的发展前景。但是在目前，我国在工业生产中还是存在着许多问题，这对我国的发展带来严重的影响，因此我们还要在工业技术开发上做出不断的努力，这样才能推动我国经济的发展，让我国的生产技术早日赶上发达国家的水平。

参考文献

[1] 刘宏.盐水生产工艺技术探讨[j]. 氯碱工业. 2010（10）

[2] 陈清忠.盐水精制工艺的发展及应用[j].中国氯碱，2008（03）