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一次鹽水裝置是湄洲灣氯堿公司燒堿、BDO、PO車間多個(gè)生產(chǎn)裝置產(chǎn)品生產(chǎn)線的基礎(chǔ)原料供應(yīng)源，對(duì)公司的生產(chǎn)穩(wěn)定起著關(guān)鍵性作用。一次鹽水生產(chǎn)裝置采用道爾澄清桶+預(yù)處理器+凱膜過濾工藝，原設(shè)計(jì)工藝在使用國產(chǎn)山東鹽的情況下，會(huì)出現(xiàn)精制鹽水產(chǎn)能不足，造成電解裝置無法滿負(fù)荷運(yùn)行，從而無法保證后續(xù)BDO裝置的滿負(fù)荷生產(chǎn)。為解決這一生產(chǎn)瓶頸，經(jīng)過調(diào)研引進(jìn)XX公司開發(fā)的陶瓷膜法鹽水精制工藝，通過對(duì)化學(xué)反應(yīng)完全的粗鹽水采用高效率的“錯(cuò)流”過濾方式進(jìn)行膜分離過濾，制成合格的精制鹽水。

1、陶瓷膜分離機(jī)理

陶瓷膜過濾技術(shù)是基于多孔陶瓷介質(zhì)的篩分效應(yīng)而進(jìn)行的物質(zhì)分離技術(shù)，其分離過程是以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力，當(dāng)溶液流過膜表面時(shí)，陶瓷膜充當(dāng)過濾介質(zhì)，只允許無機(jī)鹽、水中一些小分子物質(zhì)等通過膜,阻止溶液中的懸浮物、蛋白質(zhì)、多糖及膠體等大分子物質(zhì)通過，從而達(dá)到分離澄清的效果。

與凱膜過濾工藝相比，陶瓷膜法從原理上差別不大，具體分離方法卻有著極大的差異。凱膜過濾工藝是預(yù)處理器沉降+并流(終端)過濾操作的膜過濾。在陶瓷膜過濾工藝中,根據(jù)陶瓷膜過濾的特性，取消了預(yù)處理器系統(tǒng)，原料液反應(yīng)完成后,直接采取錯(cuò)流方式進(jìn)行粒子分離,實(shí)現(xiàn)了一步過濾,與其他技術(shù)相比，過濾性能有了質(zhì)的飛躍。

2、陶瓷膜生產(chǎn)工藝

2.1 工藝流程圖詳見下圖

2.2 工藝流程簡述

自原化鹽裝置化鹽桶（V-1407）來的粗鹽水在2#折流槽加入精制劑氫氧化鈉及次氯酸鈉后，部分粗鹽水經(jīng)4#折流槽（V0104）加入精制劑碳酸鈉后自流進(jìn)入九思膜生產(chǎn)系統(tǒng)的反應(yīng)槽(R0101)，在反應(yīng)槽中，碳酸鈉與粗鹽水中的鈣離子完全反應(yīng)生成碳酸鈣結(jié)晶沉淀，氫氧化鈉與粗鹽水中的鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂膠體沉淀。完成精制反應(yīng)的粗鹽水自流進(jìn)入中間槽（V0105），用九思膜過濾供料泵（P0102）經(jīng)粗鹽水過濾器（N0103)濾除機(jī)械雜物后送往九思膜過濾單元。

九思膜過濾單元采用三級(jí)串聯(lián)“錯(cuò)流”過濾方式，粗鹽水料液經(jīng)循環(huán)泵先送入九思膜過濾器（N0102）一級(jí)過濾組件過濾，一級(jí)組件出來的濃縮液進(jìn)入二級(jí)過濾組件過濾；二級(jí)過濾組件出來的濃縮液進(jìn)入三級(jí)過濾組件過濾。自九思膜過濾器(N0102）三級(jí)過濾組件濃縮液出口流出的濃縮鹽水按比例和濃度排出一小部分進(jìn)入原有系統(tǒng)的泥漿池（V-1423），其余回到鹽水循環(huán)泵進(jìn)口（P0103）與供料泵(P0102）送來的粗鹽水混合，用于調(diào)整進(jìn)料液的固液比，實(shí)現(xiàn)控制濃縮液含固量和保證膜面流速的目的，然后經(jīng)過濾循環(huán)泵（P0103）回到九思膜過濾器（N0102）內(nèi)循環(huán)過濾。各級(jí)過濾組件過濾出的精制過濾鹽水通過九思膜過濾器（NO102）各級(jí)滲透清液出口排出，進(jìn)入原有系統(tǒng)的精制鹽水槽（V-1418），經(jīng)由精鹽水泵送電解二次精制。

九思膜過濾器（N0102)在長時(shí)間的運(yùn)行后，因膜表面的污染可能會(huì)導(dǎo)致通量變化、過濾能力下降，需對(duì)膜表面進(jìn)行再生，使膜通量得到恢復(fù)、過濾能力達(dá)到起始狀態(tài)。再生的方式有物理反沖和化學(xué)清洗。物理反沖是采用過濾后的精制鹽水在反沖罐(V0107)由壓縮空氣加壓后對(duì)膜表面進(jìn)行反向沖洗；化學(xué)清洗是采用10%~15%的鹽酸對(duì)膜進(jìn)行化學(xué)清洗，使膜面徹底清潔，完全恢復(fù)過濾通量。

2.3 運(yùn)行指標(biāo)

陶瓷膜工藝在正常生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定，滿足一次鹽水精制要求，運(yùn)行指標(biāo)見表1。

3、存在問題

（1)系統(tǒng)管路中存在一段積酸死角，在酸洗過程中，會(huì)有大量的酸積在該死角內(nèi)，在酸洗結(jié)束開車過程中，該部分酸和合格鹽水混合后破壞鹽水質(zhì)量，并且會(huì)在九思膜循環(huán)泵和九思膜過濾器間循環(huán)，需要用中間槽中的粗鹽水在較長時(shí)間內(nèi)置換排至壓濾方可達(dá)到正常的開車條件。

(2)在初次開車或酸洗結(jié)束后開車過程中，由于過濾系統(tǒng)中存在較大量的不合格鹽水，按原設(shè)計(jì)工藝，該部分鹽水用中間槽中的粗鹽水進(jìn)行置換，置換后循環(huán)回中間槽中，造成中間槽中合格的粗鹽水也變成不合格鹽水，后將中間槽全部的水排至壓濾回收，再補(bǔ)充指標(biāo)合格的粗鹽水至中間槽進(jìn)行重復(fù)置換，直至整個(gè)系統(tǒng)中的水合格為止。按照原設(shè)計(jì)工藝操作，將大量增加壓濾及質(zhì)檢分析的工作量，且增加了開車至投入正常生產(chǎn)的時(shí)間，影響精鹽水的產(chǎn)量。

(3)與有機(jī)膜過濾技術(shù)比較，陶瓷膜過濾技術(shù)省去了預(yù)處理器，工藝步驟大大簡化，鹽水精制流程短，但同時(shí)對(duì)原鹽的質(zhì)量指標(biāo)有更高的要求，尤其是原鹽中的鋁含量。由于鋁元素的特殊性質(zhì)，在現(xiàn)有的離子膜燒堿工藝中很難除去鹽水中的鋁，因?yàn)樵谝淮嘻}水中除去鈣、鎂離子需要分別加入純堿和燒堿，pH值要控制在10.5~11.5，鎂才可以沉淀完全，而此時(shí)鋁則以AlO2的形式混入鹽水中。在二次鹽水中，螯合樹脂只對(duì)二價(jià)重金屬離子有良好的去除能力，但對(duì)像Al3+這樣的三價(jià)金屬離子幾乎無法去除。Al（OH）3為膠體狀態(tài)，如果進(jìn)入電解槽后會(huì)附著在離子膜上，造成槽電壓、電耗迅速升高。陶瓷膜過濾技術(shù)因精制流程短，對(duì)鋁離子的去除效率差于有機(jī)膜過濾技術(shù)，陶瓷膜和有機(jī)膜對(duì)鋁離子的去除效率對(duì)比，詳見表2。

4、優(yōu)化及解決措施

（1）經(jīng)綜合考慮，將積酸死角處的三通更換為一段短接和蝶閥，并進(jìn)行酸管及工業(yè)水管的優(yōu)化改造，以此來避免酸洗過程中在死角處大量積酸而破壞循環(huán)泵、九思膜過濾器及管路內(nèi)的鹽水質(zhì)量，大量縮短酸洗后九思膜系統(tǒng)開車的時(shí)間，保證精鹽水的產(chǎn)量。優(yōu)化改進(jìn)前后詳見下圖：

(2)針對(duì)過濾系統(tǒng)回中間槽不合格鹽水管路存在的缺陷，在管路上增加兩個(gè)對(duì)切閥門并配管至泥漿池，在開車置換過程中，直接用中間槽的粗鹽水置換系統(tǒng)中的不合格鹽水，并將不合格鹽水排至壓濾泥漿池回收，保證中間槽鹽水的質(zhì)量，大量縮短開車時(shí)間。結(jié)合(1)積酸死角三通優(yōu)化,系統(tǒng)開車時(shí)間由原來的3-4小時(shí)，縮短至0.5小時(shí)即可達(dá)到工藝指標(biāo)要求。優(yōu)化改進(jìn)前后詳見下圖:

（3)含鋁高的原鹽對(duì)系統(tǒng)的影響，詳見表3。如表中數(shù)據(jù)顯示，含鋁正常的原鹽對(duì)電解槽幾乎沒有影響，電流效率穩(wěn)定，在使用含鋁高的原鹽后，在短時(shí)間內(nèi)會(huì)造成電流效率快速下降，對(duì)零極距電解槽的影響尤為嚴(yán)重。

針對(duì)鋁元素對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，首先需要從源頭上進(jìn)行解決，對(duì)原鹽的進(jìn)入渠道及運(yùn)輸車輛進(jìn)行明確的要求及把關(guān)，嚴(yán)格控制原鹽中的鋁含量，在每批次原鹽進(jìn)場(chǎng)前尤其是更換原鹽產(chǎn)地時(shí)對(duì)原鹽中鋁含量進(jìn)行分析，并根據(jù)含鋁情況采取對(duì)應(yīng)的措施。幾種常見海鹽中正常含鋁指標(biāo)詳見表4。在生產(chǎn)過程中，正常的澳鹽和印度鹽含鋁量低，對(duì)系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生影響；山東鹽含鋁量偏高，在保證一次鹽水中的鈣、鎂離子指標(biāo)合格的前提下將雙堿的過堿量降到最低，降低制水量，同時(shí)優(yōu)先使用凱膜過濾系統(tǒng)，通過預(yù)處理器盡可能地去除鹽水中的鋁離子。

5、結(jié)語

通過針對(duì)陶瓷膜在一次鹽水生產(chǎn)中存在的問題進(jìn)行分析，并提出工藝優(yōu)化及解決措施，消除了系統(tǒng)存在的缺陷，使生產(chǎn)系統(tǒng)達(dá)到更佳的運(yùn)行狀態(tài)，保證生產(chǎn)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

陶瓷膜過濾技術(shù)省去了龐大的預(yù)處理器，工藝步驟大大簡化，占地面積小，一次性投資少，加上陶瓷膜工藝的不斷改進(jìn)成熟，行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用業(yè)績?cè)絹碓蕉唷?/p>