１０　第１１期　２００９年１１月　中国氯碱　

Ｃｈｉｎａ　Ｃｈｌｏｒ－Ａｌｋａｌｉ　Ｎｏ．１１　

ＮＯＶ．．２００９　

陶瓷膜过滤技术在盐水精制中的应用　梁寅祥　（陕西金泰氯碱化工有限公司，陕西榆林７１８１００）　

摘　要：主要介绍了陶瓷膜过滤技术在盐水精制中的应用情况。根据试验过程中出现的问题，总结出　陶瓷膜过滤工艺应注意的问题。并与其他过滤工艺的运行费用进行了比较。　关键词：陶瓷膜过滤技术；精制；应用　中图分类号：ＴＱ１１４．２６　１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００９—１７８５（２００９）１１－００１０－０３　

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｅｒａｍｉｃ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｆｉｌｔｅｒ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｂｒｉｎｅ　ｒｅｆｉｎｉｎｇ　Ｌ／ＡＮＧ　Ｙｉｎ—ｘｉａｎｇ　（Ｓｈａｎｘｉ　Ｊｉｎｔａｉ　Ｃｈｌｏｒ－ａｌｋａｌｉ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙｕｌｉｎ　７１８１００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃｔｉｏｎ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｃｅｒａｍｉｃ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｆｉｌｔｅｒ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｂｒｉｎｅ　ｒｅｆｉｎｉｎｇ　ｗａｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｎｅｅｄｉｎｇ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｔｏ　ｉｎ　ｆｉｌｔｅｒ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｃｅｒａｍｉｃ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｗａｓ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｉｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｃｏｓｔ　ｏｆ　ｆｉｌｔｅｒ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｃｅｒａｍｉｃ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒｓ　ｗｅｒｅ　ｃｏｍｐａｒｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｉｌｔｅｒ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｂｙ　ｃｅｒａｍｉｃ　ｍｅｍｂｒａｎｅ；ｒｅｆｉｎｉｎｇ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　

江苏久吾高科技股份有限公司自２００４年起进　行无机陶瓷膜替代有机聚合物膜应用于盐水精制　工艺的研究和开发。经过２年多的实验和研究，成　功地开发出陶瓷膜法盐水精制过滤技术，并获得　了国家发明专利（专利号：２００６１００３８８６８．６）。陶瓷　膜法盐水精制过滤技术具有工艺流程短、设备少、　占地少、投资省、运行费用低等其他盐水精制过滤　技术无法比拟的优点和特点，该技术解决了有机聚　进料　衄逝衄　蕊嘲田＼　渗透液　ａ．终端过滤　合物膜对有机物、氢氧化镁絮状沉淀的敏感问题，　使过滤一步完成，省去了庞大的预处理工序，工艺　步骤大大简化，可使一次盐水总投资节省３５％以　上，且设备操作简单、运行稳定，不需要频繁反冲和　清洗。　１过滤原理及膜的组成　根据陶瓷膜的过滤特点，采用的是错流过滤原　理．与有机膜终端过滤的原理区别如图１所示。　

进料　截留液　ｃ＝＝＝　＝＝＝　

一ｌｂ［＝＝＝＞　ＨＩ臼墨Ｅ由丑田墨盈墨丽墨蠢衄　鹾嗤　—　目　６　６　△　６　ａ．终端过滤　ｂ．错流操作　

图１　陶瓷膜与有机膜过滤原理示意图　第１１期　粱寅祥：陶瓷膜过滤技术在盐水精制中的应用　陶瓷膜的支撑体及过渡层材料采用质量分数为　９９％的（ｘ－Ａ１２０３（刚玉）。　膜层材料采用质量分数为９９．５％的进口ＺｒＯ　，　在１　４００～１　６００℃高温下烧结而成．。　陶瓷膜过滤参数为膜孔径５０　ｎｍ，膜通量　７００　Ｌ／ｍ２，过滤压力０．２５　ＭＰａ，清洗周期１４天。　２　过滤工艺组成及特点　２．１　工艺组成　九思陶瓷膜盐水精制技术由３个单元组成。　（１）溶盐　经配水后的淡盐水调整温度，于化盐桶中加入　原盐饱和。　（２）精制反应　饱和粗盐水中分别加入碳酸钠、氢氧化钠，完全　反应后，粗盐水用泵打入九思膜过滤器过滤分离。　（３）过滤分离　通过九思膜过滤分离后自过滤器清液出口排出　的精制盐水经泵送离子膜电解。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　部分浓缩液连续排人渣池。其工艺流程简图见图２。　Ｎ１ｃ　Ｎ　ＩＨ　Ｎ　ｃ。３　化盐水Ｔ　萄　壶　亘　Ｉ　Ｉ　Ｌ匿国　图２过滤ｍ艺流程简图　２．２陶瓷膜工艺与传统工艺的区别　传统道尔桶工艺与聚合物膜工艺都是预处理沉　降＋终端过滤的操作方式。差别是传统工艺采用道　尔桶沉降作前处理．碳素烧结管深层过滤做精滤：聚　合物膜工艺采用浮上桶沉降作预处理．聚合物膜过　滤做精滤。　九思陶瓷膜工艺技术由于无机膜过滤的特性．　取消预处理系统。原料液反应完成后，直接采用高效　的“错流”过滤方式进行悬浮粒子的分离，使过滤性　质与前两种技术相比有了质的飞跃，回归了盐水精　制的本质。　２．３陶瓷膜盐水精制工艺的技术特点　（１）流程大幅度缩短，去除了道尔沉清桶、砂滤　器和纤维素预涂的碳素管过滤器，省略了清理、预涂　的工作量，同时避免了硅的二次污染。　无需对过滤盐水采用浮上桶进行过滤前的预处　理，减少了加压溶气、浮上澄清的工艺和设备，也省　去了三氯化铁等腐蚀性化学药剂的加入，减少了系　统设备和管道的腐蚀危害，完全避免了盐水的二次　污染。　（２）高品质、高强度的无机陶瓷管式膜不受酸、　碱、氧化剂等的影响，可在１　ＭＰａ的工作压力下长期　工作，不存在聚合膜表面剥离、撕裂、腐蚀、孔径拉伸　等现象，高效长寿，使用寿命可达５年以上。　（３）过滤精度高、盐水质量稳定。由于采用５０ｎｍ　陶瓷膜管，平均过滤孔径为４０　ｍｍ，且孔径分布窄，　过滤后盐水中的ＳＳ质量分数可达到０．５ｘ１０　左右，　相对孑Ｌ径２００—５００　ｎｍ的有机聚合物膜，过滤盐水的　质量更高。　（４）有出色的抗污染能力，并且采用高效的“错　流”过滤方式，在高浓度污染物的状态下运行过滤，　完全适用于高镁及高有机物的原料。消除了“终端”　过滤工艺中过滤膜不耐原盐高镁、高有机物的缺陷，　降低了对原盐质量要求，拓宽了选盐的范围。　（５）流程短、设备少、过程控制和操作简单，同　时，占地面积小，易与传统工艺结合，特别适用于老　装置改造项目，实施极为便利。盐水车间可设计为单　层钢结构形式，缩短施工工期。　３试验情况及总结　国内某企业对陶瓷膜试验装置（３　ｍ　装置，精盐　水量３　ｍ３／ｈ）从２００６年６月９日开始，试验运行了　６６天（不包括检修时间）。使用这套陶瓷膜装置的目　的是测试陶瓷膜在盐水精制中的使用性能，得到主　要的运行数据。陶瓷膜经过几次技改后．从运行情况　来看，盐水指标比较满意，ＳＳ　０．３ｘ１０－６～０．６ｘ１０　（指　标＜１×１０　）；Ｃａ　＋Ｍｇ　０．００　ｍｇ／Ｌ（ＩＣＰ法测量，指标　＜１　ｍｇ／Ｌ），透明度９９％以上（指标９７％以上）；Ｆｅ。　０．０３～０．０６　ｍｇ／Ｌ（指标＜０．１　ｍｇ／Ｌ）。在过碱量控制稳　定的情况下，指标合格率达１００％。工艺改造后，　２００６年完成指标情况见图３。　

蘸曩一　ｊ＿１．一０　Ｈ　Ｎａ２Ｃ，ｌＩ些Ｉ　

图３　２００６年８月工艺改造完成指标情况　通过以上试验数据可以看出，经过陶瓷膜工艺　处理后的精盐水完全达到了离子膜对盐水指标的要　求，但在工艺设计过程中需要注意以下问题。　（１）在工艺上要考虑本厂原盐的特性以及膜的　特点（每根膜管的通径为３．８　ｍｍ），进膜之前粗盐水　中的不溶颗粒粒径必须控制在３．０　ｍｍ左右，否则会　１２　中国氯碱　２００９年第１１期　出现膜的堵塞，影响生产。　（２）陶瓷膜与有机膜相比，过滤形式不同，前者　为错流过滤，讲究的是大流量、高流速，所以，在进液　泵的选型上必须为大流量：而有机膜过滤为终端过　滤，考虑的是膜所承受的过滤压力及每平方米的膜　处理量，在进液泵的选型上需要满足膜的要求。　（３）根据此膜的大通量、高流速的特性，工艺设　计上要防止此膜过滤面快速被污染，影响其通量　（精盐水处理量）的问题，做到合理化配置膜表面流　速。　４各种工艺运行费用比较　’　各种工艺的运行费用比较见表１。　表１运行费用比较情况　

５结语　陶瓷膜盐水精制工艺已成功地应用到工业化生　产装置中，目前国内已有１３家氯碱企业采用此套装　置，均达到了工艺设计要求。该精制工艺在氯碱行业　

中是一个技术革新，从节约投资方面考虑，很值得在　氯碱行业中推广应用。　收稿日期：２００９—０９—２５　

四川将建中国最大天然气化工基地　《四川省石化产业调整和振兴行动计划（２００９—　２０１１年）》已于Ｅｔ前出台并印发。四川省明确提出，　将依托资源优势和国家重大能源战略布局．以天然　气化工和石油化工为龙头，投入资金约８２５亿元发　展相关产业链．实施项目１３７个，建设中国最大的天　然气化工产业基地。　按照《四川省石化产业调整和振兴行动计划　（２００９—２０１１年）》，四川将推动精细化工、氯碱化工、　化工新材料、硫磷钛化工协调发展，建设中国最大　的、具有一流水平的天然气化工产业基地和西部地　区现代化的大型石化产业新基地。到２０１１年。四川　石化产业将力争实现销售收入达到１　５７０亿元，工　业增加值７１０亿元，产销率９８％；天然气精细化工　比重进一步提高。　（张星芒）　２００９年１Ｏ月国内烧碱市场状况　２００９年１Ｏ月国内烧碱市场略有下滑，总体特　征表现为：（１）华北、西北烧碱市场供销压力突出。近　期华北地区的山东、西北如内蒙、宁夏两地区的烧碱　库存压力上升、销售价格呈下调趋势。山东地区　３２％离子膜碱实际出厂价格徘徊在３４０　３７０元／ｔ。　而西北地区的内蒙、宁夏烧碱市场报盘均有下跌和　松动倾向，内蒙３０％～３２％离子膜碱出厂报价在　２９５～３３５元／ｔ，但针对片碱厂及固定客户的降幅更　大。以上两区域烧碱生产相对集中，而且长期以来的　外销分流数量较大，在长假后出现“降价促销”现象。　（２）烧碱下游需求相对平稳。目前国内烧碱下游需求　经过恢复后的变化不大，中铝系统的氧化铝整体开　工率为７０％～８０％。非中铝系统的氧化铝开工负荷较　高；印染、化纤行业订单良好。分析认为，节后烧碱价　格下滑与贸易商和下游客户消化前期备货，接单放　缓有关。（３）片碱市场遭遇节后寒流。内蒙、宁夏、山　东、江浙等地片碱价格均有明显下跌。内蒙、宁夏　９６％片碱出厂报价１　６００～１　６５０：Ｔｒｄｔ，９９％片碱出厂报　价１　７００～１　７５０元／ｔ。华东９８．Ｏ％～９９．０％片碱市场价格　为２　１００－２２００：Ｔｖ，／ｔ，较国庆节前跌幅达１００～１５０元／ｔ。　山东地区９６％片碱主流出厂价１　８５０～１　９００元／ｔ．９９％　片碱主流出厂１　９５０—２０００　３￣＿ｄｔ。跌幅１００　２００元，ｔ。　（４）局域烧碱扩能释放将持续影响市场价格。　（中国氯碱网）