氯堿生產采用的原鹽不僅種類多, 而且產地也不同, 既有海鹽、湖鹽、巖鹽, 又有摻用鹵水的井鹽。由于這些原鹽質量差異很大, 其Ca2+ 、M g2+ 離子等雜質含量不同, 直接影響了鹽水質量, 而惡劣的鹽水質量不僅加重了現有精制工藝和設備能力的發揮, 更主要的是影響電槽的使用壽命及技術經濟指標的實現。為了保證為電解工藝輸送高質量的精鹽水, 公司在1996 年初安裝試用了上海緯福過濾設備有限公司生產的PE 燒結管式過濾器, 通過幾年的試驗和改進, 取得了*的效果。

1　一次鹽水精制工藝概述

　　 我公司一次鹽水懸浮物含量較高, 一直是困擾生產的重要難題, 隔膜法制堿進槽鹽水Ca2+ 、M g2+ 總量的行業標準為不大于6 m göL , 而我公司一次鹽水的Ca2+ 、M g2+ 總量平均在10 m göL 以上, 尤其是其中鎂離子含量過高, 由于其反應形成的M g （OH ） 2 膠狀絮凝物難以沉降和過濾, 使隔膜電解槽的隔膜易堵塞, 造成槽電壓過高、電流效率下降、運轉周期縮短,影響了正常的修槽（除槽） 周期, 每年需投入大量的人力、物力搶修電槽; 另外離子膜二次鹽水的精制工序由于一次鹽水質量太差而造成鹽水過濾器反洗頻繁,效率下降。使用上海緯福過濾設備有限公司PE 管式過濾器前, 離子膜二次鹽水精制工序的碳素管式過濾器運行時間達到20 h 左右就需反洗, 遠遠低于工藝上48 h 以上的運行要求, 而且反洗時還浪費了大量精鹽水。所以提高一次鹽水質量、改善隔膜堿生產及離子膜堿生產的技術經濟指標, 降低生產成本, 將是我們在鹽水生產工藝上進行革新的重點。

　　一次鹽水的傳統生產工藝是將原鹽加入化鹽桶中, 以經蒸汽加熱的熱水或淡鹽水溶解原鹽, 化鹽桶中溢流出的粗鹽水進入反應桶, 加入精制劑碳酸鈉溶液、氯化鋇溶液及氫氧化鈉進行反應, 使溶解在鹽水中的Ca2+ 、M g2+ 、SO 2-4 生成不溶于水的碳酸鈣、氫氧化鎂、硫酸鋇沉淀物而懸浮在粗鹽水中。反應桶出來的粗鹽水帶有大量懸浮雜質, 流入澄清桶, 為加速沉降, 在粗鹽水進入澄清桶前加入助沉劑聚丙烯酸鈉等高分子絮凝劑。澄清后的清鹽水從澄清桶上部溢出進入重力式砂濾器, 砂濾器中放置數層顆粒大小不同的卵石、石英砂等濾層, 鹽水經過濾層后, 所夾帶的懸浮物顆粒絕大部分被截留下來, 出砂濾器后的清鹽水作為一次精鹽水送往精鹽水貯槽, 這些精鹽水經鹽酸調節pH 值后, 即可送往隔膜堿的電解工序或離子膜制堿的二次鹽水精制工序使用。如圖1 所示。

　　 經反復論證, 我們決定在砂濾器之后設置一精鹽水緩沖槽, 緩沖槽中的鹽水用泵打入PE 管式過濾器, 經其過濾后, 利用出過濾器的余壓, 將精鹽水送入鹽水大貯槽, 以此來得到經過PE 管過濾器處理的高質量一次精鹽水。 

2　PE 管式過濾器過濾及再生工藝

　　PE 管由低壓超高分子量聚乙烯材料制成, 其過濾原理為表面和深層過濾, 過濾管可以反復再生, 長期使用。鹽水經泵加壓后送入過濾器, 從濾管外表面滲過濾管上的微孔, 經集液管盒流出。鹽水中的固體顆粒被截留在濾管外表面, 形成濾餅, 隨著運行時間增加, 濾餅隨之增厚, 流量降低, 壓差越來越大。待過濾器進出口壓差超過0. 2M Pa, 應進行反吹脫渣工作, 即進行物理再生操作。再生過程: 將過濾器內的鹽水回收至粗鹽水中, 然后用壓縮空氣以內壓法將殘留于PE 管內的鹽水壓出, 這種內壓方式憑借壓縮空氣之瞬間擴張力, 將附于PE 管外壁濾餅爆破下落而達到脫渣目的, 如此反復周期使用。若反吹效果不佳時,改用氣液混吹, 即向PE 管內注入熱水, 再加空氣進行反吹, 反復幾次, 可比單純用空氣反吹獲得更好的效果。參見PE 管過濾與再生工藝流程簡圖2。

3　PE 管式過濾器在一次鹽水中的使用效果

　　PE 管過濾器對于進一步提高一次精鹽水的質量起到了非常好的作用, 根據測試, 一次精鹽水過濾前后的數據對比如表1 所示。

　　使用證明, PE 管過濾器使用于鹽水不僅過濾精度高, 而且上海緯福過濾設備有限公司生產的PE 管耐腐蝕, 過濾器結構緊湊, 過濾、壓縮空氣脫渣再生操作等較方便。同時由于一次精鹽水質量的提高, 將給后工序精鹽水的使用和再處理帶來*的效果, 并大大提高后工序的經濟運行。

 4　PE 管過濾器的選擇及操作注意事項

　　首先要確定PE 過濾管的規格型號, 一般視待處理的一次精鹽水質量情況而定。根據我公司一次精鹽水質量情況, 我們選擇了緯福公司PE 6- 2876 型號, 該PE 濾管目數在50 左右, 毛細孔平均孔徑在35～ 42 Lm, 過濾精度≤5. 0 Lm, 使用壽命在3 年以上。PE 濾管不能選擇過大的目數, 如選擇濾管目數過大, 過濾精度過高, 將使操作壓力即輸入過濾器的鹽水壓力提高,造成過濾器反吹再生頻繁。

　　 其次要選好PE 過濾管的過濾面積, 根據我公司使用經驗, 鹽水流量在40～ 50 m 3öh 時, 可選用過濾面積為150 m 2 的過濾器, 反吹再生周期可保證為一周, 即每周進行過濾器再生一次。

　　在設備選擇和操作上還應注意, 向PE 管過濾器輸入鹽水的鹽水泵在滿足鹽水流量要求的前提下, 其揚程應在30～ 40 m 之間, 以保證鹽水過濾效果、過濾量, 以及鹽水出過濾器后有足夠的余壓進入一次精鹽水大貯槽。

　　 反吹再生操作時的空氣壓力應控制在0. 2～0. 3M Pa, 否則壓力過高, 會造成濾管脫落; 壓力過低, 則達不到脫凈PE 管上濾渣的目的。

 5　PE 管過濾器在鹽水精制使用上的不足

    （1） 由于鹽水具有較強的腐蝕性, 以及較高的溫度（40～ 55 ℃） , 使得PE 管老化嚴重, 一般使用2 年后, PE 管變硬發脆, 在反吹再生過程中極易斷裂脫落, 使過濾器降低或失去使用效果。

    （2） 由于PE 管固定在過濾器內部的集液盤上,致使檢修和更換損壞的濾管非常不便, 且在檢修過程中易造成其它濾管的誤損壞。

    （3） PE 管的使用壽命在3 年左右, 一臺150 m 2的過濾器每次更換濾管高達上千根, 更換費用較高,達數萬元以上。

  6　結束語

　　PE 管過濾器自1996 年投入使用以來, 使長期困擾電解用鹽水質量較差的難題得以解決。在使用過程中, 我們對其設備和工藝進行了積極的改進, 并根據鹽水生產能力的增長, 對PE 管過濾工序進行了擴建, 為能更好地促進這項新工藝的推廣和提高, 希望過濾器生產廠家能夠根據其使用上的不足進行積極的改進, 并努力降低PE 管的生產成本, 以利推廣。

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