一次盐水过滤无机膜(陶瓷膜)到底能不能用？.doc

一次盐水过滤无机膜（陶瓷膜）到底能不能用？陶瓷膜工艺处理一次盐水是一项新的盐水过滤工艺技术。该技术利用了无机陶瓷膜独有的物理化学特性，采用高效的“错流”过滤方式，使原盐经化盐溶解和加入精制剂纯碱和烧碱并充分反应后生成悬浮粒子，直接送入九思膜过滤器进行三段过滤分离，达到盐水精制的效果。相比有机膜过滤,该技术有具工艺流程短，占地小和投资省等优势，是未来一次盐水处理技术的发展方向。但是经过一些了解和调查,该工艺目前运行状况欠佳，国内有一家设计院也曾对陶瓷膜工艺作了些调查，认为该工艺目前还不成熟，有待完善。 P/ _: # m* _一、 投资成本和运行成本（无预处理器和不加次氯酸钠情况下）* T$ _9 h+ q9 J. c! O1、由于陶瓷膜的处理工艺主要是以大部分盐水循环过滤的工艺技术。因此盐水循环泵的功率在陶瓷膜运行成本中占很重部分。目前国内使用最广的凯膜和戈尔膜的盐水强循泵功率配备与流量的比值大约在0.5:1；陶瓷膜的盐水循环泵功率配备与流量的比值在1:1。单从此项上看陶瓷膜的运行成本并不优于凯膜和戈尔膜。但是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，不需要预处理器，不需要分步反应，减少了一次性投资是陶瓷膜的优势。因此，对比投资费用，陶瓷膜有较好的优势。4 ) m3 e: R: E. # I& R2. 南京九思估算,因设备少，投资省，30万吨/年离子膜烧碱规模一次盐水陶瓷膜工艺比有机膜工艺可节省1100万元的投资费用，运行费用每年可节约近200万元。但据氯碱行业一些企业估计，30万吨/年离子膜烧碱规模一次盐水陶瓷膜工艺比有机膜工艺可节省400万元的投资费用，运行费用每年反而高出73万元左右，这与陶瓷膜的数据有些出入。% D( v1 d0 d; f9 ?2 _3.以上数据基于无预处理器和不加次氯酸钠条件，预处理的作用主要去除 Mg2+和有机物,氢氧化镁是絮状物,当它含量高时,不管是有机膜还是无机膜都会被堵塞,实事上有机膜过滤也有在无预处理器条件下运行状况很好的,条件是盐水含Mg2+很低， 所以陶瓷膜工艺要取消预处理器也是要有条件的。另外，陶瓷膜称克服了对有机物的敏感，但是实际厂家都对盐水加入了次氯酸钠，这与陶瓷膜厂家宣传的不一样，经过与使用厂家交流，主要是为了消除有机物对膜使用性能的影响【加次氯酸钠目的还有去除有机胺】。. # K- O. I, 4 y P/ 9 a基于以上分析，如果陶瓷膜工艺也要有预处理器和加次氯酸钠，那它的投资就不会有优势，运行费用将比有机膜法更高。$ k1 S1 $ c& U! 二、陶瓷膜在使用过程中存在的问题5 L# ! D$ Wr6 E R Z在于陶瓷膜使用厂家的交流中，不同厂家均遇到膜断裂的现象。造成膜断裂的原因主要有两种：一是由于阀门故障或操作不当产生了气锤现象，二是因为先期装置的外壳主要采用钢衬PO为主，由于衬PO与外壳热胀冷缩不一致，在5060的运行温度下产生鼓泡，将附近的膜管涨裂。分析这两种引起膜断裂的原因，陶瓷膜生产厂家已采取一定措施解决。如加入程控阀和联锁控制解决气锤现象产生；在山东恒通，已将一套装置外壳改为全钛等措施。由于，改装后装置的运行时间不长，具体的效果还不能下结论，但是改装过后的装置没有发生过膜断裂现象。/ 1 y0 4 p( m0 g: P三、对陶瓷膜考察感受总结和分析目前使用陶瓷膜需要解决的问题+ P! , o2 T3 陶瓷膜精制盐水工艺是一种正在发展中的工艺。精简的工艺，较少的设备是到陶瓷膜使用厂家的统一感受。使用此工艺需要进一步了解一下几个方面的问题：% W% Q- z; y4 h+ R9 I- D1.陶瓷膜工艺的安全性和可靠性问题: ( _* 1 w5 U( F目前, 陶瓷膜工艺目前还不完全成熟，有待完善,它的不加预处理器和不加药剂说法,要看盐水的条件,所以在决定是否使用之前,要先慎重核实本企业盐水的条件及未来盐水的变化情况 。( E( R( s7 u( I: k( Z2.需要明确陶瓷膜的使用寿命。7 i6 q3 E u s据了解，陶瓷膜过滤管中真正起过滤作用的部件是烧结在陶瓷管壁上的一层氧化锆。氧化锆的使用寿命直接影响到陶瓷膜管的寿命。氧化锆层是否会随着不断的酸洗、反冲以及盐水冲刷而逐渐变薄甚至脱落？有氯碱厂家反应膜使用不久就有被划破的现象，在这一点上厂家保证膜的使用寿命为5年。 x( B. p& * s* t0 G. L3.如何发现膜断裂，以及处理时间。在陶瓷膜使用过程中，均发生过膜断裂，甚至出现一台过滤管中只剩一两根膜管没有断裂的现象。目前，主要是通过在清夜出口安装浊度仪进行监测，以此判断是否发生膜管断裂。出现大面积膜管断裂，陶瓷膜厂家解释的主要是膜管与过滤管中花板连接处使用的是两密封圈密封，当有一根膜管断裂后，如果没有及时的发现，继续大流量流入过滤器中，造成膜管在过滤管中晃动，将相邻的膜管敲断。这样一根敲断两根，两根敲断四根，很快就会将膜管全部损坏。因此，及时的发现断膜和控制处理时间对膜管和系统的安全具有很重要的影响。4 a7 N; l; L9 a; b. 4.目前运行厂家中，对板框压滤机的要求很高，有的厂家将板框压滤机安装在了主流程上，作为主要设备（如九江新康达）。山东恒通配备了很大面积的板框压滤机（80kt/a配备2500板框）。因此，陶瓷膜工艺如何与板框的面积配对，是需要解决的问题。4 : _6 L0 d2 z$ , F- r T5，膜管的运输问题。现在陶瓷膜厂家供应成套设备时均是在工厂安装好后运输到使用厂家。因此，在运输过程中难免会造成膜管的损坏。因此建议厂家安装过滤膜管时能做到现场安装。2 kq f4 h* Y) x$ y/ R: _! o6.膜更换不可替代问题: YD) |% 7 E( h/ ?$ b4 l1 P目前国内陶瓷膜工艺仅南京九思一家,膜的更换没有可选择性也是要考虑的问题。1、 关于能耗的对比：$ C, U5 N1 W& J/ a7 P4 X现以20W吨/年烧碱的一次盐水分别按照凯膜/戈尔膜工艺及九思膜工艺来进行泵的选型，其中相同部分的泵不在此表，泵的选型全部参照杭州碱泵的型号来进行。 b$ y$ V% f3 tC$ A、凯膜/戈尔膜工艺0 x6 B# x: n; a* _% Q& e& L名称 型号 泵厂家 流量 扬程 轴功率 台数. w* y# z: PF) q+ Q n, l- 7 v三氯化铁溶液泵 IFK80-65-125 杭州碱泵 25 5 0.64 1& t% 1 u z( b1 , E( Q8 f! u三氯化铁提升泵 IFK50-32-160 杭州碱泵 13 32 3.24 1* v# M! i% + Z2 d/ J D加压泵 IJ175-150-450 杭州碱泵 240360 4867 73.8 1+ j h1 X& l 2 o供料泵 IJ150-125-250 杭州碱泵 150300 1323 15.1 18 6 o0 O( k& Z( Z1 t0 总计 92.78 , l0 F# , J9 j# V, rB、九思陶瓷膜膜工艺3 K4 y* k# N. V9 H; W陶瓷膜采用3台100M2的陶瓷膜过滤器，单台循环流量280M35 P, h5 , p* r b, s7 S名称 型号 泵厂家 流量 扬程 轴功率 台数1 i- b( t7 W3 Y( m供料泵 IJ150-125-250 杭州碱泵 150300 1323 15.1 1! o- F& j4 V- l循环泵 IJ175-150-250 杭州碱泵 240360 1321 24.7 37 H( W S T7 I0 l! c总计 89.2 + _- S3 S / k2 q0 o* J9 E G另凯膜/戈尔膜工艺用的是自流式盐水高位槽进过滤器，如果采用泵加压直接过滤的话，那能耗将比上述工艺高很多，因为采用泵加压过滤，凯膜过滤器会设置一个回流阀（3#）回流至中间槽，如果不设置回流阀，随着过滤时间的进行、过滤通量的衰减，过滤压力会升高，而凯膜/戈尔膜过滤器在过滤压力达到0.15mpa的时候会自动停机。 A+ A- . K- + U( n/ 2、关于预处理器的问题 u1 k9 q, ( g$ f凯膜工艺确实可以不使用预处理器，但其前提是在镁含量相当低，近似于没有的情况下的，鉴于你们公司所使用的真空制盐，盐的品质是没有问题的，完全可以不使用预处理器而采用凯膜工艺，但是一旦用盐发生变化，就会出现问题。另外真空制盐的成本相对于其他盐种来说是相当高的，请问你们公司确定一直使用真空制盐？如果在某一时刻真空制盐的价格上涨，你们公司可能迫于成本的压力而使用其他盐种，但是没有预处理器系统将无法运行，我相信在这样的情况下，你们公司将处在一种很尴尬的境地。( Q5 t s0 G2 Y( x. c而九思膜过滤器在无论是含镁高低的情况下均不需要设置预处理器，目前久吾公司的九思膜过滤器有2套运用于钾碱行业，其使用的钾盐多为国产盐，国产盐中含镁极高，有的时候钙镁比甚至在1：5左右，运行效果依然良好。. 9 7 Y* F$ V. I. Y3、陶瓷膜使用寿命问题4 d2 k! Eu5 ?8 o+ x 久吾公司承诺的陶瓷