陶瓷膜一代鹽水精制技術
1工藝簡介
自V1404來的粗鹽水在加入次氯酸鈉和氫氧化鈉后,經加壓泵P1404,經鹽水粗過濾器N1450除去鹽水中的粒徑大于2.5mm的大顆粒機械雜物,送入反應槽R1451,在反應槽R1451進口按工藝要求加入精制劑碳酸鈉。在反應槽R1451內,粗鹽水中的鈣離子與精制劑碳酸鈉反應形成碳酸鈣結晶沉淀物,粗鹽水中的鎂離子與精制劑氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂膠體沉淀物,次氯酸鈉則將鹽水中的有機物和菌藻類氧化分解成小分子。充分反應后的粗鹽水進入中間槽V1451,然后,用九思膜過濾進料泵P1451送往九思膜過濾器N1451進行過濾。
九思陶瓷膜過濾單元采用外循環錯流過濾方式,九思膜過濾器為三級組件串聯過濾,一級組件出口的濃縮鹽水進入二級組件,二級組件出口的濃縮鹽水進入三級組件。過濾后的一次精制過濾鹽水經九思陶瓷膜過濾器N1451滲透清液出口排出,進入精制鹽水罐V1409,經由精制過濾鹽水泵P1409送離子膜二次精制;從九思膜過濾器N1451濃縮液出口流出的濃縮鹽水跟據控制濃縮鹽水濃度的情況,按比例排出一部分進入鹽泥槽;另一部分濃縮鹽水回到中間槽V1451(用于調整九思膜過濾器進料液的固液比,實現控制濃縮液含固量的目的),經九思膜過濾進料泵P1451回到九思膜過濾器N1451內循環過濾。
2一代無機陶瓷膜鹽水精制技術在運行中的不足
1)設備方面的不足:本公司購買的無機陶瓷膜過濾器規格型號為JW-45-CS/F4-FRPP,排列方式為3-2-1,一級組件3個,二級組件2個,三級組件1個,該排列方式會導致3級組件膜面流速過快,端面沖刷嚴重。
同時由于組件材質選用的是CS/PO,下花盤采用FRPP材質,因此,長時間運行后會導致PO層剝離組件,導致擠壓膜管,致使其膜管斷裂。同時下花盤采用FRPP材質,在運行一段時間后,下花盤會變形,導致膜管在組件中上下串動,密封不嚴,造成鹽水不合格;
2)工藝方面不足:一代產品鹽水精制工藝采用的是單級循環泵供料的方式,同時從無機膜過濾器三級組件出來的濃縮液直接進到中間桶中,導致三級組件出來的2kg壓力不能夠回收利用,造成能耗較高。
自動化控制水平較低,在該工藝中,除了反沖程序采用PLC控制外,其它程序皆采用手動控制,如設備頂部的排氣閥,閥門安裝位置較高,采用手動操作造成閥門操作不便。
三代鹽水精制技術的改進
1設備的改進
本公司二期20萬T/a離子膜燒堿一次鹽水精制裝置采用江蘇久吾公司4套JW-100-Ti-CS/HRL無機陶瓷膜設備。該設備采用5-4-3組合方式排列,一級5個組件,二級4個組件,三級3個組件串并聯方式,排列方式更加合理,避免了膜面流速過高,造成端面沖刷嚴重。同時無機陶瓷膜設備核心組件采用Ti2材質,下花盤為Ti10,組件材質的更換,避免了膜管的斷裂,也為企業減少了由于更換膜管而造成運行成本升高的費用。
2工藝的改進
1)二期項目中,江蘇久吾公司提供的3代鹽水精制技術中,的亮點為采用供料泵+循環泵的內循環模式,同時在兩臺泵之間增加了一個過濾循環罐,供料泵揚程0.25mPa,循環泵揚程0.15mPa,大部分的濃縮液回到過濾循環罐中,與供料泵送來的粗鹽水混合,既起到調節濃縮液的含固量,又能把濃縮液出口側0.2mPa的壓力回收,因此比單級循環泵的模式節能40%左右;
2)鹽水粗過濾器濾網孔徑由原來的1.5mm更改為1.0mm,使粗過濾器攔截效果更佳顯著,同時由原來手動反沖更換為自動反沖,保證了陶瓷膜過濾系統連續穩定運行,也降低了工人勞動強度;
3)每臺設備滲透側清液總管上增加了在線濁度儀的使用,在線監測鹽水水質,當濁度超標時,系統聯鎖,自動切斷出液閥,保證不合格鹽水不進入后續流程;
4)設備頂部排氣閥由手動改為自動,由DCS或PLC控制,避免了開車時由于操作失誤導致的氣錘的發生,同時也避免了閥門安裝位置過高,造成的操作不便。
3自動控制程序的優化
二期項目已經由局部的PLC控制系統轉變為整個一次鹽水精制系統控制全部進入到PLC控制系統中,同時PLC控制與DCS系統進行通訊,因此,無機陶瓷膜過濾精制系統自動化程度更高,減少了操作人員。
3代無機陶瓷膜鹽水精制技術具有過濾精度高、鹽水質量好、出水水質穩定等特點,同時還具有工藝簡單、操作方便、控制點少、投資少、占地少等特點。經過半年時間的運行,精制鹽水中的鈣、鎂、SS指標達到了設計指標。