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华昊化工设备制造有限公司

靖江华昊化工设备制造有限公司

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膜分离及水处理、盐水精制及离心母液回用专家


信息发布:华昊化工设备制造有限公司   发布时间:2014/12/12

 盐水精制

    离子膜法制碱关键部件—离子膜占烧碱成本比例较大,如何延长膜的使用寿命是每家氯碱企业运行管理的关键,其首要工作是控制盐水质量。盐水中的杂质主要有:对烧碱装置安全生产有影响的NH4+­­­­­,对电解槽的电流效率有影响的Ca2+、Sr2+、Ba2+、Al3+、Hg2+、I-、SO42-、、SiO2,会导致电压升高的Mg2+、Ni2+、Fe2+、Al3+、SiO2。虽然各生产企业使用盐的质量不同(如海盐、井矿盐、湖盐),其中杂质含量各有区别,但离子膜法电解系统对盐水的要求基本一致。盐水精制是将盐水中的有害物质通过特定工艺技术除掉,以达到离子膜电解槽的使用要求。去除这些离子的技术有很多,近年来采用膜过滤法处理盐水和SO42-去除技术提高了氯碱企业的整体技术装备水平,也为高电流密度电解槽的应用打下了良好的基础。

     除铵

    盐水中的少量铵,特别是采用掺卤或全卤工艺时铵含量更高,在电解槽阳极室内与Cl­2反应生成NCl3,而NCl2是一种易爆炸的含氮化合物,它的存在给氯碱生产带来安全隐患。盐水除氨技术:粗盐水进入折流槽,加入一定量的NaClO,在除氨反应槽中完成反应,生成单氯胺,向氨吹除塔通压缩空气,单氯胺被空气带出系统,盐水中铵的质量分数小于1×10-6。采用氯水代替NaClO进行除铵可节省运行费用。该方法的工艺简单,操作方便,铵去除率高。

除I­­­­­—

     I­­­­­—与盐水中的Ba2+形成碘酸钡和高碘酸钡,此化合物阻止了BaSO4沉淀的形成,又阻止了螯合树脂的吸附,它们随精盐水进入电解槽,渗透到离子膜内部,从而影响电解槽的电流效率。目前,除碘方法主要有以下4种。
(1)将I-氧化成分子形式,再吸附出来。如果盐水中I-的质量浓度大于0.2mg/L,需对卤水进行除碘。经过氧化反应,I-被氧化,盐水通过有吸附剂的设备,其中的碘被吸附,从而达到除碘的目的。

(2)采用离子膜法烧碱装置与隔膜法烧碱装置联合运行的方式,通过隔膜法烧碱带出部分碘。
(3)通过离子交换树脂吸附的方式除去碘。
(4)日本氯工程公司等国外先进技术公司开发的一些先进的除碘方式。

除金属离子

    Ca2+、Mg2+等金属离子在盐水中的质量浓度之和为3.5g/L,为了达到离子膜电解的要求,通常需要两步法进行处理。
(1)第1步采用物理+化学法使w(Ca2++Mg2+)小于5×10-6,此为一次精制盐水,其质量指标为:w(Ca2++Mg2+)<5×10-6、ρ(NaCl)为300-310g/L、w(无机铵)<1×10-6、w(总铁)<1×10-7、w(SS)<1×10-6、ρ(SO42-)<5g/L、游离氯的含量为0。


(2)第2步采用螯合树脂吸附法,使w(Ca2++Mg2+)<2×10-8达到离子膜电解的要求,此为二次精制盐水,其质量指标为:ρ(NaCl)为300-310g/L、ρ(Na2SO4)为5-8 g/L、w(Ca2++Mg2+)<2×10-8、w(Sr2+)<5×10-8、w(Ba2+)<5×10-7、w(SiO2)<5×10-6、w(Al3+)<1×10-7、w(Fe2+)<2×10-7、w(I-)<2×10-7、w(Ni2+)<1×10-8、w(Mn2+)<1×10-8、w(SS)<1×10-6、w[有机物(折合TOC)]<1×10-5,活性氯未检测出。

 除SO42-

       目前国内外有多种脱除盐水中SO42-的方法,比较常见的有以下几种。
 (1)  BaCl2法
    原理:投加二水氯化钡,将SO42-以BaSO4的形式除去,适用于任何SO42-含量的去除要求。优点:设备投资少,操作方便,是目前最普遍应用的方法。缺点:BaCl2有毒,运行费用高,废渣产生二次污染。
(2)  冷冻法
    原理:制备高芒盐水,将高芒盐水冷冻,将SO42- 以Na2SO4·10H2O的形式去除,适用于SO42-质量浓度在25g/L以上盐水除硝的要求。优点:可以副产芒硝。缺点:一次设备投资大,能耗高,原料中SO42-的质量浓度小于25g/L时没有经济性。
 (3)  钙法
    原理:投加过量的CaCl2,将SO42- 以硫酸钙的形式除去,适用于SO42- 质量浓度超过10g/L的去除要求。优点:可投加废料CaCl2,运行成本低,无毒无害。缺点:操作比较复杂,且原料中的过量钙需加碳酸钠除去,原料中SO42- 的质量浓度小于10g/L时没有经济性。
 (4)  膜法
    原理:特种膜对SO42- 有高效的截留作用,据此使淡盐水中SO42-的质量浓度达到40-80g/L,制成芒硝,再排放,从而去除SO42- 。膜法除SO42- 。

淡盐水膜法去除SO­42-

     智成凭借其专业的特种膜分离技术的积淀,利用特种膜对SO42-有高效的截留作用,据此使淡盐水中SO42-的质量浓度达到60-90g/L,制成芒硝,从而去除SO42-。

 智成膜法除SO42-技术工艺流程是:在前系统中经换热器将部分不含游离氯淡盐水冷却到35-50℃,调整PH值至需要的3-7,通过进料泵打入膜过滤系统,在膜过滤单元,盐水被分离成两股流体:渗透液和浓缩液,渗透液回到淡盐水系统,最终的浓缩液在后处理系统采用冷冻法将其中的Na2SO4结晶再分离出系统或排出系统。膜法脱销工艺稳定,无须投加有毒有害药剂,已成为氯碱行业发展的潮流。

   智成膜法脱硝的优势:

1、   采用两级膜分离专利工艺设计,充分利用膜分离的技术优势,将硫酸钠含量从一级分离的60克/升提升至二级分离的100克/升,使硫酸根尽可能的浓缩,减少冷冻脱销工序需要冷冻的浓硫酸根溶液总量,大幅节省能耗(按400公斤/小时的处理量,如果浓缩液硫酸钠含量为60克/升则需要冷冻的浓缩液流量为8-9立方米/小时,冷冻机能耗200千瓦/时,如果浓缩液硫酸钠含量为100克/升则需要冷冻的浓缩液流量仅为4-5立方米/小时,冷冻机能耗120千瓦/时)。

2、   采用自主知识产权的专利工艺:“二级膜法浓缩,5℃一次芒硝沉降,沉降后清液回流到前面再次用膜法浓缩”,使浓缩液硫酸钠含量从普通的60克/升提升到100克/升,与一般工艺采用的零下5度冷冻结晶温度相比,大大降低了冷冻机组能耗,同样规模的系统每年节省运费用20%以上。同时由于在5℃温度结晶,使结晶分离后的母液温度相比较高,避免了温度低的溶液排到化盐工序,造成能耗的增加,大大降低了能耗。

3、   引进国外技术设计的专有结晶器,循环液和浓缩液在结晶器底部混合降温,浓缩液达到过饱和,与结晶器底部微小晶体混合,消除过饱和,混合晶体的溶液在上升的过程中逐渐长大,克服上升力开始沉降,并停留在固液混合层,与晶体分离的溶液继续上升形成上清液,上清液溢流并通过循环泵进行循环,利用换热器降温,使之再次与浓缩液混合降温,保持结晶器内温度稳定,确保芒硝的结晶和沉降,使循环冷却更稳定有效,减少目前行业同类设计中因为硝堵塞影响系统正常运行的情况。 

4、   采用温度可靠的0℃冷冻盐水作为冷冻工序制冷源,通过0℃冷冻盐水来换热降温,避免冷媒低温造成溶液过冷,形成结晶堵塞,使用板式换热器提高换热效率,而且利于设备的维护处理,并避免了使用列管式蒸发器作为压力设备管理上的麻烦。同时采用间接换热模式彻底解决了蒸发器的堵塞问题,行业以前的工艺采用的蒸发器基本是8小时清洗一次,而且堵塞严重,现在我们的清洗周期在10天以上。

   一次盐水精制

   一次盐水精制是:化盐桶出来的粗盐水加入精制剂NaOH后,流入前反应槽,在前反应槽内,粗盐水中的Mg2+与精制剂NaOH反应,生成Mg(OH)2

,然后用粗盐水泵将中间槽内的粗盐水送入气水混合器中,与空气混合之后,进入加压溶气罐,减压后,加入FeCl3,进入气浮槽,清液从气浮槽上不溢流而出,加入精制剂Na2CO3及Na2SO3后,进入反应槽,再经加料泵加压后,进入膜过滤器,过滤后的精盐水由膜过滤器的上部流出,加盐酸调节PH值后流入精盐水贮槽,气浮槽和膜过滤器底部排出的滤渣进入盐泥池,统一处理。膜过滤器是本过程的核心。

智成采用自主知识产权的一次挤压成型的PTFE整体无缝膜,表面光滑,不黏,低摩擦系数,耐腐蚀性强,所有部件都耐氯腐蚀,适合酸洗,膜寿命≥3年。具备与众不同的大流量,低压差的性能。其工艺流程与戈尔膜、颇尔膜及凯膜一次盐水处理工艺相同,可以方便地与凯膜,戈尔膜及颇尔膜互换组件。

      智成一次盐水精制专用过滤膜

智成公司原装进口的微滤膜是膨体四氟乙烯管式多孔膜,其过滤方式与众不同,特点如下:

1、特殊的表面过滤形式:微滤膜完全以纯聚四氟乙烯为原料,具备了聚四氟乙烯的化学及物理性质。质密、多孔、光滑的膨化聚四氟乙烯薄膜使固体颗粒的穿透接近零,它的低摩擦系数,化学稳定性和表面光滑的特点使过滤压力极低,适用范围极广。并且膜的表面极为容易清理,极为短暂的以秒计算的清膜时间,使过滤达到连续运行,同时聚四氟乙烯又是一种强度很高的材料,使滤料寿命大大高于常规滤料。其独特的管式整体结构,没有膜剥离、撕裂、腐蚀等现象,高效长寿。膜孔径为0.22~0.5微米,实现真正表面微过滤。这种独特的过滤方法使液体中的悬物被全部截留在膜的表面,由于膜具有极佳不粘性和非常小的摩擦系数,因而过滤袋布会产生堵塞的现象。这样在不增加运行负荷的情况下既保证了液体的最大通量,同时也有效地收集了液体中的固体颗粒。

2、 独特的微压反冲方式:膜过滤属于纯粹的表面过滤,且因其光滑的PTFE表面不与滤饼发生物理或化学性粘连,决定了膜过滤器可采用微压反冲形式,反冲时只需轻微的反冲压力(不大于0.15Mpa),短暂的反冲时间即可达到反冲目的。这样即节省了能量,又减少了清液损失,过滤效率高。且便于安装、维修、便于在运行中观察清液质量。一旦有某一滤芯损坏在过滤器上部即可发现,只需将液面降至花板以下便可更换。

 

3、 独特的全聚四氟乙烯管式整体结构:由于膜在结构和材质上的特点,采用了全膨体聚四氟乙烯的材料,该材料可以经受盐水中的游离氯、氯酸盐的腐蚀,一次成型无复合及搭接缝的滤膜结构,使膜的整体性很好,滤膜无强度上的薄弱点,彻底避免了滤膜及搭接处的破裂问题。

二次盐水精制

    二次盐水精制:经过一次盐水精制工序反应澄清及过滤处理后输送过来的盐水中Ga2+、Mg2+、Sr2+等离子可以被螯合树脂选择性吸附,而已吸附的饱和树脂可用HCL、NaOH进行再生,从而使树脂达到重复使用的目的。

    目前国内外离子膜法烧碱生产系统均采用该项技术进行二次盐水精制,但各企业根据各自盐水金属离子的特点选择不同的螯合树脂。螯合树脂处理主要有吸附、脱吸、再生3个过程。

  智成采用高吸附性能的优质螯合树脂进行二次盐水精制处理,设备性能稳定,更容易满足企业的需求。

 

PVC母液回收再利用

PVC母液水主要由离心机分离出来的水和冲洗过滤器等的废水所产生。具有:(1)水量大。每生产1tPVC需要用2-5t去离子水。(2)硬度、氯根低。(3)浊度高(悬浮物(SS)质量浓度为30~400mg/L)。主要是PVC颗粒。(4)有机物浓度较低(CODcr大部分为100~500mg/L)。(5)有机物降解难。PVC母液水中含有聚合过程添加的分散剂[ 如聚乙烯醇(PVA)]、引发剂及终止剂等其他添加剂

(如双酚A、对苯二酚、甲醇等)难降解的有机物以及这些物质反应或衰变后的产物。(6)温度高(一般在70℃左右)等特点。但经过适当的处理就可以达到回用的要求,从而达到清洁生产的目的,降低工厂水的用量,真正实现节能降耗的目的。

 智成根据客户的回用水水质的不同要求,采用先进的“超滤+反渗透”膜分离技术,结合换热、喷淋吹脱、斜板沉降、气浮、精密过滤、氧化等传统分离技术、去除PVC母液水中的盐分及大部分有机物,达到回用的目的。彻底解决污染问题,实现清洁生产的目的。

  

除盐水、纯水、超纯水处理

   水质的恶化及水资源的匮乏将影响工厂设备的运行直接减缓或制约经济发展,损害公众健康和生活质量,具有严重的政治经济含义。江苏智成防腐管道设备制造有限公司凭借在水处理方面的深厚背景,能整合技术以构建一体化解决方案,可随时提供成套的捅装系统,能够同时提供设备和操作人员,进行一体化交钥匙处理,为确保工业、社会和国家以合理的价格获得充分的符合要求水质的水提供全面的服务,这些方案包括各种过滤、膜分离脱盐及过滤、脱气、杀菌消毒和去离子等。更能熟练使用超滤(UF)预处理、反渗透(RO)脱盐、电去离子(EDI)全膜法水处理工艺,轻松获得电导率小于0.06μmho/cm,16-18.3megohms/cm,二氧化硅含量小于0.05ppm以及溶解氧和TOC浓度都非常低的纯水和超纯水。

工业和市政废水的深度处理回用技术

智成利用先进的膜分离工艺,组合MBR、超滤、反渗透等技术,为客户提供有竞争力的经济解决方案,该先进的工艺可将达标排放的工业或者市政废水经深度处理后满足各种用水要求,甚至可以制备成超纯水。

卤水浓缩、废盐水回收及零排放

   机械蒸汽再压缩循环蒸发器

       根据物理学的原理,等量的物质,从液态转变为气态的过程中,需要吸收定量的热能:当物质由气态转为液态时,会放出等量的热能。这种热能称为“潜热”(Latent Heat)。传统的蒸发设备,无论是单级或多级闪蒸,在运作过程中,终会有部分潜热流失。下降水膜型机械蒸汽再压缩循环蒸发器是目前世界上用作处理含有高盐分或TDS废水最有效,最经济的设备,用这种蒸发器处理浓缩淡盐水时,蒸发淡盐水所需的热能,由蒸汽冷凝和冷凝水冷却时释放的热能所提供。

在运作过程中,没有潜热的流失。运作过程中所消耗的,仅是驱动蒸发器内废水、蒸汽、和冷凝水循环和流动的水泵、蒸汽泵、和控制系统所消耗的电能。为了抵抗废水对蒸发器的腐蚀,保证设备的使用寿命,机械蒸汽再压缩循环蒸发器的主体和内部的换热管等,通常用高级钛合金制造,一般使用寿命长达30年以上。

     智成公司自1994年开始学习研究机械蒸汽再压缩循环蒸发器淡盐水浓缩工艺技术以来,结合国外引进的机械蒸汽再压缩循环技术和设备特点。至今开发和完善了一套与膜法过滤技术相结合,浓缩处理含有大量无机盐或TDS的工业废水及卤水处理的工艺技术和设备体系。在目前世界上同类技术设备中处于领先地位,智成采用该技术所设计和生产的工业废水处理设备能真正达到工业废水“零排放”的要求及工业盐业浓缩的要求,彻底解决如RO、EDR等膜技术只能回收60%左右的废水,剩余的浓缩废水最终仍要排放,进入环境,对环境造成二次甚至多次重复污染的问题。智成采用该技术所设计和生产的卤水浓缩及废盐水回收和零排放设备,其运行费用底,工艺成熟,设备性能稳定,广受赞誉。

 

智成卤水(淡盐水)浓缩、废盐水回收及零排放设备的特点

(1)    同其他废水处理设备相比,设备体积较小,占地面积也较小。

(2)    设备能耗低,盐卤浓缩器处理一吨废水耗电最低仅16KWh:根据热动力学计算,卤水浓缩器的热效率是单效闪蒸系统的27倍,四效闪蒸系统的7倍。

(3)    零排放系统能真正做到“零排放”,回收高达98%以上废水中水分含量,而且回收的是优质蒸馏水,所含TDS小于10ppm,稍作处理,即可作高压锅炉补给水。

(4)    零排放的关键设备,用高质量的钛合金制造,设备使用寿命长达30年以上。

(5)    设备自动化程度高,容易操作。

(6)    设备易于保养,所有需要保养清洗的部位,工作人员都能进入。

(7)    设备依据用户的客户条件,单独设计和制造,满足用户的需要。

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