膜法除硝生产运行情况总结
膜法脱硝装置运行总结

膜法脱硝装置运行总结摘要:介绍了脱硝生产方法及750kg/h膜法脱硝装置生产工艺,总结了运行中出现的PH调节、冷冻机制冷负荷不足、离心机负荷较小等难题,并提出了改进措施。
关键词:盐水精制;膜法脱硝;芒硝;离子膜某厂现有20万t/a烧碱产能,采用原盐制碱,2015年采用广州某硕公司的最新的膜法脱硝工艺,取代了氯化钡法,将离子膜淡盐水中的硫酸根含量控制在技术指标内,解决了以往烧碱生产中钡法脱硝存在的运行成本高,环境污染,澄清桶负荷大易返浑等问题。
1 膜法脱硝工艺介绍1.1 膜分离技术1.1.1 氯化钠和硫酸钠液相分离技术主要有离子交换法和膜分离法,其中膜分离技术是当今硫酸钠分离的主要趋势。
[1]膜是具有选择性分离功能的材料,利用膜的选择性实现料液中不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。
它与传统过滤的不同之处在于膜可以在分子范围内进行分离,并且该过程是一种物理过程,无须发生相的变化和添加助剂。
由于膜分离过程是一种纯物理过程,具有无相变化、节能、体积小、可拆分等特点,使膜广泛应用在化工生产工艺过程及环保行业中。
膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同(或称为截留相对分子质量),可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜;根据材料的不同,可分为无机膜和有机膜。
无机膜只有微滤级别的膜,主要是陶瓷膜和金属膜;有机膜是由高分子材料制成,如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等。
交叉流膜工艺中各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留相对分子质量来加以区别,图1简单示意了4种不同的膜分离过程(箭头反射表示该物质无法透过膜而被截留)。
图1 4种不同膜分离过程示意图1.1.2 SRS膜分离的基本工艺原理是较为简单的。
在过滤过程中,料液通过泵加压,以一定流速沿着滤膜的表面流过,大于膜截留相对分子质量的物质不透过膜流回料罐,小于膜截留相对分子质量的物质透过膜,形成透析液。
2->Mg2+>Ca2+>HCO->Na+1.1.3 纳滤膜对水中的具体离子的去除效率为:SO4+>F->NO->Cl->K+>NH4膜采用卷式膜结构见图2。
膜法脱硝装置运行小结

龙” ) 的离 子膜 法烧 碱 系 统 采 用 广 州 某 公 司 的 膜法 脱 硝装置 脱除淡 盐水 中的 S O 一 , 目前 的脱 硝 能力 为
8 0 0 k g / h 。此前 , 山东新龙 曾采用钡法脱 硝工艺脱 除系 统 中 的 S O 一 , 每 年 消 耗 的 氯 化 钡 价 值 超 过
S u mma r y o n t he r u nni ng o f s ul f a t e r e mo v a l d e v i c e b y me mbr a n e me t ho d
Z H A N G C h u n f a ,W A NG W e n b o ( S h a n d o n g X i n l o n g G r o u p C o . , L t d . , S h o u g u a n g 2 6 2 7 0 9 , C h i n a )
水槽。
法 脱硝工 艺后 , 全年 生产消 耗仅 为 2 7 0万元左 右 , 大 大降低 了生产 成本 , 并且无 三废 排放 物 , 真正 达到 了 清 洁生 产的 目的 。
2 . 2 膜 法脱硝 系统 淡 盐水 经过 预 处理 , 在 高 压 泵 的作 用下 进 入纳 滤膜系统; 淡盐水克服膜 的渗透压产生透过液 ( 脱 硝盐水 ) , 经板式 换 热器 换 热后 , 直 接 送 回化 盐工 序
[ 作者简 介]张春法 ( 1 9 6 8 一) , 工程师 , 1 9 9 3年毕业 于北京化工学校化工工 艺专业 , 现于 山东新 龙集 团有限公 司双氧
水项 目组 工作 。
[ 收稿 日期 ]2 0 1 1 — 0 9— 2 3 ; 修 回 日期 : 2 0 1 3—0 3—1 0
膜法脱硝装置运行总结

s u mma r i z e d,a n d t h e c o r r e s p o n d i n g t r e a t me n t me a s u r e s a r e p r o p o s e d .
盐 水精 制工 艺是烧 碱生 产 过程 中 的主要工 序 之
Ke y w o r d s : b r i n e r e f i n i n g ;me mb r a n e p r o c e s s d e v i c e f o r s u l f a t e r e mo v a l ; p r o d u c t i o n f a i l u r e ;t r e a t me n t
S umm a r y o n r u nn i n g o f me mbr a ne pr o c e s s d e v i c e f o r s u l f a t e r e mo v a l
WANG L i l i ,L I Xi n mi n ,WANG Wa nl i ,Li r a n g
称“ 开 封东 大 ” ) 原 有 离 子 膜烧 碱 1 5万 t / a , 生 产 中 返 回淡 盐水 中的硫 酸 根通 过氯化 钡法 除 去 。该 工艺 不 但消 耗大 量 的氯化 钡 , 且 该 物料毒 性较 大 , 储 存要
( 1 ) 预处理。①脱除游离氯 。由于纳滤膜的配
方 主要 由高分 子有 机 化 合 物 组成 , 游 离氯 的化 学 能
求严格 , 对人体的危害较大 ; 加入的钡离子对离子膜
的危 害也 较 大 , 从 而 影 响 槽 电压 、 增 高 电 耗 。2 0 1 0 年 开封东 大 淘汰 隔膜法 烧 碱 , 2 0 1 1年新 增 两 台 膜极 距 离子 膜 电解槽后 , 产 能达 到 l 8 . 5万 t / a , 脱 除硫 酸 根所 须 氯化 钡量 大大增 加 , 生产 成本逐 渐 升高 , 于是 新建 1 套3 5 0 k g / h膜法 脱硝 装 置 , 采用 膜 法 除 硝代 替 钡法 除硝 。
MRO膜法除硝装置运行总结

MRO 膜法除硝装置运行总结王家忠,李明超,孟祥停(山东金岭集团有限公司,山东东营257335)摘要:介绍了山东金岭集团有限公司在一次盐水工序使用MRO 膜法脱除SO 2-4的工艺过程。
与传统钡法脱除SO 2-4工艺的运行费用比较,体现了MRO 膜法除硝工艺的经济性。
关键词:除硝;MRO 膜;效益中图分类号:TQ114.26+1文献标识码:B文章编号:1009-1785(2010)05-0004-02山东金岭集团有限公司是一家以基础化工为主导的大型企业,目前,烧碱装置的产能为隔膜法制碱2.5万t/a 、离子膜法制碱20万t/a 。
该公司离子膜烧碱一次盐水硫酸根的脱除一直使用传统的氯化钡方法。
2006年,引进了山东布莱恩化工技术有限公司的膜法除硝技术,2007年5月装置建成投产,至今已运行2年多。
1SO 2-4来源和危害盐水系统中SO 2-4的主要来源有一次盐水使用的原盐和盐水系统中为除去游离氯而使用的亚硫酸钠转换的SO 2-4。
该公司使用的是海盐,其中SO 2-4的质量分数一般为0.5%左右,如果不将硫酸盐从盐水系统中除去,其会在盐水系统内积累,大量硫酸盐存在时,会使盐水中主要物质NaCl 的质量浓度难高于300g/L ,对于后续电解工序离子膜的运行和使用寿命造成很大影响。
同时,硫酸盐含量过高时,会使阳极副反应增多,降低氯气纯度,也降低电流效率,增加能耗。
2MRO 膜法除硝工艺从离子膜电解脱氯工序出来的淡盐水直接送到除硝界区,再经过调节盐水温度及pH 值等,使游离氯含量、盐水温度及pH 值达标。
脱氯盐水经过前处理完成后,通过高压泵输送到MRO 膜内,产生2种液体,即渗透液和浓缩液。
渗透液汇集起来直接送到一次盐水配水罐。
浓硝盐水送到后处理工序,经冷冻结晶后进入离心机产出芒硝,结晶后的盐水变为清液,收集再经过回收利用冷量后送到一次盐水工序重新化盐,既节约了大量的盐,也杜绝了废液排放。
整套装置设计能力为脱除Na 2SO 4200kg/h ,工艺流程见图1。
膜法除硝工艺的应用总结

法 除硝 项 目开 车 , 采 用凯 膜 特种 分 离 技术 ( 上海 ) 有
限公 司的装置 ,替 代传统 的氯 化钡 法 除硫 酸 根 的工
艺, 该工 艺采用 物理 方法从 盐水 中分 离硫 酸钠 , 无需
脱 除 硫 酸 根 的 技术 方法 主要 有 6种 : 即氯化钡法 、 碳酸钙 法 、 冷冻法 、 碳 酸钡法 、 离 子 交 换 法 及 膜 分
离法 『 1 1 。
过 滤器后 进入 高压 泵 、 循 环泵 , 将原 料盐 水输 送到 过
滤 膜管 。从过 滤膜 渗透 出来 的 回收盐水 在淡 盐水 冷 却器 I 与 界外 来 的淡 盐 水换 热 后 被送 入 化 盐单 元 。
却 器 I与淡盐 水冷 却器 Ⅱ, 将盐 水冷 却 至 3 5℃。换 热 后 的盐 水加 入 4 %HC 1 稀溶 液 , 将p H值精 确 控 制
至( 6 ± 0 . 5 ) , 送 入 原料 盐水 高位 槽 。原料 盐 水 经保 安 Leabharlann 2 脱除硫 酸根 的主要方法
目前 , 国内外 氯碱 工业盐 水生 产 中 , 比较成 熟 的
经 过滤膜 浓缩 后 的富硝 盐水 ,一部 分循 环 回流 到循
2 0 0 9年 8月 , 新疆 中泰 ( 集 团) 股份 有 限公 司 膜
环泵 的进 口,与 高压泵 送来 的淡 盐水 混合后 再 一起
第 6期
张天国, 等: 膜 法 除硝 工 艺的应 用总结
脱 硝盐 水
投加除硝药剂 , 无毒 、 无害 ; 采用 循 环 工 艺 。 生 产稳 定 。既节 约 了成本 , 又减 少 了环境 污染 。
膜法除硝装置运行总结

收 稿 日期 : z O 1 3 一O 3 一O 7
9 6
3 . 2 膜 法 除 硝 的 优 点
内蒙 古石 油化 工
2 0 1 3 年第 1 2 期
元。 膜 的渗透液 作 为除硝 盐水进 入 回收盐水槽 , 回收 盐 水通过 回收盐 水输 送泵 输送 到界 区外 。膜浓缩 液
一
① 硫 酸根 的去 除是 一 个 物理 过 程 , 不需 要 向系
5 ~l O n m, 并 且膜 的表 面 还带 有一 定 的 电荷 , 其工作
氯化 钡 法是 利用钡 离 子 与硫 酸根 离子 反应 生成
硫 酸钡沉 淀 , 达到 去 除硫 酸根 的 目的 , 该 方法普 遍应
用 于工 业 生 产 中 , 原 因是 氯 化钡 与 硫酸 根 离 子 反应 迅速 , 去 除 硫 酸根 的效 果 好 , 但 它 存 在 以下缺 点 : ①
得 以循 环 利 用 ,既 满 足 了 离 子 膜 对 盐 水 质 量 的要 求, 又从 源头 上 杜 绝 了液体 氯 化钡 对 环境 的污染 及 对人 员 带来 的不安 全 因素 , 现 对 纳 滤 膜 法 除硝 装 置
的运 行情 况总结 如 下 : 1 除硫 酸根 的 目的
氯化 钡 的配 制 过程 中会 带 人 一些 其 它杂 质 , 反 而使
I 高者 可达 到 近 7 0 g / L, 称 之 为 富硝 盐水 , 为后 序工 序 进一 步除 硝带来 便 利 。 3 . 1 . 2 根据 对 离 子 的截 流 程 度不 同 ,膜通 常 可分
为反渗 透膜 、 纳滤 膜 以及 超滤 膜等 , 纳滤膜 法除硝装 置采用 的纳 滤 膜是 特殊 的分离 膜 , 它 对离子 的截流
900kg-h MRO膜法脱硝装置运行总结

4 数据分析
4.1 中控数据分析 本期选取了 12 月 22 日 09:20 (试运行后的第
2天)至 12 月 24 日 09:20 的 7 组数据,列表见表 1。
济宁中银电化公司于 2008 年新上了 1 套 900 kg/h MRO 膜法脱硝装置,该装置自 2008 年 6 月 18 日招 标采购到 2008 年 12 月 21 日一次开车成功, 历时 6个月。 该装置采用了较先进的 DCS 控制系统和防 腐技术,自动化程度较高。 自试车以来,运行平稳可 靠,脱除淡盐水中的硫酸根效果较好,副产品芒硝质 量较好。
为圆柱形容器,外壳为 CS/RL 材质。 内部过滤 元件为筒式,聚丙烯材质,过滤孔径为 3~5 μm。 2.3 高压泵
高压泵为单级离心式泵,过流部分为钛材,该泵
的轴和轴套材料选用进口 TC4 钛合金,泵扬程可达 到 200 m 以上。 2.4 MRO 膜过滤器
过滤器外围管道的高压部分全部采用钛材,低 压部分全部采用 CPVC,过滤器排列形式采用 6-3- 2-2,每组膜壳内有 5 支滤膜,MRO 操作和设计参数 如下。
膜材质:聚酰胺复合薄膜,编号为 MRO20100; 典型操作压力:483~2 758 kPa; 最大操作压力:2.756 MPa; 最高操作温度:70 ℃; pH 值:运行时 3~7,清洗时 1.0~11.5。 2.5 沉硝器 为 锥 底 的 圆 柱 形 容 器 ,直 径 6 500 mm,设 备 材 质为碳钢。 内部玻璃鳞片防腐。 2.6 冷冻换热器 冷冻工序使用的换热器具有传热系数高、 占地 面积小、不易堵塞等优点,使极易结晶堵塞的后处理 工序每班仅需自动冲洗 6 min 左右, 就能较好地解 决后处理工序硫酸钠在低温条件下极易结晶, 堵塞 设备和管道的问题。 2.7 双级推料离心机 双级推料离心机是一种卧式、双级活塞推料、连 续操作的高效过滤离心机。 主要由机座、机壳、一级 转鼓、二级转鼓、筛网、推料机构和液压部分等组成, 转鼓筛网等过料部分材质为 SS316L。 它在全速下完 成所有的操作工序,如进料、分离、洗涤、干燥和卸料 等。 具有连续操作、连续排渣、产能高等特点。
除硝冷冻系统技术改造及运行总结

Tr a ns f o r ma t i o n o f r e f r i g e r a t i o n s y s t e ms f o r s ul f a t e r e mo v a l a nd o p e r a t i o n s um m a r y
s a v i n g
新 疆 天 业化 工 有 限责 任 公 司膜 法 一 冷 冻 除硝 系
降低 能耗 、 节 约成 本 。 在低 硝液送 往 化盐 岗位 前与 淡
统于 2 0 0 9年建 成 运 行 ,该 系统 主要 包 括 预 处理 单 元, 膜 过 滤单 元 。 冷 冻脱 硝 单元 , 经 过 3年 的平稳 运
c o n s u mp t i o n .
Ke y wo r ds: s ul f a t e r e mo v a l b y me mb r a n e me t h o d; r e f r i g e r a t i o n s y s t e ms; i n c l i n e d pl a t e s e di me n t a t i o n; e n e r y g
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冷 冻 去硝 原 理 是 利 用 N 2O 溶 解 度 随 温 度 的 a S
变 化 较 大 ,通 过 冷 却 膜 分 离 出 的 富 硝 盐 水 .使 得
中国氯碱
2 1 年 第 2期 01
淡 盐 水
富硝 盐 水 ຫໍສະໝຸດ / r —回
V 0 I 12 水
]鉴
心
贫硝 盐 水
钠 一
摘 要 : 绍 了膜 法除硝 装置 的生 产工 艺运行 情况及 对运行 中 出现 问题 的改进 措施 。运 行 情况表 明 , 介
膜 法除硝是 清洁 工 艺且 运行成 本低 。
关 键 词 : 法 除 硝 ; 行 ; 造 膜 运 改
中图分 类号 :Q142 T 1. 1 6
文 献标识 码 : B
m e ho t d
A NG . U n Li X yo g
( atn a ghnA rc e cl C e ia o, t. a t g 2 0 6 C ia N no g in sa goh mi & h m cl C .Ld, no 6 0 , hn ) J a s N n 2
i to u e T cu lo e a in s o t tt e p o e so u f t e v lb mb a t o s c e n r nr d c d.he a t a p r to h w ha h r c s fs la e r mo a y me r ne me h d wa la e p o u t n tc n l g n a o o e a in c s. r d c i e h o o y a d h dl w p r t o t o o Ke y wor :u f t e v lb mb a emeh d o r to ;mp o e n dss la er mo a yme r n t o ;pe ai n i r v me t
1 膜法除硝原理
11 硫 酸 根 的 来 源 .
理单 元 、 分 离单元 和冷 冻单元 , 艺流程 见 图 1 膜 工 。 () 1 预处 理 单 元 预处 理单 元 主 要是 对 电解 来
的淡 盐水 进行 处理 , 以达 到膜分 离 能够适 应 的条件 ,
在 离子 膜 烧 碱 生产 过程 中 ,O S 的来 源 有 2个 途径 , 一是 原料盐 带入 的 s { 二是 为 除去粗 盐 水 中 o- ; 游离氯 所加 入 的 N O 反 应生 成 的 S } a S 0 。
Ab t a tT e o e a in sau n mp o e n a u e f s l t e v l b mb a e meh d w r sr c : h p r t t t s a d i r v me tme s r s o u f e r mo a y me r n t o e e o a
膜法 除硝 工艺 采用 了选择性 有机 纳滤膜 .应用
于 除硝 的纳 滤 膜 孑 径 为 05 】0n L .~ . m。这 种膜 经 过 特殊 处理 后对 2价及 高价 离 子具 有较 高的 截 留率 ,
l 离子 可 以全 部 通过 , 价 因此 可 以截 留并 浓 缩 盐水
中 的 S f 0 l l 。 1 . 冷 冻 去 硝 原 理 3
12 膜 法 除 硝 原 理 -
其 主要有 3个 方面 的 内容 。
电解脱 氯 后 的淡 盐水 温度 为 6 ~ 5℃ .为适 应 07 膜分 离 所 需 要 的温 度 (0 3 , 处理 单 元 需 要 3 ~ 5o 预 C) 对淡盐 水进 行冷 却 , 综合 利用 能源 , 为 在设计 第 1级 冷 却 时利用脱 硝后 的 回收盐水 ( 包括脱 硝水 和离 心
母液 , 温度为 3 )对脱 氯淡 盐水进 行换 热1 0℃ , 2 } 。
脱 氯淡 盐 水 p H值 为 l . 右 , 适应 C M 膜 05左 为 I 分 离 所需 要 的 p 值 ( .~ .) 预 处 理 单 元需 要 对 H 5 70 , 5
淡 盐水 进行 p 值调 节 。采 用 二级 混合 加 酸对 脱 氯 H 淡 盐 水 进行 p 值调 节 , H 三级 在 线 检 测 , 级 、 一 二级 分 别 自动控 制加 酸阀 门进行 自动 调节 。
第 2期
21 0 1年 2 月
中 国氯 碱
Chia n Ch o —Al l lr kai
No2 . Fe . 01 b. 2 1 1 9
膜法除硝生产运行情况总结
王 利 . 徐 勇
( 南通 江 山农 药化 工股份 有 限公 司 , 苏 南通 2 6 1 ) 江 2 0 7
南通江 山农药 化工股份 有 限公 司离子膜 烧碱 规
N O 以水 合 物 的形 式结 晶析 出 。析 出 的结 晶浆 料 aS
模为 l 6万 , 为适 应 日益 紧 迫 的减 排形 势 , 进 一 并
步降低 生产成本 , 该公 司 于 2 0 0 8年 8月建成 了处 理
经 沉 降和离 心分 离制得 芒硝 。
2 膜法除 硝工艺流程
该 公 司膜 法 除硝设 计 总 能力 为 3 5k / ,采 用 7 gh 上 海 凯 膜公 司 CM 膜 , 分 3个 单 元 , 别 为 预处 I 共 分
N 0 能力 为 3 5 gh的膜 法 除硝装 置 .用 以代替 a S 7 / k
钡 法除硝 。
文章 编号 :0 9 1 8 (0 0 — 0 9 0 1 0 — 7 52 1 )2 0 1 — 3 1
Op r to um m a y o ula er m o a r c s y m e br ne e a in s r fs f t e v lp o e sb m a