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纳滤膜法脱硝系统
来源:admin  发布日期:2017/11/9 11:11:43
纳滤膜法脱硝系统

 纳滤膜法脱硝系统

一、 纳滤膜法脱硝技术
膜法脱硝技术是通过膜过滤将硫酸根离子脱除的技术。主要是利用纳滤膜将硫酸根阻止在浓缩液中,再通过冷冻技术使浓缩中的硫酸根以硫酸钠的形式结晶分离出来,达到脱除硫酸根的目的并得到副产物芒硝。
氯碱行业淡盐水脱硝的纳滤膜是一种特殊的膜品种,其表面孔径为0.51nm,膜表面带有一定的电荷,对二价离子或高价离子,如硫酸根离子具有很高且稳定的截留率,而对一价离子则具有较高的透过率。其材料结构稳定,在氯化钠含量高的盐水中长期稳定运行。
二、流程说明
 
膜法除硝工艺包含前处理工序、膜浓缩工序、后处理工序、膜清洗及活性恢复工序。
前处理工序:来自离子膜烧碱淡盐水脱氯单元的淡盐水进入界区后用亚硫酸钠消除游离氯;经换热器降温并加盐酸调节pH值至中性偏碱性;经精滤器确保原料液中无固体杂质后进入膜浓缩工序。
膜浓缩工序:前处理合格的淡盐水由高压泵送入膜分离器模块。在模块内,盐水被分离为两股流体:渗透液和浓缩液。渗透液返回到盐水系统,淡盐水中硫酸钠经过串联的过滤组件逐级浓缩后,硫酸钠浓度不断增加,达到设计浓缩倍数后送出膜分离器模块至后处理工序。
后处理工序:浓硝液处理有两种途径,一是冷冻制十水芒硝,二是热法制元明粉。对于硫酸钠产量偏小的用户冷冻制十水硝技术更加经济。浓硝盐水加入氢氧化钠,调pH值至碱性,经过浓硝换热器降温至工艺要求温度,和冷却器返回的冷冻浓硝盐水一起进入结晶器底部与硫酸钠浆料充分混合。部分浆料通过浆料泵送至增稠器内进一步浓缩后进入离心机分离出固体十水芒硝。贫硝液返回至前处理工序。
膜清洗及活性恢复工序:在再生槽中配制膜清洗液或再生液,利用主流程中淡盐水泵和粗滤器打入膜分离器膜管内,从膜浓缩液侧及渗透液侧回流至再生槽,形成循环清洗和再生。不另设置再生泵及保安滤器,避免长期不使用该段管路变成盲管,管内液体变质,二次污染纳滤膜,同时也可节省投资及维修量。
本工序设计膜芯在线清洗及活性恢复系统,以提供膜芯在特殊情况下被污染堵塞或氧化失效时的清洗或活性恢复,使得膜芯对硫酸根的分离效率及渗透量均恢复到正常工作状态。
自控系统:膜法脱硝装置自带可编程器(PLC)及上位机监控系统,实现整个工序生产的pH值、ORP、温度监视、控制、安全联锁保护。
三、技术特点
前处理工续特点:
1.酸性盐水除氯只能使用活性碳,活性碳长期使用会破碎,污堵纳滤膜。中性偏碱性盐水可采用亚纳除游离氯,可容忍原料最大含30ppm游离氯。
2.pH值调节:加药点位于淡盐水泵入口,经由泵的快速混合避免局部过酸产生次级游离氯,pH一次调节到位。
膜浓缩工序特点:
1.采用专用纳滤膜可适用于中性偏碱性盐水;
2.采用三段膜串联工艺,浓缩液硫酸钠浓度可达80~100g/L,使大大减少后续冷冻量,或为直接热法带来可能。
3.硫酸钠浓度大于90g/L时浓硝液可直接用热法制硝,无需冷冻,缩短流程,减少避免冷冻结晶造成的操作困难,生产合格的元明粉。
高浓度冷冻特点:
1.特殊的冷冻系统设计,使含硫酸钠80g/L的浓缩盐水直接冷冻,优化温度体系防止换热阶段结晶。采用5℃结晶,晶体颗粒大,易于离心分离,离心后贫硝液含硝量小。
2.配全自动冲洗的板式换热器,全自动冲洗,无需人工操作,保证系统平稳运行,避免由于人为因素造成换热器堵塞进而系统停机。冲洗水采用温度较高的来自淡盐水缓冲槽的淡盐水,冲洗后返回淡盐水缓冲槽,没有外排。
3.采用冷水或盐水机组,乙二醇或氯化钙冷媒间接换热,可有效避免切换换热器时氟里昂对冷冻机组的冲击,操作过程平和,切换时基本没有波动,可迅速建立冷冻平衡体系,与氟里昂直接冷冻相比更加节省能量且易操作。也可结合用户自身提供的各种冷媒,节省投资。
4.闭路循环:离心分离后的盐水含硝量较高,本工艺不进入化盐系统,回至膜浓缩前再次浓缩,整个系统仅十水芒硝产品一个出料口,使后续系统不受分离效果影响。
 
 
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