HD盐水处理技术在一次盐水中的应用

第１１期　６　中国氯碱　Ｃｈｉｎａ　Ｃｈｌｏｒ—Ａｌｋａｌｉ　Ｎｏ．１１　２０ｌ７年１１月　Ｎｏｖ一２０１７　ＨＤ盐水处理技术在一次盐水中的应用　徐德飞，邱满意，顾森荣，周　林　（江苏杨化工集团有限公司，江苏杨州２５２５００９）　摘　要：介绍了ＨＤ盐水处理技术在一次盐水的应用．同时分析了该技术分别在颇尔过滤器、戈尔过　滤器及ＤｒＭ过滤器３种过滤工艺中的应用情况。　关键词：ＨＤ盐水处理技术；颇尔过滤器；戈尔过滤器；ＤｒＭ过滤器；树脂塔再生　中图分类号：ＴＱＩ　１４．２６　１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００９—１７８５（２０１７）１　１－０００６—０５　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｕｍｍａｒｙ　０ｆ　ＨＤ　ｂｒｉｎｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ＤｒｌｍａｒＶ　ｂｒｌｎｅ　●　１　●　ＸＵＤｅ＿厂ｅ　，ＱＩＵＭａｎ－ｙｉ，ＧＵＳｅｎ—ｒｏｎｇ，ＺＨＯＵＬｉｎ　（Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｙａｎｇｎｏｎｇ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙａｎｇｚｈｏｕ　２２５００９，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ＨＤ　ｂｒｉｎｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ａ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｂｒｉｎｅ　ｆｉｌｔｒａｔｅ．Ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｐａｌｌ　Ｆｉｌｔｅｒ．Ｇｏｒｅ　Ｆｉｌｔｅｒ　ａｎｄ　ＤｒＭ　Ｆｉｌｔｅｒ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＨＤ　ｂｒｉｎｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｐａｌｌ　Ｆｉｌｔｅｒ；Ｇｏｒｅ　Ｆｉｌｔｅｒ；ＤｒＭ　Ｆｉｈｅｒ；ｒｅｓｉｎ　ｔｏｗｅｒ　ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　江苏扬农化工集团有限公司（以下简称扬农集　长树脂塔再生周期的目的。　团）２０１５年６月引进南通三圣化工科技有限公司　（以下简称南通三圣）ＨＤ盐水处理技术，并将该技　术在一次盐水颇尔过滤器、戈尔过滤器以及ＤｒＭ过　滤器系统上分别进行了应用研究。　２　ＨＤ盐水处理技术应用　２．１　ＨＤ盐水处理技术工艺流程　扬农集团ＨＤ盐水处理技术在一次盐水颇尔过　滤器、戈尔过滤器、ＤｒＭ过滤器上运用的工艺流程　１　ＨＤ盐水处理技术机理　南通三圣ＨＤ盐水处理技术主要是在采用　分别见图１、图２和图３。ＨＤ盐水处理技术在一次　盐水系统应用中，主要研究了ＨＤ精制剂添加对盐　水质量的影响。　颇尔过滤器（Ａ／Ｂ）　Ｎａ：ＣＯ，除去大部分ｃａ　后，将ＨＤ缓释剂（主要成分　含有磷酸盐）加入到化盐反应桶后，由于Ｃａ　（ＰＯ　）：　的溶度积约２．０ｘｌ０－２９，远低于碳酸钙的２．８ｘ１０　。盐水　中溶解的Ｃａ　进一步反应生成难溶的Ｃａ，（ＰＯ　）：，含有　ＣａＣＯ　和Ｃａ　（ＰＯ　）　颗粒的盐水通过过滤器制成合　格的一次盐水。Ｍｇ　与ＨＤ缓释剂生成Ｍｇ　（ＰＯ　）　，其　０　溶度积约４．２ｘ１０－￣，远低于氢氧化镁的１．９ｘ１０　，盐　水的Ｍｇ２　进一步去除，一次盐水中的杂质低于２００ｘ　１０　，二次盐水精制的处理量大幅度下降，达到了延　精　制　剂　罐　一　图ｌ颇尔过滤器系统ＨＤ盐水处理工艺流程　第１ｌ期　徐德飞，等：ＨＤ盐水处理技术在一次盐水中的应用　７　戈尔过滤器　０　精　制　剂　罐　图２　戈尔过滤器ＨＤ盐水处理工艺流程　ＤｒＭ过滤器　雹　精　制　剂　罐　图３　ＤｒＭ过滤器ＨＤ盐水处理工艺流程　２．２　ＨＤ盐水技术在颇尔过滤器上的运用　扬农集团在ＨＤ盐水处理装置自２０１５年６月　１１日完成安装后，分别于６、７、１０月在一次盐水颇　尔过滤器系统进行了３轮调试。　２．２．１一次盐水钙镁离子变化　ＨＤ装置３轮调试前后对颇尔过滤器一次盐水　全分析数据收集分别见表１、表２。　表１调试前颇尔过滤器盐水数据ｘｌ０　从表１、表２数据可以看出，在ＨＤ装置调试　前，颇尔出口一次盐水钙镁离子含量平均维持　５００ｘ１０￣￣６００ｘ１０　。ＨＤ调试期间，颇尔出口一次盐　水钙镁离子含量均降至２００ｘｌＯＯ￣２５０ｘ１０　，基本达　到一次盐水钙镁小于２００ｘ１０　的要求。　２．２．２颇尔过滤器压差变化　ＨＤ装置３轮调试期间过滤器压差变化情况见　表３。　从表３统计ＨＤ装置调试期间过滤器运行数据　可以看出，过滤器压差上升较快，平均７天左右过　表２调试后颇尔过滤器盐水数据ｘｌ０　一睢　０．０７　０．５９　第０７—２１　０７—３０　０．０９　０．５４一级反应桶前马ＨＤ计量泵控　二轮一　０８　－１０　０８　７０　００５　０　一　．　．５４　葙”们　　”　制　巾Ｕ二Ｕ～‘¨Ｊ　ＩｌＺ　第三轮ｌｏ＿ｌ４　１ｏ＿２３　ｏ．１９　０．６３一级反应桶出口　Ｈ　量泵控　０　Ｈｚ滤器必须化学清洗１次，同时ＨＤ投加点的改变以　及ＨＤ计量泵控制精制剂加量的改变均未能延缓过　滤器压差的上升。　２．３　ＨＤ盐水技术在戈尔过滤器上的运用　扬农集团为验证ＨＤ盐水精制工艺能否在戈尔　过滤器上运行平稳，于２０１５年１１月１６日至１２月　３　１日在一次盐水戈尔过滤器系统进行一轮调试。　２．３．１　一次盐水钙镁离子变化　ＨＤ装置调试前及调试期间戈尔过滤器一次盐　水全分析数据收集分别见表４、表５。　表４调试前戈尔过滤器盐水数据ｘｌ０－９　从表４、表５数据可以看出，在ＨＤ调试前，戈尔　出口一次盐水钙镁离子含量平均维持在７００ｘｌＯ　～　８００ｘ１０　。ＨＤ调试期间，戈尔出口一次盐水钙镁离　８　中国氯碱　２０１７年第１１期　表５调试期问戈尔过滤器盐水数据　￣１０　子含量均降至２００￣１０－９－３００ｘ１０　，基本达到一次盐　水钙镁小于２００ｘ１０　的要求。　２３．２　戈尔过滤器压差变化　ＨＤ装置在一次盐水戈尔过滤器系统调试期间　过滤器压差变化情况见表６。　表６戈尔过滤器运行情况　从表６可以看出，戈尔过滤器在４５天的运行周期　内压差上升１　３　ｋＰａ，过滤器未出现压差上升过　隋况，　且运行周期与调试前运行周期４５天一致，运行稳定。　２．４　ＨＤ盐水技术在ＤｒＭ过滤器上的运用　为验证ＨＤ盐水精制工艺能否能在ＤｒＭ过滤　器上运行。该公司于２０１７年２月２５日在一次盐水　新系统ＤｒＭ过滤器系统进行新一轮调试。　２．４．１　一、二次盐水钙镁离子变化　ＨＤ装置调试前及调试期间ＤｒＭ过滤器一次盐　水全分析数据收集见分别表７、表８。　表７调试期间ＤｒＭ过滤器盐水数据　从表７数据可以看出，ＨＤ调试期间，ＤｒＭ过滤　器出口一次盐水钙镁离子含量由１　０００ｘｌ０　降至　２００￣１０　以下，达到了一次盐水钙镁小于２００ｘ１０　的要求。　表８调试期间二次盐水数据　从表８数据可以看出，在ＤｒＭ过滤器出口一次　盐水钙镁离子含量降至２００ｘ１０　以下后，树脂塔在　线运行周期明显延长至７天，且二次盐水钙镁小于　２０ｘ１０　的要求。　２．４．２　ＤｒＭ过滤器运行周期变化　ＨＤ装置在一次盐水ＤｒＭ过滤器系统调试期间　过滤器运行周期变化情况见表９。　表９　ＤｒＭ过滤器运行情况　从表９可以看　，ＤｒＭ过滤器运行周期与调试　前运行周期６０　ｈ一致，运行稳定，可以确定ＨＤ精　制剂添加后对ＤｒＭ过滤器运行周期无影响。　３　ＨＤ盐水处理技术应用分析　３．１　ＨＤ技术对颇尔过滤器的应用分析　３．１．１　ＨＤ技术对颇尔过滤器运行周期影响　ＨＤ装置在颇尔过滤器系统３轮调试期间，通　过跟踪过滤器过滤时压差以及下一周期脉冲清洗　前的过滤压差进行数据分析，见图４、图５，同时采　集未投运ＨＤ装置期间，颇尔过滤器过滤时压差以　日　／ｄ口　日‘王　／ｄ口　曹ｄ　盘　第ｌｌ期　∞　∞　∞　∞　加　ｍ　Ｏ　徐德飞，等：ＨＤ盐水处理技术在一次盐水中的应用　：８∞　∞　∞　∞　加　ｍ　∞　如　∞　∞　加　ｍ　Ｏ　９　运行时间，｝ｌ　■一过滤流量：▲一过滤压差　图４　８月４目至８月８日ＨＤ调试期间过滤数据　运行时间／ｌｌ　■一过滤流量；▲一过滤压差　图５　ｌＯ月１４日至１０月２３日ＨＤ调试期间过滤数据　运仃时Ｉ剧／大　■一过滤流量：▲一过滤压差　图６　１１月２０目至１２月１日未添￣１１ＨＤ时过滤数据　及下一周期脉冲清洗前的过滤压差数据见图６。　从收集过滤器压差数据可以分析，ＨＤ添加与　不添加情况下，过滤器压差变化趋势相差明显。在　添加ＨＤ精制剂后，颇尔过滤器压差上升很快，而不　添加ＨＤ精制剂时，颇尔过滤器压差上升平缓。可见　ＨＤ精制剂对颇尔过滤器运行周期影响很大，能使　过滤器生产能力急剧下降。　３．１．２　ＨＤ精制剂对颇尔过滤器影响分析　颇尔过滤器是表面膜过滤器，是在ＰＥ滤芯外　表面烧结了１层厚度为２００　ｍ的膜，膜孔径为１　ｍ，　颇尔膜为软刚性结构，其多孔支承会使滤芯更易被　杂质堵塞，过滤器过滤与反洗均需正压。　在ＨＤ精制剂在颇尔过滤器系统添加过程中，　经过过滤器的盐水中的固体颗粒种类发生了变化　（增加了Ｃａ　（ＰＯ　）　颗粒），而其余条件均未改变。调　试前后进入过滤器固体颗粒性质见表１０。　表１Ｏ粗盐水中固体颗粒性质　主要颗粒成分颗粒直径／ｎｍ　颗粒物性　在ＨＤ精制剂未投加前，过滤器运行周期正常　为４５天。ＨＤ精制剂投加后，运行周期降至７天。根　椐表１０所列粗盐水中固体颗粒性质可以分析，ＨＤ　精制剂未投加前进入过滤器的粗盐水中固体颗位　大部分是含ＣａＣＯ　颗粒，而Ｍｇ（ＯＨ）　已在浮上桶除　去，故颇尔过滤器运行周期较长。而在ＨＤ精制剂投　加后，进入颇尔过滤器的固体颗粒增加了Ｃａ３（ＰＯ　）　颗粒。由于Ｃａ　（ＰＯ　）　颗粒直径小，易进入过滤器滤　芯，从而在滤芯内堵塞造成过滤器压差上升。　在颇尔过滤器３轮调试压差上升后，进入化学　清洗步骤时，在稀酸清洗过滤器后，过滤器性能均恢　复正常。可以证明，由于Ｃａ。（ＰＯ　）　颗粒堵塞滤芯造　成过滤器压差上升。在酸洗时，滤芯内Ｃａ　（Ｐｏ４）：颗粒　与酸反应，反应式：Ｃａ３（ＰＯ４）２＋６ＨＣＩ＝３ＣａＣ１２＋２Ｈ３ＰＯ４，　Ｃａ，（ＰＯ　）　颗粒反应生成溶于水的ＣａＣ１　，过滤器性　能恢复。　通过上述分析可以看出，增加的Ｃａ，（ＰＯ　）　颗　粒对颇尔过滤器运行压差产生了明显影响，但性能　在酸洗后能恢复，故ＨＤ盐水处理技术若要在颇尔　过滤器系统稳定运行需要进一步的探讨。　３．２　ＨＤ技术对戈尔过滤器的应用分析　３．２．１　ＨＤ技术对戈尔过滤器运行周期影响　ＨＤ装置在对戈尔过滤器系统调试期间，通过　跟踪过滤器过滤起始压差以及反冲前的过滤压差数　据分析见图７，同时采集未添加ＨＤ期间过滤器过　滤起始压差以及反冲前的过滤压差数据见图８。　从图７、图８收集过滤器压差数据可以看出，戈　尔过滤器在ＨＤ添加情况下，过滤器压差上升趋势　较平缓，在运行周期后期上升速率略有加快，４５天周　期内戈尔过滤压差仅上升１３　ｋＰａ。而在未添加ＨＤ　精制剂时，戈尔过滤器压差平缓，４５天周期内过滤　１０　中国氯碱　２０１７年第１１期　洗均在微正压操作。反洗时，一方面利用ＺＦ膜的柔　性使膜的张力下反冲，使膜孔加大；另一方面利用　反冲液流出时，芯管外部形微负压，膜产生振动，加　速滤饼与膜分离。　ＨＤ精制剂在戈尔过滤器系统添加后，经过过　滤器的盐水所含固体颗粒亦增加了Ｃａ，（ＰＯ　）　颗粒。　增加的Ｃａ　（ＰＯ　）：颗粒对戈尔过滤器运行压差未产　生明显影响，同时在酸洗后能恢复性能，故ＨＤ盐水　运行时间／天　■一过滤流量：▲一过滤压差　图７　ｌ１月１６日至１２月３１日ＨＤ调试期间过滤数据　处理技术在戈尔过滤器系统运行稳定。　４结语　扬农集团此次ＨＤ盐水处理装置在一次盐水颇　尔过滤器、戈尔过滤器及ＤｒＭ过滤器系统应用过程　中，一次盐水钙镁含量均已明显下降，达到延长树　脂塔再生的要求。　从应用技术角度来看，目前该技术满足氯碱企业　节能减排需求，但在盐水过滤器运行周期方面，３种　过滤器表现各不相同，扬农集团此次应用研究表明　ＨＤ处理技术在戈尔过滤器、ＤｒＭ过滤器上适合应　用。在颇尔过滤器上应用不理想，主要是颇尔过滤　运行时问，天　一一过滤流量；▲一过滤压差　图８　９月１３日至ｌ１月１３日ＨＤ未调试期间过滤数据　器是带压过滤，颇尔膜的孔径设计当时考虑的是碳　酸钙的孔径。磷酸钙的孔径小于碳酸钙，堵塞过滤　孔，造成过滤时间大幅度下降。同样带压过滤的　ＤｒＭ过滤器采用ｏ【一纤维素预涂，不存在堵塞过滤孔　的问题，戈尔过滤器常压过滤，不易堵塞过滤孔，能　正常运行。　压差基本未上升。可见ＨＤ精制剂对戈尔过滤器压　差影响较小，对戈尔运行周期无影响。　３．２．２　ＨＤ精制剂对戈尔过滤器影响分析　在实际运用该技术时，需要根据过滤器的不　同进行工艺研究与优化，使之不仅仅能够为氯碱　企业带来节能减排的效果，更要确保装置安全稳　定运行。　收稿日期：２０１７－０６－０９　戈尔过滤器是表面过滤器，过滤器内采用ｚＦ膜，　ＺＦ膜是以膨体四氟乙烯为原料，采用拉伸技术一次　成型，膜孔径０．２　ｍ，具有质密、多孔、光滑、极低的　摩擦系数和优良的不黏性能等特点，ＺＦ膜过滤与反　中美签署首单乙烷进口合同　配套建制乙烯项目　船费”的模式来交易，按照当前美国乙烷价格计算，　合同总额超过２００亿美元。　Ｈｏｕｇｈｔａｌｉｎｇ表示，在页岩气革命后，美国乙烷　的供应大幅增加，出口亚洲已成为必然趋势。将美　国的乙烷带到中国，不仅顺应了美国能源开发和输　出的战略，也顺应了中国石油化工产业的绿色清洁　转型趋势。　２０１７年１１月９日，美国乙烷公司与南山集团　就进口美国乙烷签署贸易合同。这是中国进口美国　乙烷的首单合同。　据美国乙烷公司ＣＥ０ＪｏｈｎＨｏｕｇｈｔａｌｉｎｇ介绍，此　次美国乙烷公司与南山集团签订的是２０年长约　ＣＩＦ（到岸价）合同。根据合同，美国乙烷公司将每年　与传统的石脑油制乙烯相比，乙烷制乙烯有着　工艺流程短、占地面积小，装置区投资小、转化率高　等优势，目前已有多家中国化企对相关项目表现　了兴趣，而原料和运输问题则成为中方企业关注的　重点。　向南山集团供应２６０万ｔ乙烷，并参与投资南山集团　规划的２００万ｔ，ａ乙烷制乙烯项目。　美国乙烷公司亚太区总裁司马威说，此次长约　合同将根据“美国当地乙烷市场交易价＋液化费用＋