东瓯高分子精密微孔过滤是一种综合性能比较突出,性价比高的新型精密微孔过滤技术。东瓯高分子精密微孔过滤机是1994年的国家级新产品,是“八五”、“九五”期间的国家级科技成果重点推广计划项目,20世纪90年代被国家环保局两次确定为“最佳实用环保推广技术”。该技术已在我国化工生产中获得相当成功的推广应用。
1 精密微孔过滤的技术特点
(1)过滤精度高,过滤效率高。液体中0.5 μm微粒一次过滤的过滤效率超过99.99%;0.3 μm微粒的一次过滤效率可超过99%;气体中0.3 μm的一次过滤效率超过99.9%。
(2)从过滤机内卸除干滤饼操作简便。用简易的压缩气体反吹法就可将过滤机内的滤饼快速卸除到机外,不需繁重体力劳动。
(3)微孔滤材再生简单。用简便的“液气共反吹法”就可对已过滤过的微孔滤材进行快速反洗再生,使之立即恢复过滤能力。
(4)微孔滤材的化学性能非常优异。除了98%以上的浓硫酸与40%以上浓硝酸外,能耐任何浓度的酸、碱、盐,90 ℃以下能耐大部分有机溶剂。
(5)微孔滤材的机械强度较好,尤其抗冲击强度相当好。
(6)操作压力低,一般不超过0.2~0.25 MPa,能耗低;立式安装,占地面积小;结构比较简单,价格相对较低,因此投资较少。
(7)精密微孔过滤机全部密闭操作,气味不外逸,操作相当安全。
(8)易自动控制。
2 在合成氨生产上的成功应用
2.1 铜氨液的精密过滤
精密过滤已成功用于湖南金信化工有限责任公司等几家合成氨企业的铜氨液过滤。以湖南金信化工有限责任公司为例,该公司的合成氨生产能力为180 kt/a,原铜氨系统比较落后,为配合整个铜洗系统的改造,将过滤效果差、易产生泡沫、易使填料堵塞、易引发事故、使用寿命短、更换很不方便的丝瓜络过滤器替换成东瓯精密微孔过滤机,即1台60 m2的PGK-60,新增1台管道泵,使循环过滤量增加为40 m3/h。
PGK-60精密微孔过滤机投用3 a来,效果显著,系统杂质含量明显下降,出口铜氨液不发泡;操作简单方便;使用寿命长,微孔管使用3年多尚不需更换。由于与铜洗涤塔同步改造,使铜氨吸收CO的效果显著提高。生产能力提高的同时,节能与降耗也很显著(整个改造投资42万元,其中过滤系统为16万元),现每年直接效益220万元,不到3个月就收回了改造投资。
2.2 脱碳液的精密过滤
湖南金信化工有限责任公司在进行铜洗系统改造的同时,还进行了脱碳液过滤器的改造。该公司采用的是改良DEA循环脱碳工艺,原采用的活性炭吸附提纯存在过滤效率低、易饱和失效;活性炭需每年更换一次,且新活性炭使用初期,系统易出现不稳定状态。
针对这一状况,该公司改用了过滤面积为60 m2的PGK-60过滤机(为使系统稳定运行,特在过滤前增加脱碳液冷却器,将进过滤机的脱碳液温度降至100 ℃以内,冷却后的脱碳液用1台管道泵压进过滤机)。新过滤机运行后,能使系统的脱碳液在短时间内达到清澈透明的理想状况,使系统中杂质含量快速降低并维持在较低值,大大提高了脱碳液工作时的吸收效果,确保系统稳定的同时提高了气体的处理能力。该过滤机属物理过滤,不改变溶液原有组分,也不存在吸附损耗问题。微孔管已连续使用3 a,未作任何检修。该过滤系统改造后每年新增效益26万元以上,不到1 a就收回全部投资。
2.3 脱硫液中单体硫的精密过滤
使循环的脱硫贫液中单体硫降至最低是保证脱硫液质量,也是确保脱硫效果的重要措施之一。如果富液中单体硫颗粒太细,或者熔硫釜前泡沫破裂不理想,或者细颗粒硫来不及聚结成大颗粒等都可能造成硫分离不完全,使回流的贫液中夹带较多的单体硫。我中心曾对一家氮肥厂的脱硫液的单体硫作了测定,发现颗粒很细,相当多硫颗粒是0.5 μm,用2 μm过滤精度的滤材难以分离;硫渣含量相当多,体积浓度达1.4%。该厂采用PGK型精密微孔过滤机过滤脱硫液后,贫液中单体硫含量≤0.1‰,保证了脱硫循环贫液的质量。
3 在其他化工生产上的成功应用
3.1 液体中过滤单体硫与不溶性硫化物
(1)化纤厂与玻璃纸厂酸浴中过滤硫与不溶性硫化物。
(2)已用于废水氧化后的单体硫过滤与硫化物加工厂的含硫废水中过滤硫化铁等不溶性硫化物。
3.2 过滤液体中固体催化剂
东瓯精密微孔过滤机早在20年前已大量用于固体催化剂的制造与应用中的细颗粒的过滤。现已成功用于化肥催化剂与石化催化剂的大规模生产,也用于精细化工生产上的钯炭、铜镍、锌粉等细催化剂的过滤。
3.3 粉末活性炭的精密过滤
化工生产,尤其是精细化工生产,大量应用粉末活性炭脱色,这些高质量炭的颗粒大部分为0.5 μm左右,有的细至0.3 μm,用滤布与滤网难以解决,且成本高、操作麻烦。东瓯精密微孔过滤已成功解决这一难题,在化工,尤其精细化工中大规模应用,滤液很清亮,保证不漏炭(1 000 ml滤液用φ50 mm,0.45 μm滤膜过滤完,膜上无炭黑点),确保了出口产品的质量。
3.4 大规模化工溶液过滤
已大规模用于氯碱与纯碱生产的原料盐水的高精度的净化过滤,如氯碱生产的二次盐水净化,必须使预处理后盐水在一次过滤(砂层过滤)后的悬浮物浊度从10 mg/L降至1 mg/L。东瓯精密微孔过滤机已大量用于二次盐水过滤,如浙江巨化电化厂,每小时过滤量达210 m3,过滤后盐水中Ca2+与Mg2+浓度均小于1 mg/L。
3.5 其 他
化工生产上的原料液体,液体中间体与液体产品过滤。
作离子交换、电渗析、超滤、纳滤、反渗透、精馏、蒸发等装置前的精密预过滤。