專利名稱：制堿用鹽水的精密微孔薄層過濾工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制堿用鹽水的過濾工藝，特別涉及一種反吹時氣液共同反吹使薄濾餅層脫落增稠的精密微孔薄層過濾工藝。
背景技術：
堿或堿性鹽的生產(chǎn)需用鹽水作原料，鹽水的質(zhì)量優(yōu)劣直接影響成品的質(zhì)量、收率及成本。鹽水中的雜質(zhì)可通過非均相分離法、均相分離法串聯(lián)使用除去。非均相分離法主要有過濾、沉降、氣浮等方法；均相分離法主要有吸附、離子交換等方法。其中過濾是必不可少又非常關鍵的一步。
傳統(tǒng)堿生產(chǎn)中原料鹽水的非均相分離設備是重力沉降桶與深層顆粒分散型過濾桶。重力沉降桶設備龐大，一般只能去除沉降速度快的粗顆粒，細顆粒難以高效分離，如上游工藝有些波動，重力沉降桶容易發(fā)生濾液返混現(xiàn)象，導致操作惡化。目前，堿生產(chǎn)中還在大量采用的深層顆粒分散型過濾桶設備也很龐大，其分離效率比重力沉降桶高得多，但深層過濾桶的過濾過程都發(fā)生在深層內(nèi)部，隨著深層內(nèi)部積留的微粒不斷增多，易發(fā)生部分細顆粒在深層內(nèi)部不斷往前位移，最后發(fā)生穿濾，致使鹽水質(zhì)量變差為了保證鹽水質(zhì)量，往往需進行二次過濾。為了克服上述不足，近十年來開發(fā)了柔性濾布的管式過濾器與柔性微孔膜管過濾器，以及剛性燒結炭素管過濾器與剛性燒結微孔PE管過濾器。以上這些在鹽水過濾中也得到少量采用，管式過濾器的過濾屬表面過濾，細顆粒的過濾發(fā)生在過濾管外表面，而不是過濾管的深層。由于一般過濾管的直徑均不大，因而單位過濾機體積內(nèi)過濾面積很大，過濾同等體積的過濾液，管式過濾機比深層過濾桶的占地面積要小。柔性濾布管式過濾管，由于其毛細孔徑不會非常小，對一些亞微米級的固體微粒很難高效濾除，鹽水質(zhì)量難以保證。柔性微孔膜管式過濾器的過濾精度很高，可以高效濾住亞微米級微粒，但由于微孔膜抗拉強度比較低，不能用較高壓力的氣體進行高效反吹再生，易堵塞、易損壞，使其使用壽命比較低，使用成本相當高；剛性微孔過濾管目前主要是燒結炭素管與燒結微孔PE管，燒結炭素管的微孔孔徑較大，必須采用α纖維素作助濾劑進行預涂，預涂時需長時間循環(huán)，否則過濾精度與過濾效率都不高，α纖維素的價格很貴，操作成本較高，而且操作相當麻煩；炭素管還易為鹽水中氧化劑氧化而破壞微孔結構，使過濾性能惡化；微孔PE管是一種新型過濾管，機械強度與抗氧化性能均較好，價格也較低，如采用α纖維素助濾，則過濾精度與過濾效率高，濾速較快，但操作成本明顯增加，操作較麻煩，如不用α纖維素助濾，微孔管的毛細孔徑必須小，方能將Mg(OH)2等膠體濾住，但這些膠體等微粒在過濾管表面形成的濾餅阻力很大，導致平均濾速比較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制堿用鹽水過濾時不用助濾劑預涂，也能使過濾平均濾速保持較快，而且操作簡單，成本又低的精密微孔薄層過濾工藝。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下一種制堿用鹽水的精密微孔薄層過濾工藝，它包括以下步驟①將原料鹽水用泵送入精密微孔過濾機通過剛性微孔過濾管進行過濾，濾液經(jīng)花板進入位于過濾機上部的儲室再送出機外；②當濾餅厚度達0.5-2mm時，將經(jīng)過凈化的壓縮空氣從精密微孔過濾機上部儲室的上部壓入，使壓縮空氣與儲室中部分濾液形成氣液混入流體對所有剛性微孔過濾管進行爆破式反吹，使濾餅脫落，反吹后濾液中的氣泡上浮至花板下面從排空口排出；③上述過濾、反吹依次循環(huán)進行，反吹時間小于2-10秒；④反吹下的濾餅沉降到過濾機底部壓送至濾渣儲罐；⑤當濾速下降不能滿足工藝要求時停止過濾，將機內(nèi)未過濾的原料鹽水用壓縮空氣壓回原料鹽水罐中；⑥化學再生將再生液用泵送入過濾機內(nèi)進行循環(huán)過濾式動態(tài)再生，再生結束后通過壓縮空氣將再生液壓回再生液儲罐，再用自來水進行反沖清洗。
所述剛性微孔過濾管由若干層微孔孔徑由內(nèi)至外逐層減小的層狀結構構成。
本發(fā)明由于采用了上述工藝，過濾中，濾液先經(jīng)過濾機上部儲室再送出機外，當濾餅厚度達0.5-2mm時即反吹，反吹時，壓縮空氣能與儲室中部分濾液形成氣液混合流體對剛性微孔過濾管進行快速爆破式反沖洗，既使濾餅脫落，又使過濾管得到一定程度再生，使濾速恢復。過濾、反吹循環(huán)進行，反吹時間小于2-10秒，使整個過濾相當于是連續(xù)過濾，而所形成的濾餅層卻很薄就脫落，使過濾時濾餅阻力相對較小，從而使平均濾速下降過程大為延長，也即在不用助濾劑預涂的情況下，采用本工藝的精密微孔薄層過濾同樣能使過濾時平均濾速保持較快，而且操作簡單，成本又低。由于剛性微孔過濾管為層狀結構，各過濾層的孔徑由內(nèi)至外逐層減小，不僅使過濾阻力減小，過濾效率提高，而且再生容易。


圖1為本發(fā)明實施例制堿用鹽水的精密微孔薄層過濾工藝流程示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明實施例制堿用鹽水的精密微孔薄層過濾工藝包括以下裝置再生液貯罐1、鹽水原液貯罐2、空氣過濾器3、空氣壓縮機4、壓縮空氣貯罐5、精密微孔過濾機6、增稠濾渣貯罐7、離心泵8，以及PLC聯(lián)鎖全自控裝置。精密微孔過濾機6是本工藝的主要設備，它由三部分組成，其上部是一具有橢圓弧形封頭的圓柱形殼體，作為濾液或壓縮空氣的中間儲室；中部為圓柱形殼體，上、中部殼體通過一對法蘭聯(lián)接，上下法蘭之間夾一多孔的花板，剛性燒結微孔過濾管固定連接在花板孔壁上，本實施例剛性微孔過濾管由二層構成，外層的微孔孔徑比內(nèi)層的微孔孔徑小；本實施例過濾機下部為一錐底殼體，對大型過濾機也可用碟形或橢圓弧形殼體。精密微孔過濾機6內(nèi)部凡與料液接觸部位以及管道、閥、配件均應內(nèi)涂一定厚度的防腐層，所有測量儀表應有防腐保護裝置。對大型過濾機，必須另配濾渣貯罐，貯罐的大小主要取決于后面濾渣壓榨裝置的處理能力，貯罐底部的錐體包角應不大于30°，以利濾渣排除順利?？諝膺^濾器3用于過濾凈化空氣中的油、水與灰塵，0.3微米的過濾效率應超過99％；空氣貯氣罐5應保持0.6Mpa壓力；空氣壓縮機4的壓力只需0.7Mpa；空氣通氣量、空氣過濾器的過濾面積大小、壓縮空氣罐缸的容積均取決于精密微孔過濾機的過濾面積，也取決于過濾機的過濾精度。本過濾機的各泵、閥利用PLC聯(lián)鎖以實現(xiàn)全自控運行。
本實施例的制堿用鹽水的精密微孔薄層過濾的工藝流程如下將鹽水原液貯罐2中的原料鹽水通過離心泵8送入精密微孔過濾機6中，鹽水中的不溶性固體微粒均被截濾在所有微孔過濾管的外表面，濾液通過微孔過濾管壁進入中心孔道向上經(jīng)花板上的孔進入過濾機上部儲室，再通過管道送出機外。當濾餅厚度達到0.5-2mm時，具體厚度根據(jù)原料鹽水性能經(jīng)試驗確定，過濾結束后即進行壓縮空氣反吹，將壓縮空氣從精密微孔過濾機的儲室上部壓入，它與儲室中的部分濾液形成氣液混合流體對所有剛性微孔過濾管進行快速爆破式反沖洗，將積留在微孔過濾管外表面的薄層濾餅反吹脫落、沉降在過濾機底部或被壓送至增稠濾渣貯罐7，再定時排送至外面濾渣壓榨裝置。反吹后，濾液中有一定量的空氣氣泡上浮到花板下面從排空口排出，反吹排渣兼有微孔過濾管再生作用，反吹后，過濾管可絕大部分恢復其原有的過濾速度。反吹時間通常小于2-10秒，反吹結束后再進行過濾，再反吹循環(huán)進行，因此過濾相當于是連續(xù)過濾，但每次過濾后，微孔過濾管的阻力會有一定增加，隨過濾次數(shù)增多，微孔管的阻力也不斷增加，其增加規(guī)律一般符合指數(shù)曲線規(guī)律，即阻力逐步小幅增加到一定值以后，阻力會產(chǎn)生突變式急增。此時濾速已明顯下降，無法滿足工藝要求，必須停止過濾機的過濾操作，將過濾機殼體內(nèi)部未過濾的原料鹽水用壓縮空氣壓回到鹽水原液貯罐內(nèi)，如有多臺精密微孔過濾機并聯(lián)操作，也可將這臺已停止過濾機的內(nèi)剩液壓送至另一臺繼續(xù)過濾的過濾機的進料系統(tǒng)，然后進行化學再生。
化學再生液的主要成份應是能使堵塞在微孔管毛細孔內(nèi)的固體微粒快速溶解，或快速反應生成可溶性物質(zhì)，或迅速降解，使之成為非常細小而且與微孔管粘附性很小的微粒，可被水流從毛細孔內(nèi)沖洗出來，化學再生能使微孔管的毛細孔基本恢復。再生方法是將再生液通過防腐離心泵壓送至精密微孔過濾機內(nèi)，進行循環(huán)過濾式的動態(tài)再生過程，化學再生結束后，應利用壓縮空氣將精密微孔過濾機內(nèi)、包括部份管道內(nèi)的再生液壓回到再生液儲罐，然后利用自來水將所有微孔管，包括過濾機內(nèi)殼體及所有與再生液接觸的裝置與管道進行反沖洗，洗到無再生液殘留為止。
權利要求
1.一種制堿用鹽水的精密微孔薄層過濾工藝，其特征是該工藝包括以下步驟①將原料鹽水用泵送入精密微孔過濾機通過剛性微孔過濾管進行過濾，濾液經(jīng)花板進入位于過濾機上部的儲室再送出機外；②當濾餅厚度達0.5-2mm時，將經(jīng)過凈化的壓縮空氣從精密微孔過濾機上部儲室的上部壓入，使壓縮空氣與儲室中部分濾液形成氣液混入流體對所有剛性微孔過濾管進行爆破式反吹，使濾餅脫落，反吹后濾液中的氣泡上浮至花板下面從排空口排出；③上述過濾、反吹依次循環(huán)進行，反吹時間小于2-10秒；④反吹下的濾餅沉降到過濾機底部壓送至濾渣儲罐；⑤當濾速下降不能滿足工藝要求時停止過濾，將機內(nèi)未過濾的原料鹽水用壓縮空氣壓回原料鹽水罐中；⑥化學再生將再生液用泵送入過濾機內(nèi)進行循環(huán)過濾式動態(tài)再生，再生結束后通過壓縮空氣將再生液壓回再生液儲罐，再用自來水進行反沖清洗。
2.根據(jù)權利要求1所述的制堿用鹽水的精密微孔薄層過濾工藝，其特征是所述剛性微孔過濾管由若干層微孔孔徑由內(nèi)至外逐層減小的層狀結構構成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制堿用鹽水的精密微孔薄層過濾工藝，步驟如下將原料鹽水送入精密微孔過濾機中過濾，濾液經(jīng)花板進入過濾機上部的儲室再送出機外；當濾餅厚度達0.5－2mm時，將壓縮空氣從過濾機上部儲室的上部壓入與儲室中部分濾液形成氣液混合流體對過濾管進行快速爆破式反吹；過濾、反吹依次循環(huán)進行，反吹時間小于2－10秒；排除濾餅；化學再生。優(yōu)點是由于濾餅層厚度只有0.5－2mm時即被反吹脫落，使過濾時濾餅阻力較小，從而使平均濾速下降過程大為延長，也即在不用助濾劑預涂的情況下，采用精密微孔薄層過濾同樣能使過濾時平均濾速保持較快，而且操作簡單，成本又低。
文檔編號B01D29/66GK1562439SQ20041003316
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月8日 優(yōu)先權日2004年4月8日
發(fā)明者宋顯洪, 宋志驥 申請人:宋志驥