新型刚性高分子精密过滤在合成氨净化装置及应用.pdfVIP

第十六届争国化肥一甲醇技术年会 The1劬_NationaIFertilizcr锄dMeth柚olTechnicalAnnual Mccting 新型刚性高分子精密过滤在合成氨净化装置的应用 方明孙斌 宋志胜 (湖南金信化工有限公司 冷水江417506)(温州尔瓯微孔过滤有限公司浙江325003) l 新型高分子微孔精密过滤工艺概述 1．1液体精密过滤的现状及其存在的问题 化工生产中液固分离是常见的操作单元，包括沉降和过滤分离两大类。由于前者要求液固两相必须 有一定的密度差，而后者不受限制，因此过滤分离应用较广。液同过滤分为粗级过滤(100岬)、亚 精密过滤(100～10岬)、精密过滤(10～lM1)、超精密过滤(1～0．1岬)、超滤、纳滤及反渗透(0．1 岬)。对于大多数化工液体而言，须要进行精密过滤。 目前，大于10岫的粗级过滤与亚精密过滤，采用非金属、金属滤布或滤网作过滤介质的间歇或 连续过滤机可满足要求。精度要求小于1岬的液体过滤，采用有机或无机微孔膜也可获得较好解决。 但应用最广泛的精密过滤却存在如下问题，而成为最薄§日的过滤操作。 lO～l um的液体精密过滤，包括可形成滤饼层的“液体精密滤饼过滤”和不形成滤饼层的“液体 精密澄清过滤”。当前，精密滤饼过滤的介质大多采用整体型的用作弧精密过滤的滤布、滤网或滤毡。 它存在两大不足： (1)过滤前期，小于10¨m的微粒会穿漏，只有进行反复循环，待lO“m左右的微粒形成一定厚 度的滤饼，过滤精度才逐渐达到要求，即过滤效率较低： (2)由于滤布或滤网为非剐性，对较黏细颗粒形成的滤饼难以简便卸除。作为精密澄清过滤的介 质，分为整体型和分散型两类。整体型一般是较厚的烛型滤芯、滤毡或滤板，它们常因难以有效再生而 需要频繁更换，由于消耗人量的滤材，成本较高。分散型滤材有颗粒与长纤维两种，它们均可再生而反 复使用，但也存在两大不足。一是其孔隙内易产生板结现象，导致过滤时产生沟流，严重影响过滤效率； 二是由于过滤介质的孔隙率大，细颗粒很容易穿滤出去，因而过滤质量不稳定。 1．2新型高分子微孔精密过滤工艺 为解决液体精密过滤存在的不足，我国科技工作者从事了以刚性高分子材料为过滤介质的微孔过滤 技术研制与开发。目前已形成硬件(高分子微孔烧结过滤管及精密过滤机的制造)与软件(过滤物料的 性能测试、过滤设计计算)都比较成熟的新型液体精密过滤技术。 该技术的核心元件一过滤介质，是一种以烧结聚 乙烯为原料的高分子微7L管，经过活化、改性、复合 等特殊工艺而制成，其管肇上充满了毛细小孔，平均 孔径为2～140岬，过滤精度为O．5～1¨m。微孔管具 有剐性，可耐外压0．2～O．5MPa，耐内开iO．4～1MPa。 高分子微孔精密过滤的基本原理是：利用微孔管 正向过滤，反向冲洗、再生(见图1)。工作时，待过 滤物流向微iL管，其中的固体杂质微粒被微孔管捕 捉，在管外形成滤渣定期排出：过滤液穿越微孔管后． 汇集到出料口流出，从而实现溶液的过滤分离。当微 孔管堵塞严重时，可暂停过滤，从反向冲洗口或正向 I过滤液进口2正向冲洗入口3过滤液出口(反向 冲洗口通入清洗物，将其冲洗(反向冲洗为主)，微冲洗入口) 4过滤机外壳5微孔管6渣料出口 孔管再生厉继续过滤……。 图l刚性高分子微孔精密过滤原理 第十六届辛固化肥一F『I阱技术年会 NatiOnaIFenllizerandMethano】TcchnIcalAnnual ne16th MeeIing l_3高分子微孔精密过滤的特点 它的主要优点是： (1)过滤效率高。最小可过滤O．5岬，过滤效率可大于99．9％； (2)卸除滤饼简便。对滤饼进行快速反吹，可很方便地、轻松地卸除； (3)再生效率高。应用反吹法可对微孔管进行高效、简单的物理再生，微孔管可长期使用；