精制剂及HVM膜过滤器在一次盐水精制过程中的作用
摘 要：本文主要介绍了一次盐水精制过程中精制剂和HVM膜过滤器的作用，以及HVM膜的使用与维护。
关键词：精制剂 一次盐水 HVM膜
一、盐水精制的目的
氯碱工业生产过程中，无论采用海盐、湖盐、岩盐或卤水中的哪一种原料，都含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质，以及细菌、藻类残体、腐殖酸等天然有机物和机械杂质。这些杂质在化盐时会被带入盐水系统中，如不去除将会造成离子膜的损伤，从而使其效率下降，破坏电解槽的正常生产，并使离子膜的寿命大幅度缩短。盐水中一些杂质会在电解槽中产生副反应，降低阳极电流效率，并对阳极寿命产生影响。因此，盐水必须进行精制操作除去盐水中的大量杂质，生产满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水[1]。
二、盐水精制过程中所需的精制剂及其要求
盐水精制过程所需精制剂汇总表
三、精制剂的作用
1.碳酸钠去除盐水中的Ca2+
由于钙离子与碳酸根离子可生成难溶性的碳酸钙沉淀，因此，在盐水中加入碳酸钠溶液，可使盐水中的钙离子与碳酸根离子生成碳酸钙沉淀而除去，其化学反应式如下：
Ca2++CO32-→CaCO3↓
为了将Ca2+有效去除，精制剂碳酸钠的加入量要比反应所需理论量稍多些（即过量0.25-0.70g/L）。
2.氢氧化钠去除盐水中的Mg2+
由于镁离子与氢氧根离子可生成难溶性的氢氧化镁沉淀，因此，在盐水中加入氢氧化钠溶液，可使盐水中的镁离子与氢氧根离子生成氢氧化镁沉淀而除去，其化学反应式如下：
Mg2++2OH-→Mg（OH）2↓
为了将镁离子有效去除，精制剂氢氧化钠的加入量要比反应所需的理论量稍
多些（即过量0.1-0.3g/L）。
3.次氯酸钠去除盐水中的菌藻类及其有机物
盐水中的菌藻类会分泌一种粘液，与腐殖酸等天然有机物混合在一起很难过滤，大大影响过滤能力；如进入盐水二次精制工序还将影响树脂塔交换能力和离子膜的性能；菌藻类和腐殖酸等有机物可以被次氯酸钠分解成小分子，再通过FeCl3的吸附和共沉作用，在预处理器中被预先除去，一部分不溶性杂质也被同时除去。这是保障过滤和精制效率的有效手段。
4.亚硫酸钠去除盐水中的游离氯
由于盐水中的游离氯会损坏离子交换树脂（螯合树脂），因此，需用亚硫酸钠将盐水中的游离氯除尽。其反应式如下：
NaClO+Na2SO3→Na2SO4+NaCl
为了确保游离氯被除尽，亚硫酸钠应过量投加，根据测量过滤后盐水的ORP值，调节Na2SO3投加量控制盐水中的游离氯。
为使精盐水中游离氯为零，根据在线的ORP检测结果（要求ORP<-50mV），适量增减Na2SO3溶液的投加量[1]。
四、HVM膜过滤器的作用
经预处理器处理后的粗盐水中仍含有少量的机械杂质、大量的Ca2+离子及微量的氢氧化镁，因此需加入一定量的碳酸钠充分反应后，生成CaCO3沉淀，在一定的压力下通过平均孔径约为0.5μm的HVM膜，使杂质被过滤掉，从而得到纯净的一次盐水[2，3]。
五、HVM膜过滤器的使用与维护
1.主要技术参数
型号HVM-120-CS/R-TM 过滤面积：F=120m2
过滤压力：P≤0.05Mpa 最高工作温度：T< 60℃
容积：V=12.7m3 规格：φ2000×H5900
2.过滤系统工作原理
2.1结构
过滤器主要由罐体、过滤元件（过滤袋）、管道、自动控制阀（气动挠性阀）、反冲罐、自动控制系统、气动控制系统构成。
2.2工艺流程
2.3 工作原理
过滤液通过1#阀进入过滤器，并经过薄膜过滤袋进行过滤。清液经过薄膜过滤进入上腔（清液腔），通过溢流管排出；过滤液中的固体物质（滤渣）被薄膜过滤袋截留在过滤袋的表面。当过滤一段时间后，薄膜过滤袋上的滤渣达到一定的厚度后，过滤器自动进入反冲清膜状态（1#、4#、7#阀按各自的功能自动切换，使滤渣脱离薄膜过滤袋表面并沉降到过滤器的锥形底部，过滤器自动进入下一个过滤、反冲、沉降周期；当过滤器锥形底部的滤渣达到一定的量时，过滤器自动打开6#阀排出滤渣，然后重新进入下一个运行循环周期。
六、结论
一次盐水精制过程中主要通过加入各种不同的精制剂去除各种有机、无机杂质，从而确保一次盐水的工艺控制指标。HVM膜过滤器是一次盐水精制过程中去除各种杂质的最后一道屏障，所以，必须确保HVM膜过滤器稳定运行，才能保证最后送外二次盐水工序的盐水质量。
参考文献
[1] 刑家悟， 刘东升. 离子膜法制烧碱操作问答[M]. 化学工业出版社， 北京. 2009年 6月， 1-8.
[2] 李德敏.HVM膜过滤器在氯碱盐水制中的应用[D]. 2005年全国氯碱行业盐水技术交流会暨“凯膜杯”论文报告会专辑， 82-83.
[3] 秦留. 凯膜过滤技术在一次盐水精制中的应用[J].氯碱工业， 2006， （9）： 4-5.