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ECTFE膜性能对盐水的影响!

导读:用热致相分离法制备乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE) 膜,对ECTFE、聚醚砜(PES) 、聚四氟乙烯(PTFE)膜材料盐水精制的性能进行比较。


返回列表 来源:未知 发布日期:2019-07-30 09:17【
氯碱生产中盐水质量至关重要,盐水质量的优劣不仅对生产过程中的电耗有影响,而且会影响电解槽隔膜和离子膜的使用寿命,因此,必须进行盐水精制。早期制备精制盐水主要采用澄清桶过滤工艺,但是该工艺流程较长,澄清桶数目众多,占地广,运行费用高,精制的盐水质量不稳定,极易受到原料盐的影响。据天津津腾实验设备有限公司了解到近年来,有机膜和无机陶瓷膜在盐水精制中应用的新工艺替代传统的澄清桶盐水精制工艺,极大地提高了精制盐水的质量,同时延长了后续工序中离子膜的使用寿命。目前,国内氯碱行业盐水精制中所用的有机分离膜供应商主要有美国的戈尔公司和日本的住友株式会社,膜材料均为聚四氟乙烯(PTFE)。

PTFE薄膜具有表面光滑、质密的特点,固体颗粒不易穿透膜材料;PTFE膜还具有表面能低和摩擦因数小的特点,所以薄膜滤料不易堵塞,容易清洗干净,低压反冲的方式可完全去除截留在薄膜表面的固体颗粒而恢复膜的渗透通量;PTFE膜强度高、耐碱性好、耐腐蚀性强,极大地提高了滤膜的使用寿命。然而,PTFE膜孔径不易控制,抗污染性能不好。含氟聚合物有很高的力学强度、热稳定性和化学稳定性,是一类高性能膜材料。乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)具备优于聚偏氟乙烯(PVDF)的耐强碱强酸、耐高温、耐强化学腐蚀性能及优于PTFE的可加工性能,是制备高性能
微孔膜的理想材料。文献报道了ECTFE膜的研究成果,但至今还没有关于ECTFE膜在盐水精制工艺中应用的相关报道。天津津腾实验设备有限公司采用热致相分离法制备ECTFE膜,并对ECTFE膜进行亲水改性,考察ECTFE膜孔径和膜的亲水性对盐水精制性能的影响。
                                                       表1清洗前后膜材料的截留性能

膜材料对盐水精制过程截留性能的影响如表1所示。
天津津腾实验设备有限公司由表1可知有:运行180h后,PES膜和PTFE膜过滤后的渗透液中Ca2+、Mg2+的总质量浓度和浊度大于ECTFE膜过滤后的渗透液中Ca2+、Mg2+的总质量浓度和浊度,这是由于PES膜表面易被污染物堵塞,跨膜压差变大,引起膜的截留性能变差,导致渗透液中杂质含量高;PTFE膜存在大孔,截留率相对较低;而ECTFE膜大孔占比小,截留率高,导致渗透液中Ca2+、Mg2+的总质量浓度和浊度小,有利于制备高品质的精制盐水。
 
(1)天津津腾发现当盐水精制工艺运行180h以内时,对PES、PTFE和ECTFE3种膜在盐水精制过程中的性能进行比较后发现:由于ECTFE膜材料耐碱性能好、孔径分布窄,膜结构有利于去除盐水中的杂质离子,在该体系中有很好的分离性能和截留性能,制备的精制盐水符合控制指标,具有良好的市场潜力。 

(2)ECTFE膜孔径越大,盐水的渗透通量衰减越严重;但如果孔径过小,膜自身阻力较大,初始通量较低。实验中发现,平均孔径为210nm的ECTFE膜更适用于盐水精制过程。 

(3)采用PVAc对ECTFE膜进行亲水改性后的膜在不破坏原膜性能的基础上,膜的亲水性得到改善。与原膜相比较,在盐水精制工艺中亲水改性的ECTFE膜抗污染性能更好,更有利于获得高渗透通量、高品质的精制盐水。