硫氰酸钠溶液膜净化装置的应用

论文摘要

纳滤是一种新型的膜分离技术,介于反渗透和超滤之间。作为新兴的分离技术,纳滤膜通常应用对象是液体,尤其是水溶液,纳滤膜拥有1nm左右的微孔结构,截留分子量为200～1000。在膜分离过程中,影响杂质去除率的因素很多,其中杂质本身特性对其去除率的影响非常大,杂质相对分子量的大小影响着膜孔机械截留作用的大小,杂质的物理化学特征参数影响着膜与杂质间排斥力作用的大小。腈纶生产中有一些有机物转化为可溶的不挥发性杂质,进入硫氰酸钠溶液,影响腈纶丝的质量。应用纳滤分离技术,处理腈纶生产所用的溶剂硫氰酸钠溶液,能有效地去除溶液中可溶的不挥发性杂质,得到纯度较高的硫氰酸钠溶液。在大庆石化公司腈纶厂回收车间,本研究采用实验装置,分别试用美国GE Osmonics DK螺旋卷式纳滤膜及Dow FILMTEC NF螺旋卷式纳滤膜,通过试验效果的对比,确认GE Osmonics DK螺旋卷式纳滤膜更适于该装置硫氰酸钠溶液的净化,并观察流量、温度、压力、pH值等因素对膜过滤性能的影响。利用试验经验,参考文献资料及现有的成功经验,结合纳滤过程的特点,选择合适的膜组件及工艺流程,利用清洗膜组件来减轻污染,设计并建成一套纳滤装置,通过调试及试运行,确定主要设备的操作参数和工艺条件,实现工业化应用,为同类装置的今后设计探索出一条可靠的途径。工业应用结果表明,经纳滤处理的透过液中,不挥发性杂质含量低于1.0%,硫氰酸钠99.0%以上透过纳滤膜,不挥发性杂质去除率大于70.0%,硫酸钠去除率大于98.0%.

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 腈纶生产工艺的介绍
• 1.2 通常采用的硫氰酸钠溶液净化方法
• 1.2.1 萃取法
• 1.2.2 吸附法
• 1.2.3 凝胶色谱法
• 1.2.4 结晶法
• 1.2.5 离子延迟树脂法
• 1.2.6 离子交换法
• 1.2.7 其它方法
• 1.3 硫氰酸钠的性质与用途
• 1.4 膜分离技术介绍
• 1.4.1 膜分离概述
• 1.4.2 膜及膜组件
• 1.4.3 膜分离中有机物的特性对去除率的影响
• 1.5 纳滤膜
• 1.5.1 应用及特点
• 1.5.2 纳滤过程的分离特性
• 1.5.3 纳滤的分离机理
• 1.6 纳滤膜污染及清洗办法
• 1.6.1 膜污染和劣化的过程
• 1.6.2 影响膜污染的因素
• 1.6.3 膜的清洗
• 1.7 应用膜技术净化硫氰酸钠溶液的情况
• 1.8 本文研究目的及内容
• 1.8.1 研究目的
• 1.8.2 研究内容
• 第二章 大庆石化公司腈纶厂净化装置工艺原理及流程
• 2.1 大庆石化公司腈纶厂净化装置工艺特点
• 2.1.1 批次处理
• 2.1.2 化学清洗
• 2.1.3 分级纳滤
• 2.1.4 运行独立
• 2.2 大庆石化公司腈纶厂净化装置工艺原理
• 2.2.1 纳滤的工艺原理
• 2.2.2 纳滤膜进料液的选用
• 2.2.3 腈纶生产过程杂质的产生
• 2.2.4 进料液的预处理
• 2.2.5 透过液的流向
• 2.2.6 控制技术的应用
• 2.2.7 化验分析的方法
• 2.3 大庆石化公司腈纶厂净化装置工艺流程叙述
• 第三章 大庆石化公司腈纶厂纳滤技术方法实验研究
• 3.1 引言
• 3.2 纳滤装置及实验条件
• 3.2.1 纳滤装置
• 3.2.2 实验用试剂
• 3.2.3 实验用仪器
• 3.2.4 实验用膜
• 3.2.5 实验条件
• 3.2.6 化验分析
• 3.2.7 实验操作过程
• 3.3 性能参数
• 3.4 实验方案
• 3.4.1 选择合适的纳滤膜产品
• 3.4.2 操作因素对纳滤膜性能的影响
• 3.4.3 pH 值对纳滤膜性能的影响
• 3.5 实验结果与讨论
• 3.5.1 确定适合的纳滤膜产品
• 3.5.2 操作因素的影响
• 3.5.3 pH 值的影响
• 3.6 DK 螺旋卷式纳滤膜处理NaSCN 稀料液的效果
• 3.6.1 NaSCN 的纳滤效果
• 2S0₄ 的纳滤效果'>3.6.2 Na₂S0₄的纳滤效果
• 3.6.3 Fe 的纳滤效果
• 3.6.4 NVI 的纳滤效果
• 3.7 本研究中纳滤膜的清洗
• 3.8 本章小结
• 第四章 大庆石化公司腈纶厂净化装置的应用
• 4.1 大庆石化公司腈纶厂净化装置项目介绍
• 4.1.1 项目概述
• 4.1.2 应用中的工艺调整
• 4.2 大庆石化公司腈纶厂净化装置的应用结果
• 4.2.1 净化装置的运行情况
• 4.2.2 净化装置的运行效果
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 论文摘要