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硫氰酸钠溶液膜净化装置的应用

作　者: 刘忠恩
导　师: 丁伟
学　校: 东北石油大学
专　业: 化学工程
关键词: 膜分离纳滤纳滤膜净化硫氰酸钠
分类号: TQ028.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

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%.

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
创新点摘要  5-8
前言  8-9
第一章文献综述  9-26
  1.1 腈纶生产工艺的介绍  9-10
  1.2 通常采用的硫氰酸钠溶液净化方法  10-11
    1.2.1 萃取法  10
    1.2.2 吸附法  10
    1.2.3 凝胶色谱法  10
    1.2.4 结晶法  10-11
    1.2.5 离子延迟树脂法  11
    1.2.6 离子交换法  11
    1.2.7 其它方法  11
  1.3 硫氰酸钠的性质与用途  11-12
  1.4 膜分离技术介绍  12-16
    1.4.1 膜分离概述  12-13
    1.4.2 膜及膜组件  13-16
    1.4.3 膜分离中有机物的特性对去除率的影响  16
  1.5 纳滤膜  16-22
    1.5.1 应用及特点  16-17
    1.5.2 纳滤过程的分离特性  17-18
    1.5.3 纳滤的分离机理  18-22
  1.6 纳滤膜污染及清洗办法  22-24
    1.6.1 膜污染和劣化的过程  22
    1.6.2 影响膜污染的因素  22-23
    1.6.3 膜的清洗  23-24
  1.7 应用膜技术净化硫氰酸钠溶液的情况  24-25
  1.8 本文研究目的及内容  25-26
    1.8.1 研究目的  25
    1.8.2 研究内容  25-26
第二章大庆石化公司腈纶厂净化装置工艺原理及流程  26-34
  2.1 大庆石化公司腈纶厂净化装置工艺特点  26-27
    2.1.1 批次处理  26
    2.1.2 化学清洗  26
    2.1.3 分级纳滤  26
    2.1.4 运行独立  26-27
  2.2 大庆石化公司腈纶厂净化装置工艺原理  27-32
    2.2.1 纳滤的工艺原理  27
    2.2.2 纳滤膜进料液的选用  27-30
    2.2.3 腈纶生产过程杂质的产生  30-31
    2.2.4 进料液的预处理  31
    2.2.5 透过液的流向  31
    2.2.6 控制技术的应用  31
    2.2.7 化验分析的方法  31-32
  2.3 大庆石化公司腈纶厂净化装置工艺流程叙述  32-34
第三章大庆石化公司腈纶厂纳滤技术方法实验研究  34-46
  3.1 引言  34
  3.2 纳滤装置及实验条件  34-37
    3.2.1 纳滤装置  34-35
    3.2.2 实验用试剂  35-36
    3.2.3 实验用仪器  36
    3.2.4 实验用膜  36-37
    3.2.5 实验条件  37
    3.2.6 化验分析  37
    3.2.7 实验操作过程  37
  3.3 性能参数  37-38
  3.4 实验方案  38
    3.4.1 选择合适的纳滤膜产品  38
    3.4.2 操作因素对纳滤膜性能的影响  38
    3.4.3 pH 值对纳滤膜性能的影响  38
  3.5 实验结果与讨论  38-43
    3.5.1 确定适合的纳滤膜产品  38-39
    3.5.2 操作因素的影响  39-42
    3.5.3 pH 值的影响  42-43
  3.6 DK 螺旋卷式纳滤膜处理NaSCN 稀料液的效果  43-45
    3.6.1 NaSCN 的纳滤效果  43
    3.6.2 Na_2S0_4 的纳滤效果  43-44
    3.6.3 Fe 的纳滤效果  44
    3.6.4 NVI 的纳滤效果  44-45
  3.7 本研究中纳滤膜的清洗  45
  3.8 本章小结  45-46
第四章大庆石化公司腈纶厂净化装置的应用  46-51
  4.1 大庆石化公司腈纶厂净化装置项目介绍  46-47
    4.1.1 项目概述  46
    4.1.2 应用中的工艺调整  46-47
  4.2 大庆石化公司腈纶厂净化装置的应用结果  47-51
    4.2.1 净化装置的运行情况  47-48
    4.2.2 净化装置的运行效果  48-51
结论  51-52
参考文献  52-54
致谢  54-55
论文摘要  55-63

硫氰酸钠溶液膜净化装置的应用

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