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ECTFE膜性能對(duì)鹽水的影響！

導(dǎo)讀:用熱致相分離法制備乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE) 膜，對(duì)ECTFE、聚醚砜(PES) 、聚四氟乙烯(PTFE)膜材料鹽水精制的性能進(jìn)行比較。


返回列表 來源：未知 發(fā)布日期：2019-07-30 09:17【大 中 小】
氯堿生產(chǎn)中鹽水質(zhì)量至關(guān)重要，鹽水質(zhì)量的優(yōu)劣不僅對(duì)生產(chǎn)過程中的電耗有影響，而且會(huì)影響電解槽隔膜和離子膜的使用壽命，因此，必須進(jìn)行鹽水精制。早期制備精制鹽水主要采用澄清桶過濾工藝，但是該工藝流程較長，澄清桶數(shù)目眾多，占地廣，運(yùn)行費(fèi)用高，精制的鹽水質(zhì)量不穩(wěn)定，極易受到原料鹽的影響。據(jù)天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司了解到近年來，有機(jī)膜和無機(jī)陶瓷膜在鹽水精制中應(yīng)用的新工藝替代傳統(tǒng)的澄清桶鹽水精制工藝，極大地提高了精制鹽水的質(zhì)量，同時(shí)延長了后續(xù)工序中離子膜的使用壽命。目前，國內(nèi)氯堿行業(yè)鹽水精制中所用的有機(jī)分離膜供應(yīng)商主要有美國的戈?duì)柟竞腿毡镜淖∮阎晔綍?huì)社，膜材料均為聚四氟乙烯(PTFE)。

PTFE薄膜具有表面光滑、質(zhì)密的特點(diǎn)，固體顆粒不易穿透膜材料;PTFE膜還具有表面能低和摩擦因數(shù)小的特點(diǎn)，所以薄膜濾料不易堵塞，容易清洗干凈，低壓反沖的方式可完全去除截留在薄膜表面的固體顆粒而恢復(fù)膜的滲透通量;PTFE膜強(qiáng)度高、耐堿性好、耐腐蝕性強(qiáng)，極大地提高了濾膜的使用壽命。然而，PTFE膜孔徑不易控制，抗污染性能不好。含氟聚合物有很高的力學(xué)強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，是一類高性能膜材料。乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)具備優(yōu)于聚偏氟乙烯(PVDF)的耐強(qiáng)堿強(qiáng)酸、耐高溫、耐強(qiáng)化學(xué)腐蝕性能及優(yōu)于PTFE的可加工性能，是制備高性能微孔膜的理想材料。文獻(xiàn)報(bào)道了ECTFE膜的研究成果，但至今還沒有關(guān)于ECTFE膜在鹽水精制工藝中應(yīng)用的相關(guān)報(bào)道。天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司采用熱致相分離法制備ECTFE膜，并對(duì)ECTFE膜進(jìn)行親水改性，考察ECTFE膜孔徑和膜的親水性對(duì)鹽水精制性能的影響。
                                                       表1清洗前后膜材料的截留性能

膜材料對(duì)鹽水精制過程截留性能的影響如表1所示。天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司由表1可知有:運(yùn)行180h后，PES膜和PTFE膜過濾后的滲透液中Ca2+、Mg2+的總質(zhì)量濃度和濁度大于ECTFE膜過濾后的滲透液中Ca2+、Mg2+的總質(zhì)量濃度和濁度，這是由于PES膜表面易被污染物堵塞，跨膜壓差變大，引起膜的截留性能變差，導(dǎo)致滲透液中雜質(zhì)含量高;PTFE膜存在大孔，截留率相對(duì)較低;而ECTFE膜大孔占比小，截留率高，導(dǎo)致滲透液中Ca2+、Mg2+的總質(zhì)量濃度和濁度小，有利于制備高品質(zhì)的精制鹽水。
 
(1)天津津騰發(fā)現(xiàn)當(dāng)鹽水精制工藝運(yùn)行180h以內(nèi)時(shí)，對(duì)PES、PTFE和ECTFE3種膜在鹽水精制過程中的性能進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn):由于ECTFE膜材料耐堿性能好、孔徑分布窄，膜結(jié)構(gòu)有利于去除鹽水中的雜質(zhì)離子，在該體系中有很好的分離性能和截留性能，制備的精制鹽水符合控制指標(biāo)，具有良好的市場(chǎng)潛力。 

(2)ECTFE膜孔徑越大，鹽水的滲透通量衰減越嚴(yán)重;但如果孔徑過小，膜自身阻力較大，初始通量較低。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，平均孔徑為210nm的ECTFE膜更適用于鹽水精制過程。 

(3)采用PVAc對(duì)ECTFE膜進(jìn)行親水改性后的膜在不破壞原膜性能的基礎(chǔ)上，膜的親水性得到改善。與原膜相比較，在鹽水精制工藝中親水改性的ECTFE膜抗污染性能更好，更有利于獲得高滲透通量、高品質(zhì)的精制鹽水。