要旨：ポリエチレン管フィルターの使用状況の分析を通じて、その改善状況を簡単に紹介し、この設備は良好に運行し、電流効率を高める。

キーワード：塩水PEフィルターの改善

我が工場のダイヤフラム苛性ソーダの年間生産能力は13万tに達し、214台の30-IQ型ダイヤフラム電解槽を使用し、運転電流は基本的に50-52 kAである。

以前、我が工場の送電電解槽の精塩水は無弁濾過池装置の一次濾過しか経ておらず、しかも、精塩水を輸送する配管は普通の炭素鋼管であり、塩水の品質を保証することは困難であった。1998年11月、当工場はDJS-150型塩水二次ろ過装置3台を人に投入して生産した後、塩水の品質向上に比較的に良い効果を得て、電気槽の運行状況を改善して、電流効率を高めた。

しかし、このろ過装置の稼働から4カ月後、問題が発生し、電解槽の安定稼働を制約した。これに対して、我が工場は塩水二次ろ過装置の生産工場と共同で難関攻略を行い、技術改善を行い、装置、安定運行を確保した。

1問題がある

199年3月以降、3台のフィルターケーシング及びヘッダタンクに比較的に深刻な腐食が現れ始め、同時にフィルターポリエチレン管（以下PE管）に老化脆くなる現象が現れ、我が工場は何度も検査修理を経たが、塩水フィルターは依然として正常な使用を維持できず、その中の3#フィルターは1999年7月に停止し、2000年1-2月には運転中フィルターのフィルター管が大量に脱落し、何度も電解槽に入った精塩水に濁現象が現れ、電解槽の塩水の品質が得られず、電流効率は必然的に大きな影響を受けた。

2原因分析

2.1フィルタ設備の構造及び材質が不合理である

フィルターは筒体内にゴムを裏打ちしているが、筒体の各塩水の出入り口が短いのにゴムを裏打ちしておらず、設備本体の短い接合に比較的に深刻な腐食が発生した、同時に、その内部ヘッダタンク及びPE管継手は304材料を採用し、塩水中で深刻な塩素イオン腐食と不純電流腐食を受け、溶接ビードが割れ、ヘッダタンクの継手、PE管が大量に脱落し、正常な使用を維持できなかった。

2.2ろ過管結合方式が不合理である

ろ過管とヘッダタンクの継ぎ手結合方式はヘッダアダプタを採用し、ろ過管の通常のステンレス外カードは塩水腐食に耐えず、極めて脱落しやすく、さらにろ過管脱落現象をより頻繁にする。

2.3ろ過管の選択が不合理である

PE管は塩水濾過に一定の欠陥が存在し、濾過時に一部の微粒子が人管の内壁に入りやすいため、逆洗時に効果的に吹き出すことができず、閉塞現象をもたらし、濾過管の有効面積を大幅に低下させ、使用周期を明らかに短縮し、逆洗回数はもとの24 hごとに1回、6、8 hごとに1回に低下した。設備の信頼性が低下し、作業員の労働強度も増加した。

2.4使用温度が不合理である

プロセス上の欠陥のため、60℃の精製塩水は水素一塩水熱交換器を経て75℃に予熱され、二次ろ過装置に再投入された。PE管は75℃塩水温度で加速老化脆化現象が現れた。1999年11月に2台のフィルターPE管の大部分が老化し、脆裂脱落が深刻であり、2000年3月になると、すべてのPE管がほぼすべて老化し、正常な使用ができなくなった。

2.5空力スイッチング装置の信頼性が悪い

このフィルタは、逆洗時に空気圧スイッチ装置を用いて底部マンホールカバーを開排気する。しかし、その底部の空気圧速開装置は信頼性が悪く、使用時にマンホールカバーが開かないことがよくあり、しかも逆洗してマンホールカバーをリセットした後に密封が厳しくなく、漏れ現象が現れやすい。

3措置をとる

塩水の品質を確実に高め、槽電圧を下げ、電流効率を高めるために、我々は3台の塩水フィルターを改造した。

3.1フィルタの構造と材質の改善

フィルターの短絡部をすべて交換した後、設備内の全裏地PE、内部ステンレスヘッダタンクを廃止し、裏地ゴム花板式構造に変更し、花板は40 mm鋼板穿孔後の表面裏地ゴムを採用した。ろ過構造が変化したため、元液出口を側面から先端に変更し、配管を再配置した。改良を経て、設備は塩水腐食に耐えられるだけでなく、元の継ぎ手が脱落しやすく塩水がバイパスするため、塩水の品質が保証されない難題も解決した。

3.2ろ過管結合方式の改善

固定用継手と花板孔を結合し、継手とろ過管の結合はねじ熱膨張方式を採用し、固定継手の材質はステンレス鋼からポリプロピレンに変更した。結合方式の*改良により、フィルタ管の結合は非常に信頼性が高く、使用しても1本も脱落していない。

3.3フィルタ管の改良

一部の粒子が人の濾過管の内壁に入りやすく、管閉塞の問題を引き起こした場合、我々はすべての元の老化し、使用したPE管を交換し、実際に基づいて、元の規格がΦ31 x 20のPE管を改善し、平均孔径31-38µmをΦ38 x 20のPE管に改善し、平均孔径39-45µmとした。濾過管の孔径を拡大した後、管閉塞の問題を解決し、逆洗周期を延長し、現在の濾過器の逆洗回数は24 hごとに1回まで延長し、作業員の労働強度は大幅に低下した。PE管の肉厚を大きくすることは、ろ過管の強度を高めるだけでなく、ろ過管の穴を大きくする不足を補うことができる。

3.4プロセスを改造し、使用温度を下げる

PE管の使用温度は60℃以下に制御しなければならない。1999年11月に私たちは技術を改造し、改造した後、塩水工程は電解の精塩水先進二次ろ過装置に輸送し、水素ガス一塩水熱交換器と蒸気塩水熱交換器を通じて予熱してから人電解槽に入る。このように、入人二次塩水フィルターの精塩水温度は元の75℃から60℃程度に低下し、PE管の使用寿命を大幅に延長し、フィルターの長周期安定運転を行った。図10参照

3.5スイッチ装置を改良し、信頼性を高める

信頼性の悪い空気圧速開装置を廃止し、フィルタ底部の可動人孔を固定人孔に変更し、人孔にDg 200の排出口を増設し、手動バタフライ弁で制御する。逆洗時に非常に便利で、フィルターの元底部が漏れやすい問題も解決した。

4使用と改善効果

塩水二次フィルタの使用と改良により、塩水品質が向上し、電流効率が向上した。1998年11月に我が工場がオーバーホールした後にこのフィルターを使用し始めて、電流効率は明らかに上昇して、1999年通年の電流効率は1998年より1.75%上昇して、しかも毎月の電流効率はすべて92.7%を上回って、1999年11月にオーバーホールした後に改善した3台の二次フィルターはまた明らかな利益を生んで、2000年電解槽の電流効率は1999年より更に0.23%上昇した。現在、3台のフィルタは正常に動作しており、PEフィルタチューブに問題は発生していない。