요약: 폴리에틸렌관 필터의 사용 현황 분석을 통해 그 개선 상황을 간략하게 소개하였는데, 이 설비는 잘 작동하고 전류 효율을 높인다.

키워드: 소금물 PE 필터 개선

우리 공장의 격막 소다의 연간 생산 능력은 13만 t에 달하며, 214대의 30-IQ형 격막 전해조를 사용하며, 운행 전류는 기본적으로 50152kA이다.

이전에 우리 공장에서 전해조를 보내는 정염수는 무밸브 여과지 장치의 한 번의 여과만을 거쳤을 뿐만 아니라, 정염수를 수송하는 파이프는 일반 탄소 강관이기 때문에 소금물의 품질을 보장하기 어려웠다.1998년 11월, 우리 공장은 DJS-150형 염수 2차 여과장치 3대를 투인 생산한 후 염수 품질 향상에 비교적 좋은 효과를 거두었고, 전조의 운행 상황을 개선하였으며, 전류 효율을 향상시켰다.

그러나 이 여과장치가 작동한 지 4개월 만에 문제가 생겨 전해조의 안정적인 작동을 제약했다.이에 우리 공장은 소금물 2차 여과장치의 생산공장과 공동으로 난관을 돌파하고 기술개선을 진행하여 장치와 안정적인 운행을 확보하였다.

1 문제

1999년 3월 이후 3대의 여과기 하우징과 집액통에 비교적 심각한 부식이 발생하기 시작했고 폴리에틸렌관(이하 PE관)을 여과하여 노화되고 바삭해지는 현상이 나타났다. 비록 우리 공장은 여러 차례의 점검을 거쳤지만 염수여과기는 여전히 정상적인 사용을 유지할 수 없었다. 그 중 3#여과기는 1999년 7월에 사용을 중단했고 2000년 1-2월에 운행 중인 여과기의 여과관이 대량으로 탈락하여 여러 차례 전해조에 들어가는 정제된 염수 전류의 효율이 비교적 큰 영향을 받았다.

2 원인 분석

2.1 필터 설비 구조 및 재질 불합리

여과기는 비록 통체 안감 고무이지만, 통체 각 염수 수출입 단접은 오히려 안감 고무가 없어 설비 본체 단접에 비교적 심각한 부식이 나타났다;동시에 그 내부의 집액상자 및 PE관 이음매는 304 재료를 사용하기 때문에 소금물에서 심각한 염소이온 부식과 잡산전류 부식을 받아 용접봉이 갈라지고 집액상자의 이음매, PE관이 대량으로 떨어져 정상적인 사용을 유지할 수 없다.

2.2 여과관 연결 방식이 불합리하다

여과관과 집액상자의 이음매련결방식은 세트접합카드를 사용하는데 여과관의 일반적인 스테인리스강외카드는 염수부식에 견디지 못하고 쉽게 탈락되며 나아가 여과관의 탈락현상이 더욱 빈번해진다.

2.3 여과관 선택 불합리

PE관은 소금물 여과 중에 일정한 결함이 존재하는데, 여과 시 일부 미립자가 인관의 내벽에 쉽게 들어가기 때문에, 반세척 시 효과적으로 불지 못하여 막힘 현상을 초래하여 여과관의 유효 면적을 크게 낮추고, 사용 주기를 뚜렷하게 단축하며, 반세척 횟수는 원래 24h마다 한 번, 반세척 횟수는 618h마다 한 번으로 낮아진다.설비의 신뢰할 수 있는 성능이 떨어지고 작업자의 노동 강도도 증가했다.

2.4 불합리한 사용 온도

공예상의 결함으로 60 ℃ 의 정염수는 수소 1염수 환열기를 거쳐 예열이 75 ℃ 에 달하고 다시 2차 여과장치에 들어간다.PE관은 75℃ 의 염수 온도에서 노화를 가속화하고 바삭해지는 현상이 나타난다.1999년 11월에는 필터 PE관 2대가 대부분 노화돼 바삭바삭하게 찢어지고 탈락이 심한 것을 발견했고, 2000년 3월에는 모든 PE관이 거의 모두 노후화돼 제대로 사용할 수 없었다.

2.5 공기압 스위치 장치의 신뢰성 저하

이 필터는 반세척 시 공기압 스위치 장치를 사용하여 하단의 맨홀 뚜껑을 열어 배기한다.그러나 그 밑부분의 공기압 속개 장치는 신뢰성이 비교적 떨어지기 때문에 사용할 때 맨홀 뚜껑이 자주 열리지 않을 뿐만 아니라 맨홀 뚜껑을 반세척하고 재설정한 후 밀봉이 엄격하지 않아 누출 현상이 나타나기 쉽다.

3 조치

소금물의 질을 확실히 높이고 홈의 전압을 낮추며 전류효률을 높이기 위하여 우리는 3대의 소금물려과기를 개조하였다.

3.1 필터의 구조 및 재료 개선

필터의 단접을 전부 교체한 후 설비 내 전체 라이닝 PE, 내부 스테인리스강 집액상자를 취소하고 라이닝 플라워 판식 구조로 변경하며, 플라워 판은 40mm 강판으로 구멍을 뚫은 후 표면에 고무를 라이닝한다.여과 구조가 바뀌었기 때문에 원 출액구를 측면에서 상단으로 바꾸어 파이프를 재배치한다.개선을 거쳐 설비는 소금물의 부식에 내성이 있을 뿐만 아니라 원래 이음매가 쉽게 떨어져 소금물이 옆길로 가고 소금물의 품질이 보장되지 않는 난제도 해결하였다.

3.2 필터 연결 개선

고정용 이음매를 사용하여 꽃판 구멍과 연결하고, 이음매와 여과관의 연결은 나사열이 팽팽해지는 방식을 사용하며, 고정 이음매의 재질은 스테인리스강에서 폴리프로필렌으로 변경한다.연결 방식의 * 개선을 통해 여과관의 연결은 매우 신뢰할 수 있으며, 지금까지 한 개도 떨어지지 않았다.

3.3 필터 튜브 개선

일부 입자가 여과관 내벽에 쉽게 들어가 파이프 막힘 문제를 일으키는 것에 대하여 우리는 원래 이미 노화되어 사용되었던 모든 PE관을 교체하고, 실제에 근거하여 원래 규격이 Φ31x20인 PE관을 평균 공경 31-38µm에서 Φ38x20인 PE관으로 개선하였으며, 평균 공경 39145µm이다. 여과관의 공경이 커지면 파이프 막힘 문제를 해결하고 반세척 횟수를 24회로 대폭 연장하여 반세척한다.PE관의 벽 두께를 높이면 필터관의 강도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 필터관의 구멍을 크게 고치는 부족함을 보완할 수 있다.

3.4 공정 프로세스 변경, 사용 온도 감소

PE관의 사용 온도는 60 ℃ 이하로 조절해야 한다.1999년 11월에 우리는 공예를 개조했다. 개조 후, 염수 작업 구간은 전해의 정염수 선진 2차 여과 장치로 수송되고, 다시 수소 1염수 환열기와 증기 염수 환열기를 통해 예열한 후 사람 전해조에 들어간다.이렇게 하여 2차 염수 여과기에 들어가는 정염수 온도는 원래의 75 ℃ 에서 60 ℃ 정도로 낮아져 PE관의 사용 수명을 크게 연장하고 여과기의 긴 주기가 안정적으로 작동한다.그림 10 참조

3.5 향상된 스위치 및 신뢰성

신뢰성이 떨어지는 공기압 급개장치를 없애고 필터 하단의 활성 맨홀을 고정 맨홀로 바꾸고 맨홀에 Dg200의 배출구를 증설해 수동 나비밸브로 제어한다.반세척할 때 매우 편리하고 또 려과기의 원 밑부분이 쉽게 루출되는 문제를 해결하였다.

4 사용 및 개선 효과

소금물 2차 여과기의 사용과 개선을 통해 소금물의 질을 높이고 전류 효율을 높였다.1998년 11월에 우리 공장이 대대적으로 수리한 후에 이 필터를 사용하기 시작했는데 전류 효율이 현저히 상승했다. 1999년 한 해의 전류 효율은 1998년에 비해 1.75% 상승했다. 그리고 매달 전류 효율은 92.7% 보다 크다. 1999년 11월에 수리한 후에 개선된 세 대의 2차 필터는 또 현저한 효율을 나타냈다. 2000년 전해조의 전류 효율은 1999년에 비해 0.23% 상승했다.현재 3대의 필터가 잘 작동하고 있으며 PE 필터 튜브에 문제가 없습니다.