高电密离子膜电解槽零极距节电改造

中 图分 类号 Ｔ Ｑ１ ５ １ ． ２
文献标识码 Ｂ
Ｄ Ｏ Ｉ １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ６ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ － ６ ８ ２ ９ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ １ ２
某厂 离子 膜法 电解 制碱 装 置共 有 ４套离 子膜 法
电解 装置 。其 中二期 电解 装置 产 能为 １ ３ ０ ｋ ｔ ／ ａ ， 共 有
・
４ ８・
李 华 等 高 电密离子 膜 电解槽 零极距 节 电改造
经验 交 流
为 了确保 电解 槽停 车 时极化 整流 器 的及时 启动
以及 电解槽 的 正 常循 环 ，需 要 增 加 Ｕ Ｐ Ｓ及 配 电装 置， 对极 化整 流器 和精 盐水 泵 、 阴极液 泵 、 淡 盐水 泵 、
表 １ 二 期 电解 槽 改 造 前 运 行 情 况
Ｔ ａ ｂ １ Ｒｕ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ
ｐ ｈ ａ ｓ ｅ Ⅱｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｌ ｙ ｚ ｅ ｒ
活性 涂 层 的脱 落 ， 造成 槽 电压较 快 上升 。因此 ， 改 造
后 的零极 距 电解槽 需要 配 套极化 整 流器 ，在 电槽停
车 初期 ． 保证 极 化 整流 器 及 时开 启 ， 产 生 正 向 电流 ，
防止 停 车时产 生 的反 向 电流损伤 阴极 的活 性涂层 １ １ 。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — １ ２ — １ ８
填充 将 每个 电解 单元 的极 距缩 小 的膜 的厚度 ．从 而 将原 有 电解槽 改 造成零 极 距 电解 槽 。
２ ． ２ 电气 改 造
由于零极 距 电解槽 阴极 网涂 层 中含有 较 易脱 落
的钌元 素 ， 在 电解 槽停 车 后 ， 产 生 的反 向电流 会造 成
极 间距 （ 极距 ） 是 一项 重要 的技 术 指标 ， 极距 越小 ， 单 元 槽 的电解 电压 越低 。 电耗也 越低 。 该 厂根 据 高 电密 电解槽 的实 际运 行状 况 ，对二 期 高 电密 电解槽 进行 零 极距 改 造 ， 通 过 在 阴极 侧 增 加 弹性 结 构 ． 使 阴、 阳 极 两 电极直 接 与选择 性 离子 膜接 触 ．最大 程度 地缩
（ １ ． 巨化 集 团公 司 生 产 运 营 部 ；
２ ． 浙 江 巨化 股份 公 司 电化 厂 ： 浙江 衢州 ３ ２ ４ ０ ０ ４ ）
摘 要 为 了解 决 离子 膜 法 高 电 密 电 解槽 因使 用 年 限 增 加 引起 槽 电压 上 升 、 电 流 效 率 降低
的 问题 ． 将 其 改造 为 零 极 距 电解 槽 ， 辅 以 电 气 改造 和 工 艺联 锁 的 调 整 ， 取 得 了较 好 效 果 ， 改 造 后 的 零 极 距 电解 槽 与 普 通 高 电 密 电 解槽 投 产初 期 相 比 ， 交流电耗下降 了６ ５ ｋ Ｗｈ ／ ｔ ， 具 有 明 显 的 节 电优 势 。 关键词 离子 膜 电解 槽 ； 零极距 ； 电 解 制碱 ； 节电
６台 电解槽 ， 全 部 采用 自然循 环高 电密 电解 槽 。目前
二期 电解 槽 在整 体换 膜后 的运 行 时间 已经 超过 ３ ａ ，
不仅 离 子膜 运行 时 间达 到使用 寿命 后期 ，部 分单 元
槽 的使用 年 限也 已经 达 到 了 ８ ａ的设 计使 用 寿命 。
在 离子 膜法 电解 制碱 装置 中 ． 电解 单元 的阴 、 阳
失 电后 仍能 正常 运行 ， 维持 电解槽 正 常循 环 ， 避 免 出
解槽设计烧碱产能 １ ３ ０ ｋ ｔ ／ ａ 计算 ， 每年可节 电 ８ ． ４ ５ Ｇ Ｗｈ 。
４ 改造 注 意 事 项
在 普通 高 电密 电解槽 的零极 距 改造 中 ，需 要关
注 以下问题 ：
脱 氯盐水 泵 、 高纯 水泵 、 亚硫 酸钠 泵等 涉及 到 电解 槽 循 环 的机 泵增 加 应急 电源 ，确保 此部 分机 泵在 系统
网． 再 安装 活性 阴极 网 ． 用 镍带 固定 。通过 弹 性 网的
使得 零极 距 电槽 获得 更低 的槽 电压 、 更 低 电耗… 。
１ 改 造 前 运 行 情 况
二期 电解 槽 和离 子 膜 都处 于使 用 寿命 后 期 ， 系 统 运行 稳定 性下 降 ， 电解 槽单 元槽 、 大 垫片 检修情 况 日渐增 多 ， 而且槽 电压 上 升 明显 ， 电流效 率 较低 。二 期 各 台电解 槽改 造前 槽 电压情 况 如表 １ 所示。 根 据二 期 电解槽 统 计数 据分 析 ，二期 电解 槽 的 直 流 电耗一 直呈 现上 升 趋势 ， 特别 是进 入 ２ ０ １ ２年 以 来 ．二 期 电解 槽在 １ ２ ． ５ ｋ Ａ运 行 电流 下 的单 元槽 槽 电压 已经 高达 ３ ． ４ Ｖ， 直 流 电耗达 到 ２ ３ ９ ８ ｋ Ｗｈ ／ ｔ ， 电 流 效率 下降 到 ９ ０ ． ５ ％， 各 项 消耗 明显上 升 。
小 了 电极 间的距 离 ， 减少 电极 间溶 液 的 电压降 ， 从而
２ 改造 内容
２ ． １ 设 备
将 二期原 有 的 ６台高 电密 电解槽 改造 为零 极距 电解 槽 。 对单 元槽 阳极 电极 网进 行 整体更 换 ， 并将 原 阴极 作 为集 电板 ．在 原 阴极 网面上 加装 弹性 电导 体
２ ０ １ ４年 第 ２ １ 卷第 １ 期
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
化工 生产 与技 术
Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
‘ ４ ７・
高 电密离子膜 电解槽 零极 距节 电改造
李 华 李 志锋 王 文 生