离子膜电解槽电流效率的计算

氯　碱　工　业　一九九五年第七靳　
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８一Ｊ　Ｊ　
离子膜电解槽电流效率的计算　

丁／１』ｆ　
何梧林　（浙江善高化学有限公司　３１　５０４０）　¨ｆ　

Ａ　摘要　结吝　再　喜葛化学有限公司３．２万【／ａ离子膜法制碱装置的标定数　

据．舟绍离子膜电解槽阳设电流效率和阴斑皂流效率的计算方法和计算结果。从　
定结果看，阴、阳极电流效率在９５Ｎ以上．　映了装霉　垂行情况良好，主要原因在　
于严格控制入槽盐水质量和工艺操作条俘　翎　袤墨．　
关键词　离子膜电解槽　电流载率　ｉｆ日极电流藏率　胴祝电蔬教率　
定期对离子膜电解槽各项性能指标进行　
考镑是加强离子膜电解槽技术管理的重要手　段，而电流效率是其中一项重要的技术经济　指标。它与直流电耗、产品质量和工艺操作　条件都有密切关系。以下结合浙江善高化学　有限公司３．２万ｔ／ａ离子膜法制碱装置的标　定数据，介绍离子膜电解槽阳极电流效率和　阴极电流效率的计算方法。　１阳极电流效率　阳极电流效率反映了每台离子膜电槽发　生副反应的程度，使电槽管理人员了解每台　槽的电解性能，并及时处理异常电槽。　（’　＋柚＋　＋　日一　）Ｈ　一　㈣　一　）式中：　骶一阳极电流效率；　阳极析Ｏ　反应引起的电流效率损　失；　生成ＣＩＯ一引起的电流效率损失；　帅　一生成ＣＩＯ　一引起的电流效率损　失；　ｍａ一与入槽盐水中所含ＨＣＩ相当的电　流效率：　与入槽盐水中所台ＮａＯＨ相当　的电流效率；　∞　…与入槽盐水中所古ＮａＨＣＯ。相　当的电流效率；　与入槽盐水中所含Ｎａ　ＣＯ。相　当的电流效率。　．　１．ｔ　Ｊ习极析氧反应引起的电流效率损失　
２ｙ（１　
一‘　赢　‘　

（１－　（ｃｏｏ一３　）］　
其中Ｖ—ｃ　睾畿　
式中：ｙ　一阳极气体中０　的摩尔分率；　
ｙｄ。一阳极气体中ｃｌ　的摩尔分　
率；　
Ｆ一法拉弟常数，　
２６．８ｋＡ／ｋｍｏｌ；　
Ｖ一出槽淡盐水流量，ｍ。／ｈ；　
Ｉ一电流强度．ｋＡ；　
。一电槽出口淡盐水中ＣＩＯ一浓　
度，ｋｍｏｌ／ｍ　；　
ｃ。０　一电槽出口淡盐水中ＣＩＯｚ　
浓度，ｋｍｏｌ／ｍ￣；　
Ｖ　入槽盐水流量．　
Ｉ　／Ｍ　
Ｃ　一人槽盐水中ＮａＣＩ浓度，　
ｋｇ／ｍ。；　
Ｃ　一电槽出口谈盐水中的ＮａＣＩ　
浓度，ｋｇ／ｍ。。　
１．２生成ＣＩＯ一引起电流效率损失　

‰　
１．３生成ＣＩＯ？引起电流效率损失　

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九九五兰蒡ｔ靳　氯　碱　工　业　
‰　一　ｃ一　
Ｖ　Ｋ】　一Ｖ℃　ｎ　
其中ｃ　ｄ　一—　：　＿＿＿—　

式中：Ｃ　∞　一电槽中生成Ｃ１０；的浓　
度．ｋｍｏｌ／ｍ　；　
Ｃ　，一入槽盐水中Ｃ１０．￣的浓　
度．ｋｍｏｌ／ｍ　。　
１．４与＾增盐水中所分　１相当的电滴教率　

ｒ／￣．１一　·
寻其中Ｗ　一Ｖ　

式中：ｗｍＩ－入槽盐水中ＨＣＩ的重量流　
室．ｋｇ／ｈ：　
入槽盐水中ＨＣＩ的浓度；　
ｋｇ／ｍ。，　
１　５与　槽盐水中所合ＮａＯＨ相当的电统效　
奎　
旱　

其中ｗ　一Ｖ　ｍ　
式中：ｗ　（Ⅲ一入槽盐水中ＮａＯＨ的重　
量流率，ｋｇ／ｈ；　
Ｃ　∞ｎ一入槽盐水中的ＮａＯＨ的　
浓度，ｋｇ／ｍｓ。　
１．６与入稽盐水中所含ＮａＨＣＯ　相当的电流　
效率　
Ｗ　Ｈ【ｍ　Ｆ　
一—ｉ＿４一’Ｔ　

其中ＷＮｎＨ∞　一Ｖ℃　ＮａＩ－！ＣＯ　
式中：ｗＮａ帆一入槽盐水中ＮａＨＣＯ　的　
重量流率．ｋｇ／ｈ；　
Ｃ　）．一入槽盐水中的ＮａＨＣＯ　
的浓度，ｋｇ／ｍ　。　
１．７与八槽盐水中所合Ｎａ。ＣＯ。相＂－３的电琉　
欲率　
ＷＮ　１　２Ｆ　
ａｚｎ　一一　＿６　’Ｔ　

其中ＷＮａｚ∞　一Ｖ　Ｘａ　ＣＯ３　
式中：ｗ　ｃ　——凡槽盐水中Ｎａ　ＣＯ　的重　
量流率．ｋｇ／ｈ；　
ｍ一一八槽盐水中　ａ　）　的浓　

度．ｋｇ／ｍ！。　
我公司在线运行的ＡｚＥｃ　Ｍ。型单极　
式离子膜电解槽有４８台，均使用日本旭硝子　
公司提供的Ｆ　７９５离子膜．每周测定ｌ２台　
电解槽的所有分析项目　１９９５年３月份入槽　
盐水ＮａＣ［平均浓度为３ｔＳｇ／ｌ，入槽盐水的　
ｐＨ值控制在９－－＋Ｏ．５，此时入槽盐水ＨＣＩ含　
量为零．ＮａＯＨ含量也很低，可以忽略　计．　
因此．１ｍ和ｍ　均为零　表１为１　９９５年３月　
份离子膜电解槽的标定数据．表２为阳极电　
流效率计算结果。　
２阴极电流效率　
阴极电流效率是烧碱实际产量与理沦产　
量之比，它反映了电解槽装置整体的电解性　
能。其计算公式如Ｆ：　

一　ｘ￣ｏｏ％　
１．４９２１ｔｒｌ　
式中：　一阴极电流效率；　

＿广一考核期间】００　ＮａＯＨ产　
量，ｔ；　
Ｉ一考核期间平均运行电流；ｋＡ；　
ｔ考核时间，ｈ；　
ｎ一电槽数量。　
表３为１９９５年３月份离子膜电解槽阴　
极电流效率计算结果。　
表３阴极电流效率计算结果　
项　目　数　值　
（　１　９５．４７　
Ｉ　（Ｉｊ　２８６７．４０　
【（ｋＡ）　５６　３７　
Ｉ（Ｉ１ｊ　７４４　００　
ｎ　４８　００　
我公司离子膜法制碱装置自１９９３年ｌ２　
月开工投产以来，已安全运行了一年半，电　
流效率仍保持在９５　以上，其原困是我们严　
格控制入槽盐水质量和工艺操作条件，使离　
子膜保持良好的电解性能，　
参考文献　
１日本旭硝子　司：　ＭｓＫ装置性能考　
牛专运｝亍买施万甚》．１　９９３　

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氯　碱　工　业　一九几五年筝七　
表１离子膜电解槽标定数据【ｌ　９９５年３月）　
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ｌ　３２『０．８２　９８．ｉ　ｉ，７　２１１。０　Ｏｌ８１　０．０３４３　
Ｌ！　ＬＬ＿】　一＿Ｌ型一ｌ　０．０１７１　ｌ　ｌＪ．０３４５　
Ｉ　３４　ｊ　０．８『　｛９８　ｕ；ｊ．８｝２ｉ０　ｌ　０．０１８１　。ｌ１　０３４９　
：３５：０　８０　§８．　１　１．８　２１６『０　０１７５　，．０３４９　

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２８　ｂ７．８　０．２ｓ　０　０４ｎ　０．０１９６　ｊ　３７　ｉ　ｕ．；０　９８　４］１．４　Ｉ　２２０　１　０．０１３０　·０３ｏ３　
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ｆ　９　０　０　９８｛　１　３　ｊ　Ｚ１８｝０．０１２６　Ｉ　０３０８　
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