膜极距离子膜电解槽
离子膜电解槽技术 文档
离子交换膜具有选择透过性。
它只让Na + 带着少量水分子透过，其它离子难以透过。
电解时从电解槽的下部往阳极室注入经过严格精制的NaCl溶液，往阴极室注入水。
在阳极室中Cl - 放电，生成C1 2 ，从电解槽顶部放出，同时Na + 带着少量水分子透过阳离子交换膜流向阴极室。
在阴极室中H + 放电，生成H 2 ，也从电解槽顶部放出。
但是剩余的OH - 由于受阳离子交换膜的阻隔，不能移向阳极室，这样就在阴极室里逐渐富集，形成了NaOH溶液。
随着电解的进行，不断往阳极室里注入精制食盐水，以补充NaCl的消耗；不断往阴极室里注入水，以补充水的消耗和调节产品NaOH的浓度。
所得的碱液从阴极室上部导出。
因为阳离子交换膜能阻止Cl - 通过，所以阴极室生成的NaOH溶液中含NaCl杂质很少。
用这种方法制得的产品比用隔膜法电解生产的产品浓度大，纯度高，而且能耗也低，所以它是目前最先进的生产氯碱的工艺。
离子交换膜电解槽的构成离子交换膜电解槽：主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成；每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。
阳极用金属钛网制成，为了延长电极使用寿命和提高电解效率，阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层；阴极由碳钢网制成，上面涂有镍涂层；离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室。
电极均为网状，是粗糙的可增大反应接触面积，阳极表面的特殊处理是考虑阳极产物Cl2的强腐蚀性。
从当前世界离子膜电解技术发展来看，采用自然循环复极式电槽、高电流密度、单元面积大型化、零（膜）极距是其方向，故本项目推荐采用自然循环高电流密度复极槽技术。
进口离子膜技术/电槽与北化机技术/电槽的技术性能比较离子膜电解槽是离子膜技术的关键设备。
目前世界上拥有离子膜法烧碱生产技术的电槽制造商很多，如德国伍德公司、伍德公司和意大利迪诺拉公司合资的伍德诺拉公司、日本的旭化成、日本氯工程公司CEC、英国INEOS公司以及北京化工[wiki]机械[/wiki]厂从日本旭化成公司引进技术、经消化吸收和改进并在国内生产的北化机电槽等。
北化机膜极距电解槽运行心得
北化机膜极距电解槽运行心得北京化工大学的电解槽是整个国家的研究重点，它的运行是国家工业发展的基础。
本文以北京化工大学机膜极距电解槽的运行心得为主题，研究它的运行特点，并在此基础上提出建设建议，以保证其有效的运行。
一、机膜极距电解槽简介机膜极距电解槽是一种激光切割装置，主要由机膜极距和电解槽组成。
机膜极距主要有外罩、电极和电极架。
电极架上装有水母形芯片，它可以形成电磁膜，控制电极的极距，使晶片的激光切割动作更精准。
电解槽由角接线架、极板和电极制成，它们用于储存电解质解离介质，以保证晶片切割精度和稳定性。
二、机膜极距电解槽运行特点1、高精度机膜极距电解槽采用微型电极架，水母形芯片可以形成电磁膜，可以准确地控制激光切割动作，使电流更加精准有效。
2、稳定运行极距电解槽的电极架和电解槽配合使用，可以将电解质解离介质储存在电解槽中，保证了晶片切割精度。
3、运行维护方便机膜极距电解槽的构造简单，维护方便，可以在实验室中自行修理，不需要另外购置复杂的设备和设施。
三、建议1、提高极距电解槽的精度机膜极距电解槽的极距控制精度不够，可以在原有基础上增加传感器，通过实时监测补偿极距，以提高切割精度。
2、改善激光切割动作通过对激光切割动作进行深入研究，可以改进晶片切割动作，提高晶片切割的精度，提高产品的质量。
3、安全维护应建立完善的维护体系，定期检查设备，保证设备的安全运行，避免不必要的损失和损害。
四、结论机膜极距电解槽是目前国内非常先进的一种激光切割装置，具有高精度、稳定运行、运行维护方便等特点，为晶片切割提供了全新的技术和模式。
本文以实际运行情况为依据，提出了提高机膜极距电解槽的精度、改善激光切割动作和安全维护等建议，以保证机膜极距电解槽高效精准的运行。
离子膜槽电解法
离子膜槽电解法介绍离子膜槽电解法（Electrodialysis with Ion Exchange Membranes，简称EDIX）是一种通过离子交换膜实现离子选择性传输的电解方法。
该方法可以用于分离溶液中的离子，并广泛应用于水处理、环境保护、化学工业等领域。
原理离子膜槽电解法利用离子交换膜的选择性透过性，将溶液中的离子分离开。
在离子膜槽中，溶液被分成两个盛有离子交换膜的相邻腔室。
当外加电压施加在电解槽上时，离子会通过离子交换膜迁移，形成阳离子腔和阴离子腔。
离子膜槽电解法的关键是离子交换膜。
离子交换膜具有特殊的结构和化学特性，能够选择性地通透不同离子。
阳离子交换膜透过阳离子，阻挡阴离子，而阴离子交换膜则相反。
通过调整电解液的成分和电压的施加，可以实现不同离子的选择性传输和分离。
应用离子膜槽电解法在水处理中的应用非常广泛。
它可以用于去除水中的离子污染物，如重金属离子、硝酸盐离子等。
此外，离子膜槽电解法还可以用于海水淡化，将海水中的盐分去除，以获得淡水资源。
离子膜槽电解法也被应用于化学工业中的溶液分离和提纯。
例如，它可以用于酸、碱、盐等化学品的分离和浓缩。
此外，离子膜槽电解法还可用于生产氢气和氧气，以及其他化学反应的电催化反应。
优势和局限性离子膜槽电解法相比传统的电析法和电渗析法具有以下优势： 1. 选择性高：离子交换膜具有很好的选择性，可以实现高效的离子分离。
2. 能耗低：相对于传统的电析法和电渗析法，离子膜槽电解法的能耗更低。
3. 操作简便：离子膜槽电解法的操作相对简单，只需施加适当的电压和调整电解液成分。
然而，离子膜槽电解法也存在一些局限性： 1. 成本较高：离子交换膜的制备成本较高，增加了整个设备的成本。
2. 膜污染：长时间使用后，离子交换膜容易受到污染，影响传输效率。
3. 对离子浓度要求高：离子膜槽电解法在分离高浓度离子时效果较好，但对于低浓度离子的分离效果较差。
发展趋势随着科学技术的发展，离子膜槽电解法在水处理和化学工业中的应用将进一步扩大和深化。
离子膜电解槽 -回复
离子膜电解槽 -回复
离子膜电解槽是以氯碱工业生产中最常用的一种设备。
这种设备运用了最新的离子膜技术，主要用于电解盐酸或氢氧化钠。
在离子膜电解槽的运作过程中，根据离子迁移的原理，离子膜起到了阻止阳离子通过，而只允许阴离子通过的作用。
离子膜电解槽的主要组成部分包括电极、离子膜、电解液和壳体。
其中，电极是电流通过的部分，一般由阳极和阴极组成；离子膜则是将电解槽分为阴阳两部分的重要元件，起到了阻止阳离子通过的作用；电解液则是电解的介质，一般由含有待电解物质的溶液组成；壳体则是整个电解槽的外壳，能够保护内部元件不受到外界环境的影响。
离子膜电解槽的运行过程主要包括电解过程和反应过程两部分。
电解过程是在电极的作用下，离子在电解液中迁移，由阳极迁移到阴极；反应过程则是在电解过程中发生的化学反应，通过反应生成目标产品。
其中，电解过程和反应过程同时进行，相互影响，是离子膜电解槽工作的核心部分。
离子膜电解槽有许多优点，比如能够提高生产效率、减少能源消耗、减少环境污染等。
另外，由于离子膜电解槽采用了离子膜技术，可以大大提高电解效率，降低生产成本，因此在许多行业中都得到了广泛的应用。
总的来说，离子膜电解槽是一种高效、环保的电解设备，它的应用不仅可以提高生产效率，还可以保护环境，因此在未来的发展中有着广阔的应用前景。
膜极距电解槽改造技术工作总结及相关计算
循 环 复极式 离 子膜 电解槽 （ 以下 简称低 电密离 子膜
电解槽 ） 节能 改造 迫在 眉 睫 。２ １ ０ ０年 ｌ ２月 ， 台万 烟 华 氯碱 有 限责任 公 司 （ 以下简 称烟 台万 华氯碱 ） 国 在
内氯 碱行业 率 先完 成 了成套 的低 电密离 子 膜 电解 槽
电解液 循 环时 ．手 动 按 １ ： 比例 往 阳极 入 口补 加 ２的
电解槽 不 断 更新 换代 ， 目前 ， 已经 完 成低 电密 一 电 高 密一 极距 的过 渡 ． 台槽 的能 力 逐 步提 高 ， 位 产 膜 单 单 品能耗 逐步 下 降 。随着 国 内氯 碱行 业节 能 降耗压 力
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离子膜电解槽的工作原理
离子膜电解槽的工作原理离子膜电解槽是一种用于电解制取氯碱化合物（如氯气、氢气、氢氧化钠和氯化氢）的设备，其工作原理基于离子选择性透膜的特性。
离子膜通常是由聚合物材料制成的薄膜，具有高电导性和选择性透过特定离子的能力。
离子膜电解槽的工作原理如下：1. 电解槽结构：离子膜电解槽由阳极室、阴极室和中间的离子选择性膜组成。
阳极室和阴极室之间通过离子选择性膜隔开，形成两个相互隔离的电解液室。
2. 电解液配置：阳极室和阴极室中分别加入含有离子的电解液。
在氯碱工业中，阳极室通常使用饱和氯化钠溶液，阴极室则采用饱和氢氧化钠溶液。
3. 电极反应：在阳极室，电解液中的氯化钠溶液受电解作用，发生离解反应，产生氯离子和钠离子。
2Cl- →Cl2 + 2e-阴极室中的氢氧化钠溶液受电解作用，发生离解反应，产生水和氢气。
2H2O + 2e- →H2 + 2OH-4. 离子传递：当电流通过电解槽时，离子选择性膜只允许特定类型的离子透过。
在离子膜电解槽中，阳极室中的氯离子只能通过离子选择性膜进入阴极室，而阴极室中的氢氧化物离子也只能透过离子选择性膜进入阳极室。
这样，电解液中的离子可以在电解槽中迁移。
5. 反应生成物：在阴极室中，阴极吸收氢离子和电子，生成氢气。
2H+ + 2e- →H2在阳极室中，氯离子接受电子，生成氯气。
2Cl- →Cl2 + 2e-同时，在阳极室中，水还原成氧气和氢氧化钠。
2H2O →O2 + 4H+ + 4e- .通过上述反应，离子膜电解槽可以同时制取氯气、氢气和氢氧化钠。
离子选择性膜的隔离作用使得阳极室和阴极室能够独立操作，提高了产物的纯度和设备的效率。
离子膜电解槽的工作原理具有以下优点：1. 高纯度产物：离子选择性膜可以有效地隔离阳极室和阴极室，保证产物的纯度。
2. 高效能消耗：离子膜电解槽的电解效率高，能耗低。
3. 节约能源：离子膜电解槽不需要饱和盐溶液的氯化钠向阳极室注入而消耗能量，只需普通的低浓度溶液即可。
离子膜电解槽运行中出现的问题及解决方法
下降 ０ ． １ ５ ％。 降低 电槽运 行槽 温 ， 提高碱 浓度 的处 理 取 得 了显著 效果 ， 避 免 了经济 损失 。
１ 。 ３ 处 理 依 据
浓 度等 影 响 ｐ Ｈ一 ２ ６ ４上 升 的指 标 ，发 现 均在 正 常控
制 范 围 内。 大 约半小 时后 电槽 电压开始 上 升 。 影 响槽
第 ４期
２ ０ １ ３年 ４ 月
中国氯碱
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｃｈ ｌ ｏ ｒ － Ａｌ ｋ ａ ｌ ｉ
Ｎｏ ． ４ Ａｐｒ ． ， ２０１ ３ ５
离子膜 电解槽运行 中出现 的问题及解决 方法
李兆源， 董 雷 （ 黑龙 江昊华 化 工有 限公 司 ， 黑龙 江 齐齐哈 尔 １ ６ １ ０ ３ ３ ）
ｐ Ｈ一 ２ ６ ４值 超 出正 常控 制 指标 ２ ． ０ ～ ２ ． ５的 ２ ． ５上 限并 且 快速 上升 ，主控人 员 立刻 检查 电槽 加酸 量及 盐酸
均 匀调 控 。在新 指标 运行 １ 周后 ， 电槽槽 电压 恢 复至 未 污染 前 、 电流 效 率 恢 复 至 ９ ４ ． ８ ５ ％． 较 污染 前 效 率
（ Ｈｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｈ ａ ｏ ｈ ｕ ａ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｑ ｉ ｑ ｉ ｈ ａ ｒ １ ６ １ ０ ３ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｏ ｆ ｉ ｏ ｎ－ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｍｅ ｍｂ ｒ ａ ｎ ｅ ｅ ｌ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ
零极距离子膜电解槽全程换膜操作及注意事项
（ ２ ） 拆除进 出 口软管螺 丝时 ， 若遇 到个别螺丝 无法松动时 ， 严禁强行拆 除 ， 可利用热水（ 或低 压蒸
汽） 浇灌 螺丝 的方 法解 决 。 （ ３ ） 电解 槽 平 稳 停 车 以后 ， 阴、 阳极 电解 液 循 环 ３ ０ 分钟 ， 以 置换 电解 槽 内残余 的气 体 ， 然后 排 净 电
生产过程 中整 台电解槽离子膜换膜的操 作运行 及
注意 事项 进行 了总 结 。
１ 换膜 前 准备 工作
１ ． １ 确认 是 否需 要更换 离 子膜 １ ． １ ． １ 通过 分析 电解 槽运 行状 态 离 子 膜 电解 槽 运 行 指 标 一 般 有 电解 槽 出 口淡 盐水 中游 离 氯 含 量 、 出 口淡 盐水 中氯 酸 盐 含 量 、 氯
运行过程 中全程换膜的操作方法和注意事项， 以确保 电解槽 系统连续安全平稳运行 ， 无泄漏事故发 生， 降低
企 业 生产运 行成 本及 产 品质量 。
关键词
零极距 离子膜； 电解槽 ； 换膜操作 吨碱电耗将过 高， 生产成本变高 ， 此时 ， 应及时更换
离 子膜 。
中 图分 类号 ： Ｔ Ｑ Ｉ １ ４ 文 献标 识码 ： Ｂ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ８ － ０ ８ ９ ９ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ － ０ ０ ５ ０ － ０ ２
（ １ ） 根据氯碱行业实践经验进行判定 。一般来
及其他非专业人员禁止上电解槽 ， 以免发生触电危
险。 １ ． ３ 单 元 槽 的清理 及检查 拆 除 单元 槽 上 的 旧离 子膜 及废 旧垫 片后 ， 用 刮 板 清 理 干净 密 封 面 上 的胶 及 残 留垫 片， 用 沾有 有 机
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零极距离子膜电解槽
近年来，中国新建和改造项目基本都采用离子膜法烧碱工艺，离子膜法烧碱产能已占到总产能的69%，其中采用的电解槽多为高电流密度自然循环复极式离子膜电解槽。
近两年出现的新型零极距离子膜电解槽也开始在我国逐步推广应用，该离子膜电解槽比普通离子膜电解槽节能减排效果明显。
离子膜法烧碱电解装置中，电解单元的阴阳极间距（极距）是一项非常重要的技术指标，其极距越小，单元槽电解电压越低，相应的生产电耗也越低，当极距达到最小值时，即为零极距，亦称之为膜极距。
一般用的电解槽都是窄极距的，即阴阳电极间距约2~3mm，从而避免电解单元槽挤坏离子膜，且电压也稍高一些；而零极距是在窄极距的基础上将阴极上加一层弹性缓冲网和面网，即弹性阴极，从而将阴阳电极间距缩小到离子膜的厚度，从而使电解槽的欧姆降大大减小了。
不仅提高的电流密度和产量，且电耗明显降低许多。
零极距电解槽通过降低电解槽阴极侧溶液电压降，从而达到节能降耗的效果。
原有电解槽阴阳极之间的极间距为～毫米，溶液电压降为200毫伏左右，零极距电解槽就是改进阴极侧结构，增加弹性构件，使得阴极网贴向阳极网，电极之间的间距为膜的厚。
与普通电槽相比，同等电密下零极距电槽电压降低约180毫伏，相应吨碱电耗下降约127千瓦时。
此外，零极距复极式离子膜电解槽操作方便、运行平稳，可满足大规模生产工艺要求。
我国目前烧碱年产量为1850万吨，如果全部改造为零极距电解槽，年节约电能约亿千瓦时。
我国已提出推广该项新技术，根据安排，2012年之前将完成300万吨烧碱产能应用零极距离子膜电解槽的目标，年可节约电能约亿千瓦时。
附：相关介绍
1.弹性网
弹性网是由金属线材（镍）编制，由机械压花折弯使其具备一定弹性的丝网产品。
2.极网
极网由纯镍线材编制加工，有特殊涂层（各个公司有自己不同专利）是膜极距电解槽电极重要组成部分。
3.保护网
保护网是保护膜极距电解槽电极产品，也是由金属线材编织，防止电极弹性网、极网脱落。
4.零极距电解槽生产厂家
零极距电解槽生产厂家有中国的蓝星北化机和日本的旭化成公司。
另外，德国伍迪公司的伍德电解槽极距较之零极距多，其不采用弹性阴极，也是一种比较节能的选择。
5.零极距电解槽的操作要求以及其他工艺指标可以控制为与高电流密度自然循环电解槽一样。
因此，还可以自己购买弹性阴极网在相关厂家的指导下将其改造为零极距电解槽。