离子膜和电解槽性能的主要影响因素
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离子膜法烧碱装置的技术改造
沈阳化工股份有限公司(以下简称“沈阳化工”)5万t/a离子膜法烧碱生产装置于1995年3月21日正式开车。在装置运行过程中，对原设计不完善的地方进行了大量改进，取得了一定的成效。
1.1
增加第3台树脂塔
在装置运行初期，进槽盐水钙离子、镁离子的质量分数之和平均达2.6×10-8，超出了进槽盐水工艺控制指标要求(ω(Ca2++Mg2+)≤2×10-8)，这将会缩短离子膜的使用寿命，使槽电压升高，电流效率下降。通过认真分析二次精制系统，对盐水跟踪取样分析，决定再上1台螯合树脂塔，保证两塔串联运行，另一塔再生，增大离子交换容量，并适当延长再生酸洗、碱洗时间。改进后，进槽盐水钙离子、镁离子质量分数之和基本可控制在1.5×10-8以内，其他金属离子及盐水中的悬浮物均大幅度减少。
1.2
改变氯气盐水换热工艺
将氯气盐水换热器改在一次盐水加热器之前，利用氯气的余热，加热一次盐水温度达到57℃，然后根据实际情况控制盐水温度，降低汽耗。
1.3
真空装置系统冷却水由工业水改为纯水
离子膜真空系统冷却器的作用是冷却真空系统的氯水，以保证真空泵正常运行，保证物理脱氯效果。原冷却水为工业水，硬度大，易结垢，容易堵塞滤网，导致真空泵停泵检修。将冷却水改为纯水，减少了真空泵的检修次数。
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影响离子膜运行性能的主要因素
2.1
盐水质量对离子膜性能的影响
(1)盐水中金属离子含量的影响。过量的钙离子在短期内会导致离子膜电流效率下降(降至85%)和电压上升，长时间会造成离子膜过早失效，其破坏机制是生成的碳酸钙晶体沉淀覆盖在阴极侧膜的羧基聚合物表面，离子膜表面产生凹坑和孔洞。镁离子含量超标时，槽电压上升严重，但不影响电流效率。其他金属离子对离子膜的影响机制与钙镁离子相同。这就要求钙离子、镁离子质量分数之和低于2×10-8，锶离子、钡离子均低于10-6，铁离子低于10-6，镍离子低于10-8，锰离子低于5×10-8。
(2)总有机碳(TOC)的影响。进槽盐水中存在的过量TOC会造成电解电压升高和电流效率下降。TOC直接覆盖在阳极活性涂层上导致活性消失，同时造成电流分布不平衡而影响离子膜的使用寿命。
(3)阳极液浓度的影响。日常生产中，阳极液：中氯化钠质量浓度必须保持在200-220g/L
之间。如果阳极液NaCl的浓度太低，水和钠离子结合太多，水的电解将增强。阴极室OH-反渗透，导致电流效率下降；且阳极液中的氯离子扩散到阴极室，导致碱中含盐增多。更严重的是，在低NaCl质量浓度情况(低于50g/L)下运行，离子交换膜会严重起泡、分离，直到永久性损坏。如果淡盐水中氯化钠质量浓度大于230g/L，离子膜电阻也增大，水迁移能力下降，特别在高电流低温度情况下，离子膜交换能力容易过载，使槽电压上升。
(4)阴极液NaOH浓度的影响。当阴极液NaOH的浓度上升时，离子膜的含水率降低，离子膜内固定的离子浓度随之上升，离子膜的交换容量变大，电流效率上升。但随着NaOH浓度的继续升高，由于OH-的反渗透作用，离子膜中的OH-浓度也增大。当NaOH的质量分数超过35%时，离子膜中的OH-浓度起决定性作用。NaOH的质量分数每上升1%，槽电压就会上升0.014 V，如果OH-反渗透到阳极侧，会与阳极液中溶解的氯发生副反应，导致电流效率明显下降，同时使氯中含氧量升高。生产中常采用在阳极室内加盐酸调整pH值的方法提高阳极电流效率，降低阳极液中的氯酸盐和氯中含氧量。
(5)阴极液循环量减少的影响。阴极液循环量的减少，容易使阴极液中的氢氧化钠浓度上升，当氢氧化钠质量分数在45%-50%时，将导致电压上升，并破坏离子膜。
2.2
气体压力变化对离子膜性能的影响
阳极室的氯气和阴极室的氢气之间压差变化不能太大，以免离子膜不能贴在阳极侧。随着气体压差的大波动，离子膜来回震动，与单元槽反复摩擦，离子膜因受到机械磨损，局部出现撕裂或强度降低。因此要把阴极室、阳极室的压差控制在一定范围，让阴极室的压力大于阳极室的压力，使离子膜压紧在阳极上。电解槽气体压差正压过大，将使阳极永久变形，极距增大，电压上升，离子膜损坏。电解槽出现负压时，不仅槽电压上升，而且使贴向阳极的离子膜反贴向阴极，阴极表面的镍和其他沉积物就会污染膜。为了避免膜和电解槽因阴阳极的气体压差波动大而受损，可设置连锁保护。
2.3
温度对离子膜性能的影响
电流密度一定，在操作范围内适当提高温度，会使阴极侧离子膜的空隙增大，从而提高钠离子的迁移率，即提高电流效率，有助于槽电压降低。一般要求温度不低于65℃，槽温上升10℃，槽电压可降低50～100mV。但槽温不能太高，如果高于92℃，会产生大量水蒸气而使槽电压升高。当电流密度下降时，为了取得最高电梳效率，槽温必须相应降低，但不能太低。温度过低，离子膜内的-COO-与Na+结合，生成-COONa+，使离子交换容量下降。同时，阴极侧的膜因得不到水和钠离子而脱水，其结构发生不可逆的改变，对OH-反渗透的阻力减弱，从而造成电流效率下降，以后即使提高温度，离子膜的性能也难以恢复。因此在生产中根据电流密度，槽温控制在70-90℃。
3
影响电解槽运行性能的主要因素
3.1
电流分布对电解槽性能的影响
离子膜单元电解槽设计存在缺陷或者是电解槽阴阳极活性面不光滑，均会造成电流分布不均。而电流分布影响电流效率、槽电压和离子膜的寿命。电流分布不均匀时，不但会造成阳极液NaCl和NaOH浓度不均，还会使膜局部过电流或单元槽尖端放电，不同程度损坏离子膜，尤其在高电流密度情况下，发生这种情况的可能性更大。
3.2
电极涂层对电解槽性能的影响
电极涂层受损会使槽电压升高，通常表现在电极涂层表面污染或由于长期电解作用而自然损失。涂层表面污染主要原因是钡盐和二氧化锰沉积在电极表面导致活性下降，槽电压上
升。
短路和突然断电产生的反向电流导致活性成分腐蚀或氧化。电解槽断电停车后，如果极化电送的不及时，电解槽的阴阳极将形成原电池，并在两槽间形成与正常电流相反的电流。而反方向的电流将直接影响涂层的寿命，使活性电极失去活性，降低电解槽寿命。并且将会使阴极液、阳极液中的电解质相互扩散和水反方向迁移扩散，导致离子膜起泡。
3.3
装置开车、停车频繁对电解槽性能的影响
装置开车、停车频繁，不但对离子膜损害较大，而且由于电流的频繁冲击，极大地损害了阴极、阳极的活性；在没有启动极化装置的情况下，尤为严重。在动力电失电的情况下，无法转换淡盐水，电解槽上部空间有一定浓度的氯气，因不能及时置换淡盐水，在阳极上的氯原子还原成氯离子，氯离子渗透到阳极侧，碱中含盐量升高。同时阴极上发生金属氧化而形成电池，阴极腐蚀，离子膜阴极侧污染，膜电阻增大，电压上升，对电压影响是不可逆的。
2007年ZMBCH-2.7型复极式离子膜电解槽实际运行工艺参数见表1。
表1
2007
4
结
语
从以上论述可知，影响离子膜和电解槽运行性能的因素很多。表1可以看出盐水质量、电流、电压、槽温等变化不大的情况下，槽电压是波动上升的。这就要求技术人员了解电解槽结构、原理，熟悉工艺流程和工艺条件。减少无计划开车、停车，保持生产平稳有序，以减少对离子膜和活性电极的损害，最大限度地发挥装置设计能力，降低能源消耗和生产成本，提高经济效益。
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。其中，旭化成、氯工程公司和伍德诺拉公司以其在离子膜电解工艺专利技术、高性能电解槽、稳定的质量、较高的性价比及良好的售后服务，在中国的离子膜烧碱项目中得到了较多的合同项目。- f1 v ^4 K n( J: h A．伍德及伍德诺拉电解槽特点: ?6 e4 P% U6 W ●阳极半壳和阴极半壳以及离子膜组成的“独立单元”设计结构，易于更换电槽，维修时间短，主装好的单元最长存放时间可达2年。 ●电槽单元的焊接由激光自动焊接，均匀，电流接触好，使用寿命稳定，有益于高电流密度下运行。- c) P1 Q9 A8 h+ c: F% ` ●电解槽材料使用好，阳极用钛材制成，阴极由镍材制成，使用寿命长。 ●单元面积2.7 m2，操作电流密度一般为5~6KA/ m2适于高电流密度下运行。 ●系统设计报警连锁多，安全性考虑周到。 B．氯工程公司BiTAC®电槽特点 ●复极式电解装置，结构简单。1 p+ ` O8 m( `' C9 ? ●电极波浪式结构，电解液分布和电流分布较均匀，较低的电压降，功率消耗低，高电流密度操作。; \' ]5 z* p- V7 z* |1 @ ●操作压力低，溢流式，操作较安全 ●电解槽材料好，阳极用钛材制成，阴极由镍材制成，使用寿命长。 ●单元面积3.276 m2，操作电流密度一般5~6KA/m2适于高电流密度下运行。. E7 t) p$ e0 w$ o2 D! F3 O- k C．日本旭化成复极NCH型电解槽特点 旭化成是世界上唯一能同时向客户提供离子膜法电解技术，以及离子交换膜的公司。 ●电槽板框为压滤机型（由许多单元槽串联组成），独立组成供电线路。" F2 B. i6 E( y( y% T ●电解槽操作压力是各家公司中最高的，有益于后工序处理。( G6 f/ m9 X1 K4 Z! f ●电解槽材料好，阳极用钛材制成，阴极由镍材制成，使用寿命长。* u3 R) s. v3 I8 s+ o3 y' r. M; j1 x/ k ●单元面积2.7m2，适于的电流密度 4.5~5.5KA/m2。
模拟试题六 单选题 第1题：下列()情况需全面紧急停车。 A、检修 B、停电 C、某设备损坏 正确答案：B 第2题：系统氮气置换前安全附件应()。 A、隔离 B、齐全好用 C、关闭根阀 正确答案：B 第3题：当生产经营单位的生产工艺和技术发生变化时,应急预案()。 A、应当废弃不用 B、可以免于重新备案 C、应当及时修订 正确答案：C 第4题：蒸发操作中,将所产生的二次蒸汽不再利用,经直接冷凝后排去的蒸发操作称为()。 A、简单蒸发 B、单效挥发 C、单效蒸发 正确答案：C
第5题：《使用有毒物品作业场所劳动保护条例》规定,使用有毒物品作业场所应当设置警示标识、中文警示说明和()。 A、黄色区域警示线 B、红色区域警示线 C、黄色警示牌 正确答案：A 第6题：以下()项,属于高毒物品目录。 A、氯乙烯 B、氯丙烯 C、二氯乙烷 正确答案：A 第7题：氢气系统必须保持()。 A、正压 B、负压 C、0 正确答案：A 第8题：充装量为500kg和1000kg的液氯气瓶使用时应()放置。 A、直立 B、卧式 C、倾斜 正确答案：B 第9题：不属于使用劳动防护用品的一般要求是()。
A、防护用品应定期进行维护保养 B、使用前应首先做一次外观检查 C、劳动用品的使用必须在其性能范围内,不得超极限使用 正确答案：A 第10题：可燃性气体或蒸气与空气形成的混合物,遇明火能发生爆炸的最低浓度称为该气体或蒸气的爆炸()。 A、极限 B、下限 C、上限 正确答案：B 第11题：国家为加强环境保护管理而采取的最主要手段是()。 A、建立和强化环境行政管理机构 B、应用环境经济调节措施 C、强化环境刑事制裁 正确答案：A 第12题：离子膜电解工艺一次盐水安全生产技术指标中,化盐水硫酸根含量为≤()g/L。 A、5 B、8 C、10 正确答案：A 第13题：液氯气瓶泄漏时()向气瓶喷水。 A、不应
职业教育应用化工技术专业教学资源库《离子膜烧碱生产操作》课程案例教学内容 离子膜电解槽电解精制盐水的操作 ⒈ 案例选取的内容 ⑴ 离子膜电解槽型号 BiTAC -859复极式离子膜电解槽 ⑵ 电极尺寸为1400×2340mm ⑶ 阴阳极室内设计工作压差：350±20mmH 2O ⑷ 设计温度：0-100℃ （温差变化要缓慢） ⑸ 有效面积为3.276m 2 ⑹ 日产100%NaOH 的量：101.5t ⑺ 运行温度：82～88℃ ⑧ 板片材料 阳极：钛材（包括钛网与活性涂层）；阴极：镍材（包括镍网与活性涂层） ⑨ 工作介质 阳极室含NaCl 量为250g/l 左右的盐水，并含有NaClO 3、NaClO 和新生态的Cl 2和少量的新生态的O 2；阴极室含30%左右的NaOH 溶液，并含有新生态的H 2。 ⑩ 工作地点：离子膜烧碱生产精制盐水电解生产工序 ⑾ 完成任务的工作人员：顶岗实习的学生小赵、小阚与班长乙 其整体结构见图1所示。 图1 BiTAC -859复极式离子膜电解槽的基本结构示 紧固螺 阴极终端板 电解单元 单元取样 阳极终端 阳极液流出 盐水入槽汇总 压紧螺帽、弹性垫片 槽框横梁 槽框 阴极液流出管 碱液入槽汇总管
图2 离子膜电解槽阴阳极液气液分离装置 ⒉工作任务要求 在二次盐水精制生产岗位上已经生产出含NaCl为310g/l左右，PH=8～10，总硬度为12PPb的合格盐水（Ca2++Mg2+≤20PPb），需要送入电解槽阳极室进行电解；另有合格的30%NaOH 的烧碱溶液和高纯水作为阴极室循环使用，现在准备离子膜电解开车的其他准备工作已由调度安排妥当，本岗位需要生产合格的烧碱产品。 工作时间：每天24小时连续生产。 ⒊工作流程 阴极液系统中的循环碱经流量控制阀调节适当的流量，加入适量的高纯水后，使之碱液的浓度在28%～30%，通过烧碱换热器加热或冷却循环碱液，确保电解槽的操作温度保持在85～90℃，送入电解槽底部的碱液分配器，进入电解槽底部的碱液分配器，分配到电解槽的每个阴极室进行电解。 二次精制合格的盐水经盐水预热器（正常开车时很少用）预热后，调节到合适的流量与高纯盐酸、循环淡盐水在混合器中混合，使之显酸性，但PH值须大于2，然后送入电解槽底部的盐水分配器到电解槽的每个阳极室进行电解。 从电解槽流出的淡盐水通过流量控制阀加酸，调节PH值为2左右，进入阳极液接收罐后，用淡盐水泵送出，并分成两路：一部分与精盐水混合后送往电解槽，循环使用；另一部分送往脱氯塔进行脱除游离氯。 从电解槽阳极侧产生的湿氯气送到氯气总管，去氯气处理系统。当总管Cl2压力过大，可直接高压安全水封去事故氯处理系统，避免Cl2外溢。当总管Cl2负压过大，可由低压安全水封吸入空气，避免膜受到机械损坏。 电解槽溢流而出的烧碱依靠重力流入碱循环罐，由碱循环泵分成两路：一部分产品添加
设备维护检修规程 离子膜电解槽维护检修规程
1总则 1.1规程适用范围 本规程适用于意大利De Nora2×19DD350复级式离子膜电解槽的维护和检修。 1.2设备结构简述 De Nora2×19DD350复级式离子膜电解槽由38个单元槽组成，有效电解面积为3.5m2，每个单元槽都由三部分组成：10mm厚不锈钢为基础的单元基体、阳极室及阴极室。 a.单元基体分为三部分：
1)中间一层是5mm钢板为导电支承体，上面均匀分布着238个不锈钢柱，等距穿过钢板两侧，进行焊接固定。 2)将1mm钛盘（上面有与钢板对应的238个凹槽）焊接在钢板的不锈钢柱上，同样方式将1mm镍盘焊接在钢板的另一侧。 3)在钛盘和镍盘侧面分别焊接1mm厚的钛网和镍网，作为阳极、阴极的支承网。 b.阳极室在钛盘的钛支承网上，采用该公司创制的贴粘涂层工艺，焊上一层阳极，组成阳极室（即由细、粗钛网及钛板等构成阳极室）。阳极的主体材质为钛，呈丝网状，上涂Ti、Ru等金属的氧化物固溶体作为活性涂层，涂层微观上呈龟裂状态，增大了涂层的表面积。 c.阴极室在镍盘的镍支承网上，覆盖一层由镍丝编织成的弹性镍，在弹性镍上平铺一层1mm的活性镍阴极，组成阴极室（即由粗、软、细三种镍网构成阴极室）。阴极的主体材质为镍，由于弹性镍网有成百万个小孔，可以压缩50%以上，所产生的弹性力将阴极压向膜，从而形成零极距。 1.3设备主要性能 工作介质：盐水、烧碱、氯气、氢气； 工作负荷： 11.5KA 电流密度： 3.285KA/m2 额定电流负荷： 13KA 额定电流密度： 3.71KA/m2 循环方式：自然循环 单元槽电压： 3.07V(新膜) 槽温：正常85℃ 电流效率： 93%（二年平均）、92%（三年平均） O 氯气压力： -20～-50mmH 2 O 氢气压力： +80～+120mmH 2 阳极主体材质：钛 通电面积： 3.5m2 阴极主体材质：镍
电解岗位题库 一、填空： 1、电解食盐水溶液的产品有三种，即氢氧化钠，联 产氯气、氢气。 2、烧碱的生产方法主要有苛化法、水银电解法、隔 膜电解法、离子膜电解法、本厂使用的是隔膜电解法和离子膜电解法。 3、离子交换膜电解食盐水，向阳极室提供盐水、向阴 极室提供纯水，并通以直流电进行电解的方法。 4、用于氯碱工业的阳离子交换膜，目前已经工业化的离 子膜有全氟磺酸膜，全氟羧酸膜，全氟羧酸/全氟磺酸复合膜。 5、电解过程的实质是电解质水溶液在直流电的作用 下，溶液中的离子在电极上分别放电而进行的氧化还原反应。 6、如果氯内含氢量超过4% 时，就有爆炸的危险。 7、为了防止氢气与空气混合，一般电解槽的氢气系统都 采用正压操作。 8、对于复极槽，通过各个单元槽的电流是相等的，其总
电压则是各个单元槽的电压之和，所以每台复极槽运转的特点是低电流，高电压了。 ※※9、离子膜电解槽通电后，用数字式电压表测量每个单元槽的电压，如果某单元槽的电压偏离平均槽电压 0.3v 以上，则该单元槽为异常。在进行膜渗漏试验时， 如果膜的渗漏量大于1000ml/h ，则需进行更换。 ※※10、在检修烧碱设备或管道时，不准带压操作，必须戴上防护面罩与橡胶手套，如果遇到碱液溅入眼睛或皮肤时，应立即用大量清水或硼酸水进行冲洗。 ※※11、氢气是易燃易爆气体，氢气与空气混合其爆炸范围是氢气在空气中浓度达到 4.1%~74.2% 。遇到氢气着火，首先要保氢气正压，严禁降电流和停电处理，造成H2系统倒压，同时用二氧化碳灭火器灭火或用石棉手套或湿布隔绝空气灭火。 12、在化工生产中，控制和消除着火源主要是：明火、火花和电弧、危险温度、化学反应热。 二、问答题：
伍迪BM—2.7型电解槽运行总结 江苏梅兰化工有限公司伍华胜陈玉林姚俊 江苏梅兰化工有限公司目前有隔膜烧碱生产装置和离子膜烧碱生产装置，其中离子膜烧碱设计能力为15万吨/年，现年产能可达18万吨/年，分二期建设投产，一期建设规模为5万吨/年，于2004年6月底投产运行，至08年3月膜已运行45个月，二期建设规模为10万吨/年，于2005年6月底投产运行，至08年3月膜已运行33个月。装置的二次盐水、电解、淡盐水脱氯工序引进意大利伍迪公司的工艺技术，采用自然循环（BM—2.7）复极式离子膜电解槽，离子膜11台采用杜邦N982，1台采用杜邦N2030（其中88个单元采用N2030，16个单元采用N982）。 1、电解槽的技术参数 电解槽数量12台 单元槽数104只/台槽 复极元件活性面积 2.7m2 设计电流密度6kA/ m2 合同的电流密度 4.35kA/ m2 直流电耗<2100kwh/tNaOH 一期(710JTC) 4台电解槽 二期(720JTC) 8台电解槽 2、一期
备注：710JTC72小时考核验收时每台槽的单元数为94只，备用预留单元数每台槽为10只。 从表一、表二可看出： 1）伍迪BM2.7离子膜电解槽电流效率>97%； 2）氯气纯度>98%，O2/ Cl2≤1%； 3）阳极液中NaClO3、HClO含量低； 4）进槽盐水中NaOH含量偏高，达0.13~0.34 g/l，说明进树脂塔盐水的pH值偏离9~10.5的控制指标。 4、电解主装置工艺设备简述 电解主装置电解槽及附件、二次盐水过滤器、树脂塔、阴极液泵、真空泵由伍迪公司提供，二次盐水过滤器为二台，树脂塔为三台，采用PLC控制，信号传输到DCS操作中心，其它均为国产设备。整流变
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1.8~2.2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23.5亿千瓦时。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3.81亿千瓦时。 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0.04mm 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。
第４６卷第３期２０１０年３月 氯碱 工业 Ｖ０１．４６，Ｎｏ．３Ｍａｒ．，２０１０ Ｃｈｌｏｒ—ＡｌｋａｌｉＩｎｄｕｓｔｒｙ 【电解】 离子膜电解槽运行总结 孙建国ｈ，张故轩２ （１．锦西化工研究院，辽宁葫芦岛１２５０００；２．平煤集团开封东大化工公司，河南开封４７５００３） ［关键词］离子膜；电解槽；树脂塔；电解；真空脱氯 ［摘要］介绍了离子膜制碱工艺中，树脂塔、电解槽、脱氯塔运行过程中出
现的一系列问题及解决办法。［中图分类号］’ｒＱｌｌ４．２６２ ［文献标志码］Ｂ ［文章编号］１００８—１３３Ｘ（２０１０）０３－００１２—０４ 离子膜法制碱工艺以其节能、环保、安全、产品纯度高等优势逐步取代隔膜法制碱工艺，成为烧碱生产的主流工艺。离子膜法制碱工艺中设备一次性投资大，一旦出现操作失误，便会损坏设备，造成较大经济损失，所以，精心的操作和丰富的操作经验是离子膜电解槽稳定运行的保障。 平煤集团开封东大化工公司有３套离子膜法烧碱系统１９９６年８月投产的强制循环系统；２００４年６月投产的２．５万ｔ／ａ自然循环系统；２００７年８月投产的１０万ｔ／ａ自然循环系统。目前，强制循环系统和２．５万ｔ／ａ自然循环系统正在技术改造中。以下根据离子膜法烧碱生产中经常出现的问题，就树 １．１阳极液流量低１．１．１事故经过 ２００６年１２月某夜班，２．５万ｔ／ａ自然循环电解槽因阳极液流量低而停车。经过检查，发现是树脂塔滤帽断裂造成的。当时，树脂塔已经运行１．５年
（厂家承诺滤帽的寿命是３年），因树脂过滤器故 障，出塔盐水暂时通过树脂过滤器旁路直接进阳极液高位槽，恰好此时串联运行的２个塔中的第２个塔（把关塔Ｃ）的滤帽断裂，大量树脂随盐水进入阳极液高位槽，带有树脂的盐水经阳极液流量计进入 阳极液进槽总管，因阳极液进槽总管装有过滤器，树 脂在阳极液高位槽至进槽总管过滤器之间积累，最终树脂严重堵塞管道，电解槽因阳极液流量跟不上而停车。 停车后，收集管道内的树脂，详细检查树脂塔，发现滤帽断了２个，大部分滤帽松动，维修人员更换了２个滤帽并加固松动的滤帽。维修结束后树脂塔投入运行。随后，车间又抓紧时间修复了树脂过滤器。 然而时隔半个月，又发生了类似问题，不同的是这次滤帽断裂发生在把关塔Ｂ塔，因为树脂过滤器 脂塔、电解槽、真空脱氯３个工序介绍一些经验。 １树脂塔
化学工艺学习题 一、选择题（2分/题） 1.化学工业的基础原料有( ) A石油 B汽油 C乙烯 D酒精 2.化工生产中常用的“三酸二碱”是指( ) A硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、氢氧化钾 B硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钠、氢氧化钾 C硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、碳酸钠 D硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钾、碳酸钾 3.所谓“三烯、三苯、一炔、一萘”是最基本的有机化工原料，其中的三烯是指( ) A乙烯、丙烯、丁烯 B乙烯、丙烯、丁二烯 C乙烯、丙烯、戊烯 D丙烯、丁二烯、戊烯 4.天然气的主要成份是（） A乙烷 B乙烯 C丁烷 D甲烷 5.化学工业的产品有( ) A钢铁 B煤炭 C酒精 D天然气 6.反应一个国家石油化学工业发展规模和水平的物质是( ) A石油 B乙烯 C苯乙烯 D丁二烯 7.在选择化工过程是否采用连续操作时，下述几个理由不正确的是( ) A操作稳定安全 B一般年产量大于4500t的产品 C反应速率极慢的化学反应过程 D工艺成熟 8.进料与出料连续不断地流过生产装置，进、出物料量相等。此生产方式为( ) A间歇式 B连续式 C半间歇式 D不确定 9.评价化工生产效果的常用指标有（） A停留时间 B生产成本 C催化剂的活性 D生产能力 10.转化率指的是( ) A生产过程中转化掉的原料量占投入原料量的百分数 B生产过程中得到的产品量占理论上所应该得到的产品量的百分数 C生产过程中所得到的产品量占所投入原料量的百分比 D在催化剂作用下反应的收率 11.电解工艺条件中应控制盐水中Ca2+、Mg2+等杂质总量小于（ ) A 10μg/L B 20mg/L C 40μg/L D 20μg/L 12.带有循环物流的化工生产过程中的单程转化率的统计数据（）总转化率的统计数据。 A大于 B小于 C相同 D无法确定 13.（）表达了主副反应进行程度的相对大小，能确切反映原料的利用是否合理。A转化率 B选择性 C收率 D生产能力 14.三合一石墨炉是将合成、吸收和（）集为一体的炉子。 A 干燥 B 蒸发 C 冷却 D 过滤 15.转化率X、选择性S、收率Y的关系是（） A Y=XS B X=YS C S=YX D以上关系都不是 16.化工生产一般包括以下( )组成 A原料处理和化学反应 B化学反应和产品精制
离子膜烧碱工艺标准操作说明 第四部分电解槽操作 2010年12月 旭化成化学株式会社
-目录- IV. 电解槽操作 IV-A 电解槽操作一般指导 IV-A-1 单元槽 IV-A-2 支架 IV-A-3 管口附件 IV-A-4 一次盐水中的悬浮固体（离心脱水） IV-A-5 软管和软管垫片 IV-A-6 总管 IV-A-7 固定头和活动头的隔离（片/板） IV-B 电解槽组件的定期更新和检查 (1) 单元槽垫片 (2) 软管垫片 (3) 阳极液管口处的辅助电极 (4) 单元槽和总管上的阳极液管口 (5) 单元槽和总管上的阴极液管口 (6) 阳极 (7) 阴极 IV-C 电解槽的安装 IV-C-1 安装单元槽 (1) 准备工作 (2) 安装 IV-C-2 在单元槽上贴垫片 (1) 准备工作 (2) 垫片粘贴及垫片位置的设定 IV-C-3 膜安装 (1) 确认和准备工作 (2) 安装膜到单元槽（除了阳极端槽） (3) 安装膜到阳极端框 (4) 记录 IV-C-4 电解槽软管的安装 (1) 准备工作 (2) 电槽软管安装 IV-C-5 充液前检查电解槽 IV-D 膜的更换IV-D-1 局部膜的更换 (1) 确认 (2) 准备工作 (3) 膜的置换 IV-D-2 拆除全部的膜 (1) 确认 (2) 准备工作 (3) 从阳极端框取出膜 (4) 其他膜的取出 (5) 膜取出后所需进行的工作 IV-E 从电解槽中取出单元槽 (1) 准备工作 (2) 把单元槽放在搬运车上
(3) 把单元槽放在木制平台上 IV-A 电解槽操作一般指导 IV-A-1 单元槽 单元槽被复合隔板分成两部分，称作阳极室和阴极室。阳极室的内部是由钛材制成以防止氯气的腐蚀，阴极室的内部侧是镍材制成以防止碱的腐蚀。阳极室和阴极室的隔板两侧分别焊接固定的筋板，筋板上焊接阳极和阴极。每个电解室安装有电解液进口和出口的2个管口。单元槽臂的两边用螺栓固定有支架，单元槽通过支架挂在侧杠上。 图IV-1 图IV-2
氯碱电解工艺 1、【判断题】企业要充分利用国家对安全生产专用设备所得税优惠、安全生产费用税前扣除等财税支持政策。在年度预算中必须保证应急救援装备、设施和演练、宣传、培训、教育等投入,提高救护队员的工资福利及其他相关待遇。（√） 2、【判断题】废催化剂属于危险废物。（√） 3、【判断题】液化气是一种易燃、易爆、不易压缩的气体。（×） 4、【判断题】防火用石棉布、石棉板不属于危险废物。（×） 5、【判断题】清洁生产的目的之一就是减少排放。（√） 6、【判断题】设有自动消防设施的单位,应当不定期对其自动消防设施进行全面检查测试,并出具检测报告,存档各查。（×） 7、【判断题】槽电压总是低于理论分解电压。（×） 8、【判断题】管道安全隔绝可采用插入盲板、拆除一段管道、水封或者关闭阀门进行隔绝。（×） 9、【判断题】增产增污是正常的生产行为。（×） 10、【判断题】二级重大危险源应配备温度、压力、液位、流量、浓度等信息的不间断监测、显示和报警装置,并具备信息远传、连续记录等功能。（√）
11、【判断题】离子膜电解工艺中,Fe(OH)3具有吸附和共沉淀作用。（√） 12、【判断题】事故氯系统吸收液碱浓度越高越好。（×） 13、【判断题】氯气冷却过程中,温度低于10℃以下,氯气遇水容易生成水合物结晶,堵塞管路。（√） 14、【判断题】触电是由于电压通过人体造成的损伤。（×） 15、【判断题】离子膜电解工艺中,经过膜过滤后,盐水的钙镁含量为0。（×） 16、【判断题】有关危险化学品单位可以为危险化学品事故应急救援提供技术指导和必要的协助。（×） 17、【判断题】氢气储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型,开关可以设在仓内。（×） 18、【判断题】为了从根本上解决工业污染问题,就是要采用少废无废技术即采用低能耗、高消耗、无污染的技术。（×） 19、【判断题】一次盐水中如存在游离氯,将会对螯合树脂造成严重破坏,因此必须除去。（√） 20、【判断题】固废物分类收集应该遵循危险废物与一般废物分开的原则。（√） 21、【判断题】氯气液化效率表示被液化的氯气量与原料氯气中纯氯气的量之比。（√） 22、【判断题】多效蒸发的目的是提高产量。（×）
n-BiTAC电槽运行总结 发表时间：2019-07-17T12:34:43.667Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：田佳 [导读] 摘要：n-BiTAC是一种先进的复极式电解槽，结构简单、独特。 航锦科技股份有限公司辽宁葫芦岛 125000 摘要：n-BiTAC是一种先进的复极式电解槽，结构简单、独特。电解槽的槽电压是反应电解装置运行状况好坏的主要指标之一，直接影响电解产品的生产成本。现航锦科技股份有限公司12万t/a烧碱装置，已运行至第二个膜周期，但在运行过程中发现，第二个膜周期槽电压升高速度比第一个膜周期快，且最高电压已超过第一个膜周期的最高电压。 关键词：电槽；膜周期；电压 1、引言 航锦科技股份有限公司12万t/a烧碱装置于2014年5月投产，采用n-BiTAC复极式电解槽，配备F-8080离子膜。现该套装置于2018年7月更换了8台电解槽的离子膜，截止到2019年4月第二个膜周期平均运行11.6月。但在运行过程中发现，第二个膜周期槽电压升高速度比第一个膜周期快，且最高电压已超过第一个膜周期的最高电压。现对两个膜周期的电槽运行情况总结。 2、n-BiTAC电解槽特点和优点介绍 n-BiTAC是一种先进的复极式电解槽，结构简单、独特。外观上电解槽类似一个板式热交换器。它是由一系列交错的阳极和阴极单元槽组成，以及阴极和阳极之间的具有选择性的离子交换膜组成。n-BiTAC较传统的离子膜电解槽相比有很多突出的优点，具有低电耗，更加安全、更高的电流密度（6～7KA/㎡），且阳极材料采用钛材，阴极材料采用镍材而具有足够的耐用性。n-BiTAC电解槽利用了膜上约90%的有效区域，而其他类型的电解槽大约利用了81-82%。 3、第一个膜周期 n-BiTAC电槽的额定电流18.08KA，额定电密5.52KA/㎡，最大电流19.89KA，电解槽投产后，电流一直为18.08KA，自2017年6月电流由18.08KA提升至19KA。截止到2018年7月份第一个膜周期平均运行47.5月。在生产中电槽出现如下现象：电槽在长时间停车检修期间，按照电解单元操作手册进行操作后，每次电槽电耗最多能降低20kwh/t。电压降低原因分析：电槽停车期间的淡盐水、淡碱的储存及淡盐水、碱循环相当于对离子膜和极片进行了清洗，将运行1年以来沉积在离子膜孔道内及表面的部分杂质清洗出来，对附着在极片表面的部分杂质冲刷或溶解掉。使离子膜的膜电压、极片电压下降是此次单元电压下降的主要原因。但随着电槽的运行，单元电压会逐渐升高。若电槽在一段时间内无停车，降低后的电压能维持3个月左右，后缓慢升高。但若电槽有短时间的停车，电压会较难长时间维持降低后的电压。 4、第二个膜周期 2018年初，离子膜电解槽运行超过了44个月，随着运行周期的增加，电耗升高，垫片腐蚀严重，单元槽出现泄漏等情况。因此自2018年初进行修槽工作，陆续组织电解槽更换新膜F-8080A。 表一：电流为19KA时，槽温电解液浓度，淡盐水浓度变化 在第二个膜周期的运行过程中，槽压上升速度明显增加，在电流密度相同的情况下，平均膜龄10.6个月（第二个膜周期）的电槽与平均膜龄47.5个月的相比，单槽平均电压超出更换离子膜前同负荷下的电压0.29V。且随着运行周期的增加，每周电压上涨速度仍在增加。在槽温、电解液浓度、淡盐水浓度等变化不大的情况下，电压升降情况如下表： 表二：电流为19KA时，两个膜周期电压变化 5、电压升高主要原因分析 1）膜电压直接受到电流密度的影响。一般来说，膜电压将正比于电流密度，并呈线性关系。电流密度不仅影响膜的电压降，而且影响气泡效应，影响阳极和阴极的过电压，影响溶液及导体电降，总的效果是随电流密度升高槽电压也逐渐升高。因此一般情况下，生产上若无特殊要求，电槽要开电槽要开正常密度。目前运行电流密度超过额定电流密度，因此为降低电压，已将电流密度恢复至额定电密。 2）更换离子膜前后，通过对二次盐水品质、阴阳极液浓度、氯气纯度等指标全部在控制指标范围内，所以可以排除二次盐水中钙镁等金属离子超标引起槽电压升高的因素。 3）2018年电槽无任何非计划停车，且计划停车时均按照电槽操作手册操作，因此可排除因电槽停车频次较多或者操作不当引起槽电压升高的因素。 4）电解涂层的活性层直接影响槽电压。通过对备用单元槽的检测，平均运行46个月的单元槽阳极涂层含量为50%左右，少部分平均运行57个月的单元槽阳极涂层含量低于30%，达到阳极涂层运行终点，已不具备继续使用条件。由此可以判断部分单元因阳极涂层含量降低，使得单元电压升高。因此，在以后电槽的运行中，根据单元电压的上升情况，将逐步更换新极网。 6、结语 电槽第二个膜周期的运行过程中，单元电压持续增加，待单元电压接近最高临界值时，为了保证电槽运行安全，同时保证生产稳定，首先可采取降低运行电流的措施，但并不能根本解决根本问题，还需根据电解槽运行情况对其更换电槽极框阴阳极网。
电解工段复习题 一、填空 1、用于氯碱工业的阳离子交换膜目前主要有全氟磺酸膜、全氟羧酸膜和全氟磺酸/羧酸复合膜，现在主要使用全氟磺酸/羧酸复合膜类型。 2、离子膜电解槽有单极槽和复极槽两种型式。不管那种槽型，每台电解槽都是由若干个电解单元组成。每个电解单元都有阴极、阳极和离子膜。 3、单极槽运转特点是低电压、大电流。复极槽运转特点是低电流、高电流。 4、树脂再生分为吸附、脱吸、再生三个过程。 5、树脂主要吸附钙、镁两种离子。树脂塔出口要求指标小于20PPB 。 6、进树脂塔盐水温度应控制在55-65 °C。 7、离子膜主要有杜邦、旭硝子、旭化成厂家生产。 8、树脂塔长时间停车，树脂塔内盐水浓度应稀释到10 。 9、树脂塔再生时进树脂塔的稀释酸浓度 4 ％，稀释碱浓度5 ％。 10、首次开车要求槽温应该大于75 °C。 11、在降电流过程中应先降电流，后根据流量表降低流量。 二、选择 1、遇有碱液灼伤，处理方法是(C A、立即离开现场 B、立即进行包扎 C、立即用自来水或鹏酸水彻底冲洗 后，送保健站治疗D、立即到空气新鲜透风处 2、电解槽温度指标一般控制在( B ) A、70～80℃ B、80～90℃ C、75~85℃ D、78～93℃ 3、电流效率低的可能原因有( ABCD ) A、碱浓度过低 B、电流密度低 C、二次盐水中杂质超标 D、膜出现针孔 4、氯气是一种有毒、有害气体，当氯气外溢时，工作人员应( A ) A、离开现场，到上风向 B、离开现场，到下风向 C、原地不动，坚 守岗位D、立即躺倒，做人工呼吸 5、在空气中混有氢气也是有危险的，为了确保安全，当氢气排入大气时( D ) A、要先分析氢气纯度 B、要准备好灭火器材 C、要先让有关人员离开 现场D、要先经过阻火器 6、再生后二次盐水中钙、镁超标的原因（ABCD ） A、树脂量不足 B、树脂性能下降 C、镁离子含量高导致钙镁总量超标 D、一次盐水温度及PH不合适 7、如果氯气中含氢气超过（B ）时，就有爆炸的危险。 A、0.4~0.5%(vol) B、4%(vol) C、1%(vol) D、0.1%(vol) 8、烧碱中氯化物含量高，可能的原因是( ACE ) A、电流密度低 B、槽温低 C、阳极液中氯化钠浓度低 D、阴极液中NaOH浓度高 E、膜机械性能损伤或针孔
离子膜烧碱工艺流程 第一章 盐水精制甲元 1.盐水精制的目的 氯碱工业生产过程中，无论采用海盐、湖盐、岩盐或卤水中的哪一种原料，都含有Ca2+、Mg2+、SO2－等无机杂质，以及细菌、藻类残体、腐殖酸等天然有机物和机械杂质。这些杂质在化盐时会被带入盐水系统中，如不去除将会造成离子膜的损伤，从而使其效率下降，破坏电解槽的正常生产，并使离子膜的寿命大幅度缩短。盐水中一些杂质会在电解槽中产生副反应，降低阳极电流效率，并对阳极寿命产生影响。因此，盐水必须进行精制操作除去盐水中的大量杂质，生产满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。 2.盐水精制工艺简述 直至20世纪70年代中期，传统絮凝沉降盐水精制工艺基本上没有实质性发展；目前用于离子膜法电解的盐水精制工艺是在上述方法基础上增加二次过滤和二次精制先进工艺技术形成的。其工艺流程为∶饱和粗盐水加入精制反应剂，经过精制反应后加入絮凝剂进入澄清桶澄清，澄清盐水经砂滤器粗滤后，再经α-纤维素预涂碳素管过滤器二次过滤，使盐水中的悬浮物小于1×10－6，然后进入离子交换树脂塔，进行二次精制，得到满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。其工艺流程简图如图1所示。 第二章 电解单元 92.离子膜电解槽电解反应的基本原理 离子膜电解槽电解反应的基本原理是将电能转换为化学能，将盐水电解，生成NaOH、Cl2、H2，如图20所示，在离子膜电解槽阳极室(图示左侧)，盐水在离子膜电 解槽中电离成Na+和Cl－，其中Na+ 阴极室(图示右侧)，留下的Cl－在阳极电解作用下生成氯气。阴极室内的H2O
H+和OH－，其中OH－被具有选择性的阳离子挡在阴极室与从阳极室过来的Na+结合成为产物NaOH，H+在阴极电解作用下生成氢气。 93.离子膜电解槽的类型 离子膜电解槽按照单元槽的结构形式不同，分为单极式离子膜电解槽(图21)和复极式离子膜电解槽(图22)。单极式离子膜电解槽是指在一个单元槽上只有一种电极，即单元槽是阳极单元槽或阴极单元槽，不存在一个单元槽上既有阳极又有阴极的情况。复极式离子膜电解槽是指在一个单元槽上，既有阳极又有阴极(每台离子膜电解槽的最端头的端单元槽除外)，是阴阳极一体的单元槽。 94.不同类型离子膜电解槽的供电方式 离子膜电解槽的供电方式有两种∶并联和串联。在一台单极式离子膜电解槽内部(参见图23)，直流供电电路是并联的，因此总电流即为通过各个单元槽的电流之和，各单元槽的电压基本相等，所以单极式离子膜电解槽的特点是低电压大电流。 复极式离子膜电解槽(参见图24)则正好相反，
6万吨/年离子膜烧碱装置运行总结 该装置2011年1月1日开车，由于工艺、电器、仪表的原因，造成电解槽装置系统频繁的连锁调停，通过进一步消缺， 2011年1月23日，电解槽装置满负荷运行，离子膜电解槽在2011年1月—12月期间，槽电压上升幅度很大，槽电压变化情况如下： 复极式离子膜2011年1-12月份槽电压统计
2011年1-12月份槽电压变化趋势图 一、离子膜电解槽频繁开停车对离子膜电解槽的影响 2011年1月23日11分，电解槽运行电流12.2KA，测定电解槽的性能消耗指标 电解槽的直流电耗高于考核值（在开车后的1个月之内，电解槽的直流电耗小于2120 KW.H/T），具体原因是因为开停车次数频繁，A电解槽停4
次，B电解槽停7次，C电解槽停14次，导致C电解槽直流电耗高达2171 KW.H/T，高于考核指标51 KW.H/T。在2011年，A电解槽停32次，B电解槽停34次，C电解槽停37次，离子膜电解槽要求平稳的运行，开停车对离子膜损伤很大，具体影响有： 1、频繁地开、停车，升、降电流都会使离子膜不断地膨胀和收缩，造成膜物理松弛，起皱褶，甚至鼓泡引起膜性能下降。 2、开车过程中氢气、氯气压力波动，也会对膜造成一定的危害。 3、电解槽停车时，由于极化电流未及时投入，形成“原电池效应”产生的反向电流也会使膜起泡。同时，电解槽中的游离氯能使反向电流增强，氯酸钠会透过离子膜腐蚀阴极。 2012年1月18日，利用全厂停车的机会，对离子膜电解槽作检漏工作，离子膜未发现针盐，同时对C槽第146张离子拆除，检查离子膜和电极的情况，离子膜未起泡，磺酸层表面为红色，电极框平整度完好，安装新的离子膜，开车送电后，运行电流12.2KA，第146台单元槽槽电压为3.08V，其他单元槽电压为3.32V左右，由此可判断，槽电压高是因为开停车次数多，升降电流频繁、离子膜受杂质污染严重，导致膜电压升高所至。 二、二次精制盐水质量对离子膜电解槽装置的影响 二次精制盐水中杂质对离子膜和电解槽的影响（表1）
离子膜电解槽接地故障的分析及改进措施 姓名 ：王孙俊 指导老师 ：陈跃充 离子膜烧碱车间采用的是离子膜电解法，离子膜电解装置在其间起着至关重要的作用。电解槽接地对整个生产的危害是很大的，因此电解槽接地检测装置在离子膜电解装置中的地位也是很重要的。本文主要介绍了电解槽接地检测装置的作用和原理，结合具体的事故案例对电解槽接地检查装置进行分析，并对事故中出现的问题提出改进措施。 一、离子膜电解装置的重要性 巨化股份公司电化厂是巨化集团公司控股的巨化股份公司下属骨干生产厂，是全国大型的氯碱企业和浙江省最大的氯碱生产企业。离子膜烧碱更是走在了同类产品的前列，离子膜烧碱装置成为从国外引进中工业化生产最好的装置，技术水平和生产能力均达到国家大型氯碱企业的先进水平。其中，电解槽中的精盐水通过电解，可以直接生产出浓度在32%左右的离子膜烧碱、氢气、氯气等。液氯送氟化公司使用，为氟化系列产品产生良好的经济效益提供了基础保证。 反应方程式： 222 2N aC l+2H O 2N aO H +H +C l ↑↑电解 二、接地检测装置在电解装置中的作用 离子膜烧碱装置通过电解食盐水得到了烧碱，但是也同时得到了氢气和氯气。氢气或氢气和氯气的混合气体都是属于易燃易爆气体。假如在生产过程中出现了着火源，它所能造成的危害是可想而知的，不仅仅是设备损坏这么简单而已，甚至会付出血的代价，环境也会遭到破坏。然而当电解槽中的电解液泄漏出来或出现某些异常故障时，它使得直流电极与大地相连。由于电解装置的电流大，电压高，在接地点处就会产生电弧光，间接成为火源，引起电解槽起火。由此可知，通过整流接地检测装置及时地检测出电解槽接地故障是十分重要的。 离子膜烧碱装置是大电流电解装置，电解槽出现接地状况的时候，电解槽的外壳就会产生高电压。假如此时有员工碰到电解槽外壳，大电流就会从电解槽的外壳流入员工的体内，从而引发触电事故。有隐患存在，就有可能发生事故。因此电解槽的外壳都通过导线连接在一起，并且可靠地接地。尽管这种防范措施可以使大部分的电流在发生接地故障时都流入大地，但当员工触碰到电解槽外壳时，还是会有电流流入的可能存在。因此，当发生接地故障时，必须及时地反映出故障信息，使相应的电解槽跳停。这个可以由接地检测装置来很好的完成。 离子膜烧碱装置是分阳极区和阴极区的，因此在电解槽中必然有个中性点存在。在该中性点上，正电压和负电压大小相等，它们之和为零，所以这个中性点是零电位。理论上这点是位于电解槽的中间，这样就使阳极区和阴极区达到了一个平衡。当因为漏液或其它原因引起电解槽出现接地故障时，如果接地点不是在中性点上，则必然会出现零点电位差，中性点发生偏移。某些单元槽中的电流方向就有可能发生变化。然而在离子膜电解法中，离子膜是有方向的。由于反向电流的作用会使得电极发生腐蚀，电极的涂层受损，使用寿命缩短，电
氯碱电解工艺模拟考试 1、【判断题】在氢气输送过程中产生的静电如不能及时导出,可能发生集聚并放电,有引发氢气燃烧或爆炸的危险。（√） 2、【判断题】在工厂临时参观的时候可以不必穿戴防护服装。（×） 3、【判断题】化学品安全技术说明书中“稳定性和反应性”主要叙述化学品的稳定性和反应性以及理化性质。（×） 4、【判断题】氨分、冷交液位计失灵,可根据放氨压力、放氨声音和放氨管结霜等变化情况进行操作,必要时进行停车处理。（√） 5、【判断题】沉降操作是根据重力作用的原理。（√） 6、【判断题】燃点又叫着火点,是可燃物质开始持续燃烧所需要的最低温度。（√） 7、【判断题】经费保障就是明确应急专项经费来源、使用范围和监督管理措施,保障应急状态时生产经营单位应急经费的及时到位。（×） 8、【判断题】安全带使用两年后,按批量购入情况,抽验一次。（√） 9、【判断题】众所周知重金属对人体会造成中毒,而轻金属则不会。因此我们可以放心地使用铝等轻金属制作的餐具。（×）
10、【判断题】化学品安全技术说明书中“废弃处理”指对被化学品污染的包装和无使用价值的化学品的安全处理方法。（√） 11、【判断题】建设项目职业病防护用品必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。（×） 12、【判断题】配有余热回收锅炉的合成塔出口管线,凡温度在200℃以上的高压管道及管件、紧固件,必须按设计规定用耐高温防氢脆材质,严禁用一般材料代用。（√） 13、【判断题】我国对水污染排放物实行总量控制。（√） 14、【判断题】二氧化碳的伤害途径为呼吸道吸入。（√） 15、【判断题】一氧化碳比空气重,二氧化碳比空气轻。（×） 16、【判断题】装置停车检修,需要降温时,要按降温速率进行,一般设备内介质温度要低于70℃。（×） 17、【判断题】负有危险化学品安全监督管理职责的部门的工作人员,在危险化学品安全监督管理工作中滥用职权、玩忽职守、徇私舞弊,构成犯罪的,依法追究刑事责任;尚不构成犯罪的,依法给予处分。（√） 18、【判断题】自控设备检修时无需改为手动状态,只需悬挂“禁止开动”的警示牌即可。（×） 19、【判断题】在安全生产工作中,通常所说的“三违”现象是指违章指挥、违章作业、违反劳动纪律。（√）