工艺与设备
化 工 设 计 通 讯
Technology and Equipment
Chemical Engineering Design Communications
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第44卷第7期
2018年7月
1 离子膜电解装置的基本特点介绍
近几年来，离子膜电解装置在很多方面都得到了快速的发展，如电解槽型、盐水精制以及离子膜性能等方面，此种方法也得到了国内外很多厂家的青睐。伴随着相关技术的进一步发展，离子膜电解装置也逐渐呈现出一些新的特点，主要表现为：
第一，近几年来，复极式自然循环电解槽占据主导地位，在氯碱行业当中的应用范围不断扩大，尤其是在进行离子膜烧碱装置的新建或者扩建过程中，选择这种电解槽也成为了不少氯碱企业的共识。
第二，装置变得更加大型化。最初的电解装置烧碱大约为1万t/a 至2万t/a 左右，近几年来，烧碱数量更大的装置层出不穷，有20万t/a ，30万t/a 甚至是100万t/a 的，电解装置也呈现出明显的大型化趋势。
第三，电流密度不断增加。为了使建设成本有效节约，越来越多的企业开始选择密度更高的电解槽，电流的密度高，达到同样生产规模的情况下可以使单元槽的数量有所减少，同时伴随着相关技术水平的提升以及创新发展，电解槽生产企业在具体的生产过程中也更加愿意开发出电流密度更高的电解槽。
第四，在直流耗电上更少。采用低直流耗电的电解槽，与国家当前所提倡的节能降耗的政策要求相符合，而且企业也在一定程度上实现了成本的节省，使企业效益得到提升[2]。
不管从离子膜电解装置自身所拥有的技术特点来看，还是从电极成本、离子膜的成本角度来看，装置管理者的首要任务都应当使电解装置的安全性得到保障，使电解槽的使用寿命得以延长。经过多年的生产实践，需要对已有的离子膜电解装置进行相应的优化控制。
2 离子膜电解装置优化控制方法分析
2.1 电解槽温度以及电压的优化控制方法
电解槽的选定需要离子膜电阻和实际电压之间够成正比关系，电解槽的温度可以通过对进槽盐水或者碱的温度来进行控制。如果电解槽的温度控制比较低，将不利于离子膜性能实现最佳。如果电解槽的温度比较低，那么槽电压会升高。根据已有的数据研究表明，如果电解槽温度变化1℃，电压波动为1.5V~1.7V ，直流电耗所产生的变化则是 6.37kW ·h/t ，应当根据槽温和气温等变化来对槽碱的温度进行调整，让每个电解槽的温度都控制在相对合理的范围之内。
电解槽在运行的初期阶段，因为离子膜的性能都比较好，
也会出现极少的副作用，此时电解槽温度的改变可以通过进槽碱温度的调整来进行调整。但是随着使用时间的不断延长，离子膜自身的性能会不断下降，槽内出现各种各样的副作用，使离子膜的稳定运行状态受到破坏，一旦离子膜上出现更多的针孔，也会加剧副反应，出现恶性循环。当前对于这些问题的优化无法进行单台电解槽温度的单独控制和调整，所以在实际的生产过程中也只能对运行状况比较差的电解槽温度进行控制，让其最高温度不超过90℃。
2.2 电解系统加酸优化管理方法分析
精制盐水在进入到电解槽当中之后，会在阳极室出现游离氯，这是在淡盐水当中出现的游离状态氯的总称。相关的反应公式如下：
2OH -+Cl 2→ClO -+Cl -+H 2O
如果游离氯的含量不断增加，那么表明OH -透过膜的概率也会显著增加，离子膜的强度也因此会降低。如果淡盐水当中游离氯含量增加迅速，必须要向其中加入酸完成相应的中和。
游离氯含量是淡盐水当中十分敏感的评价指标，受到pH 值、盐水浓度和温度等相关因素的影响很大，所以只要上述几项因素都处于比较平稳的状态，那么游离氯的含量也就可以保持相对稳定的状态。在实际生产管理过程中，上槽盐水的pH 值稳定是最为主要与核心的任务。随着电解槽使用时间的延长，还需要结合电解槽的具体使用情况来进行具体的分布实施。如果盐酸消耗量不断升高，表明离子膜对于OH -的反渗阻挡能力不断降低，也表明离子膜的性能不断降低。为了确保电解槽可以稳定运行，应当逐渐增加酸量，以游离氯质量分数不超过0.15%作为判断标准。
2.3 氢气以及氯气的优化路径分析
离子膜电解槽对于阴阳两极的控制需要让其阴极的压力高于阳极压力，确保每个单元槽的内离子膜都可以紧贴在阳极室的极网上。离子膜的两侧压差会影响到最终单元槽的电压，负压差可以导致电解槽的电压上涨，而正压差可以使电解槽电压一定程度降低。实际操作过程中必须要确保两侧电压差的稳定性，如果电压差差异过大，会导致离子膜的羧酸层受到破坏，性能也会出现永久下降，降低其电流效率。3 结束语
主要对离子膜电解装置的特点以及优化路径进行分析探讨，阐述当前离子膜装置被大量应用，今后也会具备很大的发展空间。
参考文献
[1] 王日纬.关于离子膜电解制碱装置稳定运行的分析探讨[J].工程技术：全文版，2016，（12）：2311.
摘 要：主要对离子膜电解装置的相关特点进行分析，阐述了离子膜电解装置的生产过程，并提出相对应的优化改进措施，旨在为今后其更好的应用在实践过程中奠定坚实的基础。
关键词：离子膜电解装置；生产过程；特点；优化控制中图分类号：TQ114 文献标志码：B 文章编号：1003–6490（2018）07–0083–01
Characteristics of Ion-exchange Membrane Electrolyzer and
Its Optimization Control Measures
Feng Ting-jian
Abstract ：This study mainly analyzes the relevant characteristics of ion membrane electrolyzers ，expounds the production process of ion membrane electrolyzers ，and proposes corresponding optimization and improvement measures ，aiming at laying a better application for the future in practice.solid foundation.
Key words ：ion membrane electrolyzer ；production process ；characteristics ；optimization 离子膜电解装置特点及其优化控制对策
冯挺剑
（江门市安兴职业安全事务有限公司，广东江门?529000）
收稿日期：2018–04–25作者简介： 冯挺剑（1972—），男，广东江门人，工程师，主要研究
方向为安全工程。
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
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。
电解 阴阳离子对离子膜电解性能的影响 王志毅赵开荣 (山东农药工业股份有限公司淄博鲁昊公司,淄博255009) 摘要通过离子膜污染物成分和二次盐水分析结果,提出了盐水中杂质对离子膜性能影响及建议。 关键词阴阳离子离子膜电解槽影响 Influences of anions and cations on the electrolytic performance of ion-exchange membrane Wang Zhiyi Zhao K air ong (Zibo Luhao Co.of Shandong Pesticide Industry Inc.Zibo,255009) Abstract By analyzing the substances w hich pollute ion-exchange membrane and secondary brine, influences of the impurities contained in brine on the electrolytic performance of ion-ex chang e mem-brane are demonstrated and sug gestions are also offered. Key word anions and cations,ion-exchange membrane electrolytic cell,influence 为了使离子膜法盐水电解长期稳定的运转,必须熟悉离子膜的特性,掌握其性能下降的主要原因,从而减少失误,真正发挥离子膜电解槽的优良性能。 通过我厂3万t/a离子膜烧碱开车两年来的运行情况,我们发现电解槽平均槽电压已由刚开车时的3.16V(3kA/m2)增长到3.45V(3kA/m2)。在处理出现故障的电解槽时我们发现:离子膜已由刚开车时的无色变为深棕色,膜的大部分明显存在轻度铁迹颜色变化比较大以及白色沉淀物,在盐水进料口上方的膜的上部区域有一些很深的皱折,发现皱折内排列着一系列气泡,在膜的阴极侧面明显存在大量起皱现象,起泡显现宽度大约4cm的局部条带状分布,且位于膜下沿以上约14cm处,与离子膜阳极侧的潮涌线吻合,起泡数量较多,面积大约为20mm@20m m,通 3使用S-940树脂应注意的问题 (1)树脂塔更换树脂后,必需倍量再生后方能投入使用。 (2)进树脂塔的盐水pH值应控制在8.5~9.5。 当树脂塔的pH值为酸性时,树脂将会变成氢型树脂,此时树脂与各种金属离子的亲和力将发生变化,这样将不能有效地去除盐水中的Ca2+、Mg2+等,如进树脂塔的盐水pH值较高,盐水中的Ca2+、Mg2+将有一部分以氢氧化镁、碳酸钙等分子状态的钙镁化合物存在,螯合树脂不能通过离子交换方式除去这部分钙镁化合物,只能以过滤作用拦截一部分。这时,一方面导致树脂塔的阻力增大,另一方面使树脂塔再生时反洗不彻底,再生效果不好而使树脂性能下降,因而使进槽盐水中Ca2+、M g2+含量可能超标而影响膜性能。 (3)严格控制盐水中的游离氯。 不但要使盐水中的游离氯符合工艺要求,同时应注意在树脂加酸再生前树脂塔内的盐水置换及淋洗必须充分,以避免加酸时酸与盐水中的氯酸盐反应产生游离氯,引起树脂氧化中毒。 (4)控制树脂塔内压力。 树脂塔内压力直接影响螯合树脂的寿命,若压力过大会使树脂破损,从而使树脂的使用寿命缩短。 (5)控制盐水进塔温度在(60?5)e。 盐水进塔温度低,会使树脂的吸附能力下降。 4结论 通过我厂近1年来的使用,国产漂莱特S-940螯合树脂完全可以替代进口的CR-11型树脂。这对我国离子膜法工艺国产化、振兴民族工业、降低产品成本、提高产品市场竞争力大有好处。 (1999-09-19收稿) 第11期1999年11月氯碱工业 Chlor-Alkali Industry No.11 Nov.,1999
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。
化学工艺学试卷及答案
化学工艺学试卷（两套） 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
上海捷清环保科技有限公司 -成对氧化电解设备（专注于污水处理的领先技术）众所诸知，污水水质是一个源头难以控制、成份和浓度变化多端的水体，因此现有技术还很难有一种方法来有效地处理各种污水。十一五期间，我国投入了1.2万亿人民币用于国家的污水处理工程，但见效不大。十二五规划中，国家的环保投入为2.4万亿元，环保的投入远高于航天航空等重大国防的投入，可见国家对环境保护的重视。但由于环保技术进步不快，十二五期间，我国的环境保护能有多大的成效，实在是不敢恭维。据笔者与广东、上等经济发达地区的环保行业的管理人员及环保公司的一些专家交流、沟通后得知，目前我国的污水处理状况多为一种“形式工程”，环保工程“建而无用，建而不用”成为一种普遍的现状。生物活性污泥除了“异地填埋”别无他法。环境保护，尤其是污水处理的整体状况实在愖忧。因此开发一种能适应多方面要求、容易操作和管理、投入较小、建设周期短、运行费用低、处理效率高、无二次污染的污水处理技术和设备不仅具有重大的商机，同时也是一件顺应国家重大政策，解决企业生存，优化生存环境，福及子孙后代的大善事。 污水处理的方法主要有物理法、化学法、生物法、膜法和电解法，其中生物是目前分解有机污染物最常用的方法，但其在实际应用中的局限性和困难也不少，影响了污水处理的进步。电解法由于电解阳极的价格与使用寿命的问题，目前仍处于研究阶段，还无法大规格实际应用。 国内外污水处理的方法和优缺点比较如下：
企业有比科研单位更明确的市场引导和更大的技术需求。 为此，上海捷清环保科技有限公司在国内、外技术研究的基础上，开发了一种用于电解法污水处理用的新阳极，并实现能工业化大设备的应用，在此基础上二次开发了成对电解氧化法的污水处理设备。从已处理过十余种污水的效果上看，该设备处理速度快，COD脱除率高达95%以上，染料与油墨等有色物质的脱色率接近100%，高浓度氨氮的脱除率98%以上，不仅效果明显优于生化，且比文献报道的电解法数据更好。 捷清公司成对氧化电解设备： 捷清公司开发成对氧化电解设备的外型规格为： 结构：10组串联型压滤式电解槽，阴阳电极总面积6平方米。 高：1000mm 长：630mm 宽：300mm左右 设计输出功率：500w 工作输出功率：250-300w(视水质情况有变化) 最大日处理水量：120吨/d 吨水运行电耗：0.2-0.4元/吨(视水质情况有变化) 捷清电解槽处理不同染料污水的效果图：
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
化学工艺学试卷（两套） 一、选择题（ 分 题） 化学工业的基础原料有? ? ?石油 ?汽油 ?乙烯 ?酒精 ?化工生产中常用的“三酸二碱”是指? ? ?硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、氢氧化钾 硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钠、氢氧化钾 硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、碳酸钠 硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钾、碳酸钾 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? ? ?乙烯、丙烯、丁烯 ?乙烯、丙烯、丁二烯 乙烯、丙烯、戊烯 ?丙烯、丁二烯、戊烯 天然气的主要成份是（ ） ?乙烷 ?乙烯 ?丁烷 ?甲烷 ?化学工业的产品有? ? ?钢铁 ?煤炭 ?酒精 ?天然气 ?反应一个国家石油化学工业发展规模和水平的物质是? ? ?石油 ?乙烯 ?苯乙烯 ?丁二烯 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? ??操作稳定安全 ?一般年产量大于 ???的产品
反应速率极慢的化学反应过程 ?工艺成熟 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? ? ?间歇式 ?连续式 ?半间歇式 ?不确定 评价化工生产效果的常用指标有（ ） ?停留时间 ?生产成本 ?催化剂的活性 ?生产能力 ?转化率指的是? ? ?生产过程中转化掉的原料量占投入原料量的百分数 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 生产过程中所得到的产品量占所投入原料量的百分比 在催化剂作用下反应的收率 ? 电解工艺条件中应控制盐水中 ? ? 、 ? ?等杂质总量小于（ ? ? ???? ? ?????? ? ???? ? ?????? ?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。 ?大于 ?小于 ?相同 ?无法确定 ? （ ）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。 ?转化率 ?选择性 ?收率 ?生产能力 ? 三合一石墨炉是将合成、吸收和（ ）集为一体的炉子。 ? 干燥 ? 蒸发 ? 冷却 ? 过滤
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
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
关于膜法处理技术的总结！ 目前膜技术作为一个古老但是新兴的技术，技术开发越来越深入，应用范围越来越广泛，本文总结目前世界上现有的膜处理技术，详细介绍各种膜技术的原理及应用领域！ 1、微滤（MF）膜技术 1、微滤(MF)的基本原理 微滤膜能截留0.1-1微米之间的颗粒。微滤膜允许大分子和溶解性固体（无机盐）等通过，但会截留悬浮物，细菌，及大分子量胶体等物质。微滤膜的运行压力一般为：0.3-7bar。微滤膜过滤是世界上开发应用最早的膜技术，以天然或人工合成的高分子化合物作为膜材料。对微滤膜而言，其分离机理主要是筛分截留。 2、微滤膜的应用 1、水处理行业:水中悬浮物，微小粒子和细菌的去除; 2、电子工业:半导体工业超纯水、集成电路清洗用水终端处理; 3、制药行业:医用纯水除菌、除热原，药物除菌; 4、医疗行业:除去组织液、抗菌素、血清、血浆蛋白质等多种溶液中的菌体; 5、食品工业:饮料、酒类、酱油、醋等食品中的悬浊物、微生物和异味杂质、酵母和霉菌的去除，果汁的澄清过滤。 6、化学工业:各种化学品的过滤澄清。 2、超滤（UF）膜技术 1、超滤（UF）原理 超滤(Ultra-filtration, UF)是一种能将溶液进行净化和分离的膜分离技术。超滤膜系统是以超滤膜丝为过滤介质，膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离装置。超滤膜只允许溶液中的溶剂(如水分子)、无机盐及小分子有机物透过，而将溶液中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截留，从而达到净化和分离的目的。超滤过滤孔径和截留分子量的范围一直以来定义较为模糊，一般认
为超滤膜的过滤孔径为0.001-0.1微米，截留分子量(Molecular weigh cut-off, MWCO)为1,000-1,000,000 Dalton。严格意义上来说超滤膜的过滤孔径为0.001-0.01微米，截留分子量为 1,000-300,000 Dalton。若过滤孔径大于0.01微米，或截留分子量大于300,000 Dalton的微孔膜就应该定义为微滤膜或精滤膜。2、超滤膜的应用 超滤膜的应用范围极其广泛，基本上涉及过滤的行业都可以用到过滤设备，基本过滤的行业如下： 纯水与超纯水制备工艺中作为反渗透预处理以及超纯水的终端处理；工业用水中用于分离细菌、热源、胶体、悬浮杂质及大分子有机物；饮用水、矿泉水净化；发酵、酶制剂工业、制药工业的浓缩、纯化与澄清；果汁浓缩、分离；大豆、乳品、制糖工业、酒类、茶汁、醋等的分离、浓缩与澄清；工业废水与生活污水的净化和回收；电泳漆的回收。 超滤膜分离可取代传统工艺中的自然沉降，板框过滤，真空转鼓，离心分离，溶媒萃取，树脂提纯，活性炭脱色等工艺过程。该过程为常温操作，无相态变化，不产生二次污染。 3、纳滤(NF)膜技术 1、纳滤(NF)原理 纳滤(NF)是一种新型分子级膜分离技术，是目前世界膜分离领域研究的热点之一。NF膜孔径在1nm以上，一般在1-2nm;对溶质的截留性能介于RO与UF膜之间;RO膜几乎对所有的溶质都有很高的脱除率，但NF膜只对特定的溶质具有高脱除率。NF膜能够去除二价、三价离子，Mn≥200的有机物，以及微生物、胶体、热源、病毒等。纳滤膜的一个很大特征是膜本体带有电荷，这是它在很低压力下(仅0.5MPa)仍具有较高脱盐性能和截留分子量为数百的膜也可脱 除无机盐的重要原因，也是NF运行成本较低的主要原因。NF适合各种含盐水源，水利用率一般为75%~85%，海水淡化时在30%~50%，
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
氯、碱技术经济核算规程 离子膜电解法 (试行) 中国氯碱工业协会 2004年12月
目录 前言 第一章：技术经济核算的基础和依据 第二章：成品、半成品、在制品、联产品第三章：质量指标的核算 第四章：技术经济指标的核算 第五章：产品单耗的核算 第六章：综合能耗的核算 附：产品消耗计算表 综合能耗计算表
前言 经济核算是企业管理工作的重要内容，技术经济核算规程是国家各部门和行业之间进行工业统计和核算的重要技术依据和准则。通过技术经济核算来综合反映企业生产经营管理的状况和水平。为了统一离子膜法烧碱技术经济核算的口径和方法，原化学工业部和中国氯碱工业协会于一九九五年共同拟订了《离子膜电解法烧碱技术经济核算规程》（修订稿）。鉴于近年来，国家对一些标准的修订和统计规则的修订以及核算工作与国际接轨的需要，原《离子膜电解法烧碱技术经济核算规程》（修订稿）中部分内容已不适合现在形势发展的需要，故对原《离子膜电解法烧碱技术经济核算规程》（修订稿）进行二次修订，特制订本规程。
第一章技术经济核算的基础和依据 技术经济核算是企业管理的重要内容，技术经济核算规程是进行工业统计、技术和成本核算的重要技术依据和准则。它的内容和具体核算方法应符合国家有关部门的规定。为统一离子膜电解法氯、碱技术经济核算方法及与国际接轨，在原隔膜电解法烧碱技术经济核算规程的基础上引进电解单元的概念和试算方法，将原规定的以电解烧碱为基础进行的核算，转化为以电解单元（ＥＣＵ）为主线，氯气和烧碱并列核算的方法特制定本规程。 电解单元（ＥＣＵ）的英文全称ELECTRTRIC-CHEMICAL UNIT.含义即为电解单元。根据测算，每个电解单元可产生1单位氯气极1.087（1/0.92）单位烧碱（折百计算）。 公式为：1ＥＣＵ＝ＣＬ２＋1.087ＮaＯＨ。 （不加高纯盐酸的电解槽按每个电解单元可产生1单位氯气及1.13（1/0.885）单位烧碱（氢氧化钠折百计算）。公式为：1ＥＣＵ＝ＣＬ２＋1.13ＮaＯＨ 1．技术经济核算的基础 准确的物料（产品）计量是技术经济核算的首要条件，计量准确程度直接影响核算结果和技术经济核算方法的统一执行。因此必须完善计量仪表（设备），加强物料（产品）计量管理，不得推算、估算。 企业应建立健全计量机构，配备专职人员，统一负责各种仪器仪表和计量设备的使用、鉴定、校验和维护管理。计量装置的使用部门要严格执行有关规定。各种仪器仪表和计量设备的校正、鉴定方法及间隔期，应按国家有关规定执行。 1.1固体物料（产品）的计量、液体物料（产品）的计量、水、电、汽的计量以及其他气体的计量均要求准确、真实，并按有关规定进行重量和体积的折算。 2．技术经济核算的依据 原始记录，质量检验，物资管理是搞好技术经济核算的前提，是进行技术经济核算的依据。 2.1原始记录：企业要有指定部门统一负责对原始记录的管理，确保原始记录的及时、完整、准确、洁净。 2.2质量检验：企业的技术管理部门和质量检验机构，分别负责贯彻和监督检验国家（部）颁布的质量标准、检验规程以及用户需要的特殊质量要求的执行。 2.3物资验收和盘存：对产成品（半成品、在制品）、原、燃材料、辅助材料等企业有关部门要执行实物验收制度，本着“谁消费（支配）谁统计”的原则，对原、燃材料、辅助材料、产成品（半成品、在制品）取样分析，月末盘点，尤其对产成品及主要原、燃材料的验收，要严格执行国家有关规定。盘盈（亏）必须找出原因,并按有关定执行。
化学工艺学试卷（两套） 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
膜电解法在处理酸性含镍废水中的研究
简介：针对人造金刚石厂的含镍废水，在常规电解方法的基础上，采用膜电解法对该含镍废水的处理和金属镍回收进行了研究，通过对不同条件下的阴、阳膜及组合方式的效果和优缺点进行比较。结果表明单阴膜法在处理pH值为0.5～1.0，初始镍的质量浓度为1000～2000mg／L的废水应用中有更好的处理效果。当电解的电流150mA，电压5V时，电解时间控制在8～10h，10h后离子交换富集，循环使用，其平均电流效率为78.4％，金属镍的回收率达到79.3％且纯度较高。 关键字：含镍废水电解膜电解法镍回收 人造金刚石的生产过程中对触媒材料的去除、金刚石的分离、提纯等工序都需要酸浸及清洗，导致洗涤废水中含有
大量的镍。Ni2+能与许多无机物，有机物络合成溶于水的盐，如正Ni(H20)6]2+，正Ni(NH3)6]2+等。大量含镍废水的排放，造成镍资源的严重浪费和环境污染。本文采用膜法电解在处理酸性含镍废水的同时对金属镍进行回收利用，取得了较理想的效果。 1 试验用水 试验水样为某人造金刚石厂在金刚石的生产、分离、提纯等工序中排出的酸性含镍废水，该废水中pH值最高约为0.5～1.0，镍离子的平均质量浓度约为1400 mg／L，Cl-的质量浓度约在115～135 mg／L，SO42-的质量浓度约在2000～2300mg／L。废水中由于镍离子本身带有颜色而呈现墨绿色。 2 试验原理和设计 本试验在对含镍废水采用常规电解法的基础上，对膜电解法回收镍进行研究。膜电解法是对单纯膜分离技术的完善，在直流电场力的作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，有选择地使部分溶质通过离子交换膜；同时溶质在电极上发生氧化或还原反应。通过调整溶液
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。