29DN350型离子膜电解槽电压升高原因剖析
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关于DD350电解槽运行总结结论1:迪诺拉电解槽目前可以运行。
设计电密11.5KA,因电解槽已经运行多年,电极老化,造成槽电压高,目前负荷只能开到9KA,日产折百烧碱140吨(年产4.7万吨),日产氯气124.15吨。
结论2:迪诺拉电解槽产出的烧碱含氯酸盐高,不能用于48%烧碱蒸发和片碱制备。
(产品质量见附表1)一年减少边际效益719万元。
结论3:迪诺拉电解槽电耗高,较氯工程电解槽有300 KWh/t的差距,较新型氯工程电解槽有446KWh/t的差距。
(电耗见附表2)每年多产生电费949万。
动力电耗高的原因是目前产量和原北二化设计能力不匹配,原北二化搬迁过来的电解运转设备能力是8万吨/年,氯氢处理运转设备是9万吨/年的能力,此项会增加动力电消耗120度/吨折百碱结论4:迪诺拉电解槽维修费用高,2011年维修费698万元,2010年维修费447万元。
后期每年会产生约400万的维修费用。
主要原因是泄漏率高,检修频繁(北二化开车期间最长生产周期是33天不停车检修),维修费用主要来源是电解槽维修,电极更换、重涂。
可以控制的是分离器、分布器及相关附件的检修质量把关,电解槽因自身设计原因运行过程中易发生泄漏。
目前国内使用迪诺拉的厂家共有四家,分别是内蒙宜化、齐鲁石化、青岛海晶、沈阳化工、,据了解其余3家均在对该电解槽进行换代中。
整改意见:1、维持6万吨目前负荷运行,每月投入维修费60万元,每月电耗成本较新型氯工程电解槽高172元/吨折百碱。
固碱和48碱产量受限制。
每月计划停车检修两天,保证电解槽的安全运行。
2、将6万吨停下来,开满5万吨电解,但要对5万吨整流进行改造。
DD350电解槽的运行数据:一、产品质量6万吨迪诺拉离子膜电解槽产出的烧碱含氯酸盐高,达到34PPm,无法生产固碱,易对固碱设备产生腐蚀。
造成氯酸盐高的原因主要有1、电解槽自身循环差,离子膜利用率不高。
2、检修频繁,离子膜在拆装过程中发生收缩,在膜的边缘易发生针孔,加剧反渗作用。
第十七届氯碱技术年会论文专辑21离子膜电解槽故障成因分析李楚新 (岳阳石油化工总厂环氧树脂厂,岳阳414014)摘要以我厂2万t/a离子膜装置为例,对旭化成强制循环离子膜工艺的电解槽结构进行综述:针对电解槽在运行过程中出现的膜漏、膜穿孔、膜针孔、槽框极板击穿、槽框泄漏、垫片老化等现象的成因进行了具体分析,并提出了相应的解决问题的办法,要尜建立时离子膜电解槽表征的主要工艺参数(如:槽电压、电流效率,直流电耗)进行定期检测制度,为以后离子膜装置的工艺操作提供可操作性依据。
针对出现的问题进行及时处理.确保离子膜电槽长时期高电效、低电耗平稳运行。
关键词电解槽故障离子变换膜成因槽框前言1.2生产实际中造成的槽框故障分析离子膜电解槽是整个离子膜工艺的核心,离子膜电解槽槽框故障主要表现为:槽框离子膜电解槽的核心部件由槽框、离子交换膜、泄漏.阳极、阴极焊点松脱,阳极面板腐蚀穿垫片等附件组成。
随着离子膜装置运行时间的孔,涂层脱落等。
某厂1万“a A套离子膜装延长。
离子膜电解槽的故障也日益出现(垫片的置于1998年5月份进行了一次性全部换膜,老化脱落、槽框泄褥、膜漏、膜起泡、膜针孔、阴在换膜过程中对出现故障的梧框进行了维修阳极网的穿孔等故障)。
直接制约离子膜装置及更换,发现焊点松脱严重,特别是阳极侧,几的稳定生产。
针对电解槽故障成因进行了具体乎每块槽框均有焊点松动,这与旭化成强制循分析,为以后现场工艺调整提供参考。
环工艺有关,特别是开停车次数多的情况下,l离子膜电解槽槽框故障成因分析槽内压差变化大,易造成槽内阴、阳极扳的变1.1旭化成强制循环电解槽单元槽的结构形.使焊点松动,破坏离子交换膜。
这种单元糟舶中间隔板是一块8 rnIn厚阳极面板腐蚀穿孔,1998年8月,发现1的Ti—Fe—Sus三层复合板。
外框条是Sus 万√a B套离子膜装置的第3、19、42槽框均在316L与复合板条组组焊而成。
阳极侧的衬阳极侧靠上边缘部位被腐蚀穿孔,穿孔面积一扳、筋板、厚扳均为Ti材,阴极侧为不锈钢。
解析离子膜电解槽电压升高的原因摘要:本文通过槽电压的引入,对离子膜电解槽电压升高的原因进行了深入细致的分析,同时提出了预防改进的措施。
关键词:离子膜电解槽电压升高原因分析考核离子膜电解槽运行性能的重要技术经济指标是槽电压,是电解生产是否正常的考核标志。
它与能耗密切相关,与离子膜的生产成本有着直接影响,因此在操作中要求尽量低的槽电压。
为保证电解槽在低压下稳定运行,对影响电压的因素进行以下分析。
一、槽电压的结构槽电压的计算公式为:V=Va+Vb+η阴+η阳+I(R金+R液),式中,V表示单槽电压V;Va表示理论分解电压V;Vb表示膜电压V;η阴为阴极过电压V;η阳为阳极过电压V;I为电流强度A;R金、R液分别表示金属导体、溶液的电阻Ω。
其中Va是不变的,V的大小取决于其他项。
二、分析槽电压升高的原因1.阴阳极性能不同程度的退化影响着单元槽电压以前生产的离子膜厚度大,膜电压较高,但膜的强度也高,保护了阴阳极涂层。
近年来,在高电流密度电解装置的运行控制自动化程度上已有了很大的提高,但配置的离子膜厚度小,强度较低,但要求的操作水平较高,一旦运行压力和压差失控发生故障,会严重的损伤离子膜,也不能有效地保护阴阳极涂层,甚至破坏性地腐蚀阴阳极基网。
当电解槽完成了一个膜寿命周期运行以后,即使更换了新膜,也不可能将单元槽电压恢复如初。
这都源于阴阳极性能的逐步退化和网面是否平整以及膜极距弹性下降曾在以前运行中受到的意外影响变差造成的。
阴阳极涂层的有效使用期为6-8年。
有效期过后,因阴阳极损坏而使单元槽电压上升达到250 mv以上。
通常如果离子膜由于携带的杂质进入造成的电压明显上升或电流效率明显下降而膜的物理损伤并不严重,其阴阳极属于自然劣化,阴阳极寿命应损失1/4,如此情况下,电压上升一般在50~70 mv左右。
然而,电解装置的管理者为进行换膜工作,一般都会选择性能状态较差、电解电压也相对较高的电解槽,因离子膜受物理损伤和渗透严重而不得不进行换膜。
影响离子膜电解槽的因素与应对措施【摘要】本文研究了离子膜电解槽生产中的多种影响因素,如电流分布、电极涂层、开停车频率等。
同时为了避免因素的影响提出了相应的预防措施,达到了维持离子膜电解槽的稳定运行、提高电解效率的目的。
【关键词】氯碱;离子膜;电解槽;影响因素;应对措施陕西北元化工集团股份有限公司(以下简称“北元化工”)80万吨/年离子膜烧碱装置包括2010年建成投入使用的一期40万吨/年与2012年建成的二期40万吨/年两期。
其中核心电解槽装置伍德复极式自然循环电解槽24台,另外每台还设有二百个单元槽,离子膜采用的是全氟磺酸/羧酸复合膜。
在生产过程中存在诸多影响离子膜电解槽正常运行的因素,采取有效预防措施日渐重要。
1 离子膜电解的基本原理在离子膜电解槽生产工序当中,会将具有一定选择渗透特点的阳离子交换膜安装至阴阳极半壳当中。
当通电的情况下,此时位于阳极室的盐溶液就会与阴极室内的水溶液发生电解反应,阴极室内生成氢气、氯气与氢氧化钠溶液。
阳极:2Cl-→Cl2+2e-阴极:2H2O+2e-→H2+2OH-化学反应方程式:2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2由于位于阳极室盐水当中的氯化钠在电解的作用下会分解为钠离子与氯离子,而氯离子在阳极室当中电子丢失后变为氯气,并且钠离子会在电流的作用下经过离子交换膜到达阴极室,而因为阴极室当中的水在电解作用下形成氢离子与氢氧离子,氢离子在阴极室获得电子变为氢气,同时由阳极室转移的钠离子和氢氧离子进一步形成氢氧化钠物质。
因为电解溶液内部的钠离子会被离子膜选择性渗透,所以就会得到纯度较高的烧碱物质。
2 影响离子膜电解槽的因素2.1 溶液影响2.1.1 阳极液浓度实际生产中如若阳极液内部氯化钠溶液浓度偏低,那么水与钠离子的反应就相应增多,导致水电解加快。
阴极室中氢氧离子会出现反向渗透至阳极室,使得电流效率降低。
同时阳极室内部氯离子转移到阴极室,就会使得碱液中含盐量加大。
离子膜电解槽直流电耗升高的原因及解决措施李 明*(中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司氯碱厂,山东淄博255411) [关键词]离子膜;电解槽;直流电耗;原因;措施[摘 要]简要分析了离子膜电解槽直流电耗升高的原因,提出了降低直流电耗的3个措施,并简要论述了这3个措施存在的问题及注意事项。
[中图分类号]T Q114.262 [文献标志码]B [文章编号]1008-133X(2010)12-0023-02C a u s e s o f i n c r e a s e i nd i r e c t c u r r e n t c o n s u m p t i o ni ni o n-e x c h a n g e m e m b r a n e e l e c t r o l y z e r s a n ds o l u t i o n sL I M i n g(C h l o r-A l k a l i P l a n t,Q i l u B r a n c h C o.,S I N O P E C,Z i b o255411,C h i n a)K e yw o r d s:i o n-e x c h a n g e m e m b r a n e;e l e c t r o l y z e r;d i r e c t c u r r e n t c o n s u m p t i o n;c a u s e;m e a s u r eA b s t r a c t:T h e c a u s e s o f i n c r e a s e i n d i r e c t c u r r e n t c o n s u m p t i o n i n i o n-e x c h a n g e m e m b r a n e e l e c t r o l y z-e r s w e r e a n a l y z e d b r i e f l y.T h r e e m e a s u r e s t o d e c r e a s e d i r e c t c u r r e n t c o n s u m p t i o n w e r e p u t f o r w a r d,a n d t h e p r o b l e m s i n t h e t h r e e m e a s u r e s w e r e d i s c u s s e d b r i e f l y a s w e l l a s m a t t e r s n e e d i n g a t t e n t i o n.1 直流电耗升高的原因阴极效率下降、槽电压升高,都会使直流电耗升高。
(山东海力化工股份有限公司,山东淄博)摘要:本文针对本公司离子膜电解槽电压升高的原因进行了深入细致的分析,同时提出了应对措施。
关键词:离子膜电解槽电压升高原因分析原盐槽电压是考核离子膜电解槽运行性能的重要技术经济指标,是考核电解生产是否正常的标志,它与能耗有极其密切的关系,直接影响离子膜烧碱的生产成本,因此在实际生产中力求低的槽电压。
山东海力化工股份有限公司氯碱厂(以下简称“海力氯碱厂”)离子膜电解槽二期装置是采用氯工程n-BITAC型膜极距电解槽,产能20万t/a,离子膜电解槽三期装置是采用旭化成NCZ-2.7型膜极距电解槽,产能20万t/a,离子膜均使用旭硝子F8080A型离子膜,至今均已运行10年以上,电解槽已多次换膜。
2023年3月份两期装置电解槽电压均出现不同程度的上升,严重影响装置的能耗,现对影响电压的因素进行分析并针对性制定处理措施。
一、电解槽电压数据统计2023年3月4日-3月9日氯碱电解槽电压上涨明显,其中氯碱二期单台电解槽平均上涨7.90V,折合单元槽电压上升49.4mV;氯碱三期单台电解槽平均上涨6.20V,折合单元槽电压上升44.3mV,3月10日后电槽电压趋于平稳,部分电槽电压有下降趋势,截止3月14日各电槽电压降低1-3V。
二期装置电解槽电压变化情况如下图所示:二、电解槽电压上升原因分析造成电解槽电压上升的原因比较多,例如电流密度升高、氢氧化钠浓度高、阳极液 NaCI 浓度低、离子膜被污染,电阻升高、阳极液 pH 值低、、阴阳极液循环量低、阴极液温度低、离子膜泄漏、极网涂层脱落、阴阳极压力低和压差小等。
结合我公司实际运行工况,初步判定电压上升原因为离子膜被杂质污染。
1、原盐进厂情况3月1日至3月12日共进原盐499车,分别为供应商A 368车、供应商B 77车,供应商C 46车、供应商D 8车, 2月至3月供应商B和供应商C进厂原盐共计9847.83t,其中供应商B共计2749.22t,供应商C共计7098.61t。
关于电解槽槽电压异常升高的问题研摘要:近几年,氯碱及盐酸电解工艺的发展受到了广泛关注,为了提升其应用安全性,要对工艺流程中电解槽的运行质量予以控制,其中电解槽的槽电压的变化是重要的监控指标之一。
针对槽电压异常升高问题展开对应的调查分析,从而落实相应的处理措施,减少对工艺质量和效果产生的不良影响,提高经济效益。
关键词:电解槽;槽电压升高;原因;处理建议关键词:电解槽、槽控机、安全保护一、槽控机的自动控制原理槽控机的自动控制原理:依靠输入通道来收集电解槽的电压值和电流值,然后依照原有输入的系列、单槽等相关数据参数来处理解决一系列的操作信号和方式,将解析出来的阳极升降信号进行输出,控制电解槽平衡。
在数据传输方面,槽控机主要是利用CAN转以太网与工作站进行连接,这样能够实时的将相关的数据进行传输,还可以快速的完成接受和响应,运用网络方式完成实时以及历史的数据传送和读取。
二、槽控机安全保护的相关措施作为电解槽的直接控制设备,槽控机可以高效、准确的进行电解槽电压和电流的收集与调节,同时控制物料平衡与热平衡状态,现阶段,常用的控制软件基本可以分为三个种类,依次为热平衡控制、双平衡控制以及三度控制。
这三类控制中,优势最为显著地为热平衡控制,控制原理为通过对操控设备的母线升降机构来实现的,实现阳极和阴极之间的距离调节,以此来计算所需要的能量。
如果距离增加,则电解槽压力下降,压力降升高,导致能量扩大,距离降低,电解槽压降变小,能量吸收量降低,槽控设备的安全监测措施主要包括下述几个方面:1.软件的保护最重要的软件保护就是定时保护,定时保护需要预先设定好程序,对升降阳极的时间进行控制,通常将时间规定为3秒-6秒,当超过了这一时间,程序则会中断,阳极不再继续升降,过压力保护和欠压力保护都需要预先做好设定,当输入最大电压值和最小电压值以后,如果超过了合理的范围,程序就会不再执行命令,阳极不再继续升降。
另外,需要合理控制电解槽的升降时间,包括三个时间段,分别为0.5、0.8和1.0,可以依照工艺标准进行选择,软件中包括自动检测和诊断处理系统,可以监控控制槽的状态以及性能,一旦出现问题或者故障,可以对错误指令进行全面的读取,判断故障位置,载荷监控设备合理连接,发送信息以及故障代码,同时发出警报,实现问题的合理处理,保证设备的正常运行。