国内几种常见的离子膜电解槽槽型结构简介

国内外水电解槽的生产概况及主要品牌国外情况1.1.箱式水电解制氢装置：电解槽中最古老的产品结构形式，有单极型的，也有双极型的。

在这种箱式结构中，电极是倒挂在箱盖上的，设在箱盖上的集气管把氢气、氧气送到氢、氧分离器中，原料水补给是采用电磁阀控制的，运行温度为65-75℃，压力为100-120mmH2O，氢气纯度99％.1.2.厄利康水电解槽：是BBC公司和厄利康公司生产的，压力型方形电解槽。

阳极为镀镍层，阴极有三硫化二镍活化层和无机活化层两种。

电解小室上的氢氧支管直接连到氢氧分离器中，分离器在槽体上面，洗涤器单独设置，电解液由装在槽体上的立式离心泵进行强制循环。

主要参数如下：电解液KON25%，工作温度75℃，工作压力为常压，氢气纯度99.8%，当电流密度为2000时，小室电压为1.9v。

1.3.海德尔水电解槽：挪威制造，常压型水电解槽。

槽体由撑脚型电极和隔膜框组成，辅助设备位于电解槽端头，和电解槽固定在同一底板上。

生产规模100-400m3/h，外形尺寸5400*2500*4005-13200*3700*5200，重量17-41t。

主要参数如下：工作温度75-80℃，出气压力1-3Kpa，纯度99.9%，直流耗电4.1±0.1Wh/m3H2(4000Ah)。

1.4.EV水电解槽：由德国马克公司生产的EV电解槽是常压型方形电解槽。

阳极采用镀镍的月牙形孔板，阴极采用二硫化三镍活化处理的月牙形孔板，石棉隔膜布周边包以橡胶，起密封作用。

框架由两块薄框组成，分别位于石棉隔膜两侧。

小室宽度约30mm，极板、框架和密封圈的上下部位都有整齐的小孔，这样构成了电解槽内部气、液道孔，使电解液能均匀地进入各电解小室，产品气也能最快的速度排出。

电解液采用自然循环，分离器和均压罐置于槽体上部，这样提高了分离器的高度，确保了电解液能自然循环。

均压罐起到洗涤和调节氢氧两侧气压的作用。

如果气压超过了规定的压力时，气体可以通过均压罐排空。

旭化成、氯工程、北化机三种电解装置的比较旭化成、氯工程、北化机三种电解装置的比较一、工艺比较目前，旭化成、氯工程、北化机三家最新推出电槽均为高密度、低电耗运行的复极式电槽。

北化机与旭化成工艺上基本一致，比自身以前槽型有很大改进。

单从工艺上讲，这二家在新进工艺中增加了稀盐水程控配制系统，以便电解槽连锁停车后，由原来的浓盐水循环改为稀盐水循环，从而保护离子膜。

北化机和氯工程在每台电解槽上配一台极化整流器，主要用于电解槽开停车来使用，旭化成在极网上采用专有技术喷涂，不需配极化整流器。

氯工程与北化机和旭化成工艺相比在盐水电解前后去除硫酸盐和氯酸根有自己的技术专利，就是电解之前或电解之后，将盐水输送进入一个由阳离子交换膜隔开的电解槽中阳极室然后电解盐水在氯化物离子被分离出来之后，将盐水排出该电解系统之外。

与传统的方法比较，可以减少氯化钠的排出量，而且没有必要采用HCl分解氯酸盐。

北化机和旭化成工艺是在进电解槽盐水中加17% HCl，以去除电解槽中产生氯酸根。

综合以上三家的工艺，它们在工艺上基本相似，局部上氯工程的盐水进电解前后去除硫酸盐和氯酸根的工艺，较北机、旭化成先进。

旭化成极网喷涂技术优于北化机和氯工程。

北化机、旭化成、氯工程在性能上相近。

二、设备比较(一)旭化成离子膜装置特点1(优点(1)槽框结构稳定，密封性好，不泄漏;(2)结构电压低，槽内液体和电流分布均匀使离子膜使用寿命延长;(3)阴阳极电位低，稳定性良好;(4)单元槽保证寿命10年;(5)优异的阳极涂层及活性阴极;(6)单元槽托架采用优质ABS工程塑料制造，绝缘性好;(7)阳极密封面采用钛钯合金;(8)由过去的强制循环改为现在的自然循环，很好的保护了离子膜在突然停车时造成的液体压差波动冲击。

2(缺点旭化成离子膜中所谓“单元槽”是不确切的存在，因为我们所说的“单元”应该为独立存在，在旭化成离子膜装置中没有独立存在的“单元槽”，无论是双头挤压，还是单端头挤压，无论哪一种结构形式，一旦“单元槽”一个出现问题，采取的措施只有全部停车来进行处理，费用维修高，影响生产，同时又破坏了其它离子膜“单元槽”的正常运行。

国内几种常见的离子膜电解槽槽型结构简介摘要：本文主要介绍了目前国内离子膜电解槽常见的几种槽型结构及特点。

关键词：离子膜电解槽槽型结构国内一、常见的几种离子膜电解槽参数比较二、国内正在使用的几种单极式离子膜电解槽国内正在使用的单极式离子膜电解槽主要有以下几种：1.蓝星北化机BMCA-2.5型单极式离子膜电解槽1.1 阳极单元槽边框采用钛钯合金方管组焊结构，确保阳极单元槽不受含游离氯盐水腐蚀，密封面不产生间隙腐蚀。

1.2 阴极单元槽边框采用材质为3105的不锈钢矩形管组焊结构，确保阴极单元不受腐蚀。

1.3 阳极单元槽采用钛铜复合棒结构导电，确保阳极上电流分布均匀。

1.4 阴极单元槽采用不锈钢复合棒结构导电，确保阴极上电流分布均匀。

2.日本旭硝子AZEC-F2型单极式离子膜电解槽2.1阴阳极液采用自然循环。

2.2离子膜电解槽与槽间铜排相连。

2.3阴极框筋板上设有弹簧，使阴极网安装后有弹性并趋向于阳极侧。

2.4导电铜排配置复杂，相对耗铜量较大[1]。

三、国内正在使用的几种强制循环离子膜电解槽国内正在使用的强制循环离子膜电解槽主要有以下几种[1]：1.蓝星北化机MBC-2.7型离子膜电解槽1.1边框采用不锈钢方管组焊结构，确保槽框在使用寿命期限内不生绣。

1.2阳极室密封面使用钛钯合金板材，确保槽框在使用寿命期限内密封面不发生间隙腐蚀。

1.3阴阳极室密封面采用刚性结构，确保槽框在受挤压力时不易变形。

1.4阳极室下部安装有电解液进液分散板，确保电解室内各位置能及时补充新鲜电解液，保持浓度均匀。

2.日本旭化成FC型离子膜电解槽2.1 阴极室材质为镍，阳极室材质为钛，对相应的电解质均有极强的耐腐蚀性能，因而大大提高了单元槽的寿命。

2.2 阳极为多孔板结构，小孔均匀密布，对膜的损伤较小。

2.3 在单元槽的上部均装有阴极堰板和阳极堰板，减少了气泡效应，防止膜的上部出现干区。

2.4外框架采用碳钢条，整体结构刚性好、加工精度及单元槽关键尺寸易于保证。

离子交换膜电解槽是一种用于电解水的装置，其结构通常包括以下几个部分：
1. 阳极室：阳极室是电解槽中的一侧，通常由金属制成，用于作为阳极。

2. 阴极室：阴极室是电解槽中的另一侧，通常也由金属制成，用于作为阴极。

3. 离子交换膜：离子交换膜是一种具有选择性通透性的膜，可以阻止阳离子通过，但允许阴离子通过。

离子交换膜的主要功能是防止阳离子从阳极室进入阴极室，从而保证电解过程的稳定性。

4. 电解质：电解质是离子交换膜电解槽中的液体，通常是盐水或酸性溶液。

电解质中的离子会在电解过程中被还原或氧化，从而产生氢气和氯气等产物。

5. 电极：电极是电解槽中的导电部件，通常由金属制成。

在离子交换膜电解槽中，电极通常被放置在阳极室和阴极室之间的离子交换膜上。

6. 冷却器：冷却器是离子交换膜电解槽中的冷却部件，通常用于降低电解槽的温度，以提高电解效率和稳定性。

离子交换膜电解槽的结构可以根据具体的应用需求进行设计和优化。

例如，可以通过改变离子交换膜的类型、厚度、通透性等参数来优化电解效率和稳定性。

各种电解槽比较各种电解槽比较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公司以及北京化工机械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。

A．伍德及伍德诺拉电解槽特点●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。

●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。

●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。

●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。

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。

旭化成、氯工程、北化机三种电解装置的比较一、工艺比较目前，旭化成、氯工程、北化机三家最新推出电槽均为高密度、低电耗运行的复极式电槽。

北化机与旭化成工艺上基本一致，比自身以前槽型有很大改进。

单从工艺上讲，这二家在新进工艺中增加了稀盐水程控配制系统，以便电解槽连锁停车后，由原来的浓盐水循环改为稀盐水循环，从而保护离子膜。

北化机和氯工程在每台电解槽上配一台极化整流器，主要用于电解槽开停车来使用，旭化成在极网上采用专有技术喷涂，不需配极化整流器。

氯工程与北化机和旭化成工艺相比在盐水电解前后去除硫酸盐和氯酸根有自己的技术专利，就是电解之前或电解之后，将盐水输送进入一个由阳离子交换膜隔开的电解槽中阳极室然后电解盐水在氯化物离子被分离出来之后，将盐水排出该电解系统之外。

与传统的方法比较，可以减少氯化钠的排出量，而且没有必要采用HCl分解氯酸盐。

北化机和旭化成工艺是在进电解槽盐水中加17% HCl，以去除电解槽中产生氯酸根。

综合以上三家的工艺，它们在工艺上基本相似，局部上氯工程的盐水进电解前后去除硫酸盐和氯酸根的工艺，较北机、旭化成先进。

旭化成极网喷涂技术优于北化机和氯工程。

北化机、旭化成、氯工程在性能上相近。

二、设备比较（一）旭化成离子膜装置特点1．优点（1）槽框结构稳定，密封性好，不泄漏；（2）结构电压低，槽内液体和电流分布均匀使离子膜使用寿命延长；（3）阴阳极电位低，稳定性良好；（4）单元槽保证寿命10年；（5）优异的阳极涂层及活性阴极；（6）单元槽托架采用优质ABS工程塑料制造，绝缘性好；（7）阳极密封面采用钛钯合金；（8）由过去的强制循环改为现在的自然循环，很好的保护了离子膜在突然停车时造成的液体压差波动冲击。

2．缺点旭化成离子膜中所谓“单元槽”是不确切的存在，因为我们所说的“单元”应该为独立存在，在旭化成离子膜装置中没有独立存在的“单元槽”，无论是双头挤压，还是单端头挤压，无论哪一种结构形式，一旦“单元槽”一个出现问题，采取的措施只有全部停车来进行处理，费用维修高，影响生产，同时又破坏了其它离子膜“单元槽”的正常运行。