伍德迪诺拉电解槽的特点

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。

烧碱装置管道材质选用浅谈张燕【摘要】烧碱装置中的介质包括强酸、强碱、盐、氯气、氢气等,腐蚀类型涵盖化学腐蚀、应力腐蚀、电化学腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀等,管道材料选用涉及碳钢、不锈钢、衬里管道、非金属、钛及钛合金等.从烧碱装置流程开始,系统介绍了各主要工序中管道材质的选择,供设计参考.【期刊名称】《上海化工》【年(卷),期】2016(041)005【总页数】5页(P29-33)【关键词】烧碱装置;介质;管道材料;腐蚀类型【作者】张燕【作者单位】上海华谊工程有限公司上海 200232【正文语种】中文【中图分类】TQ114.2烧碱装置中介质多种多样，包括盐酸、硫酸、烧碱、氢气、氯气、盐水等，腐蚀类型涵盖了化学腐蚀、应力腐蚀、电化学腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀等，因此不同工序中不同介质所采用的管道材质均不尽相同。

烧碱装置管道材料除了包括常规的碳钢和不锈钢之外，还包括衬里材料（钢衬胶及钢衬四氟），非金属材料［氯化聚氯乙烯（CPVC）、玻璃钢/聚氯乙烯（FRP/PVC）、均聚聚丙烯（PPH）］，钛及钛合金等，进行管道材质的选择时要综合考虑介质的操作工况和腐蚀类型。

本文根据以往的设计经验，结合主要工艺介质的操作工况，对烧碱装置主要工序中主要介质的管道材质选择进行介绍。

烧碱生产包含一次盐水、二次盐水、电解、淡盐水脱氯、盐酸合成、氯气处理、氢气处理、氯气液化等主要工序，主要生产流程如图1所示。

1.1一次盐水一次盐水工序主要是溶盐后粗盐水经膜过滤器除去Ca2+、Mg2+等离子。

主要腐蚀介质为盐水、32% NaOH、10%NaClO、1%FeCl3，该工序中介质操作条件如表1所示。

盐水在静止状态下的自然腐蚀并不严重，但处于流动状态时，由于氧气得到补充而使反应继续从而使腐蚀加重。

虽然奥氏体不锈钢在盐水中的腐蚀速率较低，但可能产生孔蚀和应力腐蚀而造成危险，因此奥氏体不锈钢不适合用在盐水中。

由于该工序中盐水的温度和压力均不高，常规设计中为节省投资，常采用钢衬胶或钢衬环氧丙烷（PO）管道，但由于管道通过法兰连接，容易发生泄漏。

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。

降低烧碱生产单耗的有效控制措施董高登;刘玉斌;高雄;田冯宜【摘要】介绍了生产实践中降低烧碱电耗的5点有效改进措施:①建立离子膜电解单条线数据库,实现1+1+1+1大于4的运行管控模式来优化系统;②安装专用电度计量表,进行整流耗电分析并改进;③整流柜安装独立专用直流电度计量表,分析电解槽性能并提出改进措施;④烧碱离子膜整流系统更换可靠的连锁变送器,达到安全运行降低停车;⑤在整流变增加强油风冷机组喷淋装置,降低烧碱离子膜附属设施耗电,提高系统稳定.【期刊名称】《氯碱工业》【年(卷),期】2018(054)007【总页数】4页(P16-19)【关键词】离子膜法;电解;数据库分析;电度核算;稳定措施【作者】董高登;刘玉斌;高雄;田冯宜【作者单位】陕西北元化工集团股份有限公司,陕西榆林719319;陕西北元化工集团股份有限公司,陕西榆林719319;陕西北元化工集团股份有限公司,陕西榆林719319;陕西北元化工集团股份有限公司,陕西榆林719319【正文语种】中文【中图分类】TQ114.262陕西北元化工集团股份有限公司(以下简称“陕西北元”)是目前国内生产规模较大、产业化配套完整、循环经济特征明显的聚氯乙烯、烧碱的龙头企业，32%离子膜法烧碱装置规模80万t/a，使用意大利伍德迪诺拉公司提供的24台电解槽。

电解槽有2种型号：①12台BM2.72-Ⅳ电解槽，安装于第1期A、B线装置；②12台BM-2.72-Ⅴ电解槽，安装于第2期C、D线装置。

4条生产线,整流系统采用同相逆并联的三相桥式整流，由1台整流变压器带2台整流柜“一拖二”的方式运行。

烧碱离子膜电解整流系统全年耗电占陕西北元全年耗电的80%左右，包括烧碱离子膜电解耗电、变压器耗电、整流柜耗电、附属设备耗电。

为了降低生产成本、创造效益、达到低碳环保节能生产，陕西北元在降低烧碱耗电方面做了大量工作。

1 建立离子膜电解单条线数据库，实现1+1+1+1大于4的运行管控模式来优化系统，降低电耗为了降低离子膜电解槽的电能消耗，通过数据分析来优化系统运行电流负荷。

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。

整流变压器由原江西变压器厂和原南通变压器厂生产（现均改名称），整流器、极化整流器由原九江整流器厂生产（现均改名称），DCS系统由西门子公司提供，电解槽界区外阴极液管道采用PTFE/CS，盐水管道采用CPVC，同电解槽相连的支管盐水、碱管道均采用CPVC/FRP，电解槽主管由伍迪公司提供。

氯 碱 工 业Chlor - Alkali Industry 第56卷第2期2020年2月Vol. 56, No.2Feb. , 2020【氯氢处理】电解槽氯氢压差控制常见故障与治理措施钟国院*，白静，董永兵，王进，李爱军，王峰* ［作者简介］钟国院（1980-）,男，现任职于陕西北元化工集团股份有限公司，从事化工仪表管理工作。

［收稿日期］2019 -08 -07（陕西北元化工集团股份有限公司，陕西 榆林719319）［关键词］电解槽;氯氢压差;PID ；调节阀［摘 要］分析了电解槽总管氯氢压差控制的原理一双闭环比值控制系统。

介绍常见故障：(1)正常生产时 氯氢压差波动;(2)2台电解槽同时跳车后，氯氢压差低低联锁，单线停车；(3)单槽切出系统时，氯氢压差控制难度 大。

给出相应治理措施。

［中图分类号］TQ028.2 ［文献标志码］B ［文章编号］1008-133X(2020)02-0015 -03Common faults in control of electrolyzerhydrogen/chlorine pressure difference and treatment measures ZHONG Guoyuan , BAI Jing , DONG Yongbing , WANG Jin , LI Aijun , WANG Feng (Shaanxi Beiyuan Chemical Industry Group Co. , Ltd. , Yulin 719319 , China)Key words : electrolyzer ； hydrogen and chlorine differential pressure ； PID ； regulating valve Abstract : The principle of control of pressure difference between hydrogen main pipe and chlorine main pipe in the electrolytic cell is analyzed , i. e. a double closed - loop ratio control system. Common faults are introduced : ( 1 ) the difference between hydrogen pressure and chlorine pressure fluctuates during normal production ； (2 ) after two electrolyzers trip at the same time , the pressure difference is low , causing interlock , then one single line stops ； ( 3) when an element cell is separated from the system , the pressure difference is difficult to control. The corresponding control measures are given.1生产现状陕西北元化工集团股份有限公司（以下简称“陕西北元”）80万t/a 烧碱采用伍德迪诺拉公司的 BM2.7电解槽，使用的离子膜有杜邦膜、旭化成膜 和旭硝子膜。

科技信息2010年第19期SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION0概述采用电解法制烧碱的方法有：水银法、隔膜法和离子膜法。

水银法电解，其产品质量好，但能耗高，对环境污染严重，此工艺已被淘汰。

隔膜法电解，出电解槽碱液浓度低，含有大量氯化钠，不能直接做产品使用，尚需经过蒸发、浓缩、除盐后方能作产品销售，且只能用于一般的纺织、造纸等工业，而不能用于人造纤维等需高纯烧碱的工业，其能耗在三种方法中最高，此法中的石墨阳极工艺已被淘汰。

离子膜法烧碱是当今世界最新制碱技术。

此法碱液浓度高、含盐量低、质量好、能耗低、无汞害，无石棉绒污染、投资省，代表着氯碱工业的发展方向。

1电解槽槽型性能比较目前世界各地区离子膜法烧碱总能力已达6000万吨/年，我国自1986年首套引进日本旭化成公司1万吨/年离子膜电解生产烧碱技术装置在盐锅峡化工厂投入运转以来，又相继引进了日本旭硝子、旭化成、德山曹达及氯工程；意大利迪诺拉，英国ICI，美国ELTECH Systems，伍德迪诺拉，德国伍德等公司数十套离子膜烧碱装置，连同国产化的技术装置，目前国内离子膜法烧碱装置总生产能力达750万吨/年，已占氯碱总能力的50%以上。

表1单极槽、复极槽特点对照表电解槽槽型的选择方案，离子膜法制烧碱的电解槽分为单极式和复极式，各有其特点，两种电槽的工艺技术均已成熟，各项技术经济指标相当。

单、复极电槽特点表1。

通过对单极式、复极式电槽在技术、经济等方面综合指标的对比，本项目拟选用高密度，复极式自然循环离子膜电解槽。

由于单极槽和复极槽各有所长，同时又各自存在缺点，所以仍然都在发展中并不断改进，扬长避短。

目前世界上两种槽型已建成20万吨/年规模的烧碱装置，均已实现了长期安全正常运行。

因此，在槽型选择上应该因地制宜，考虑企业现状及费用诸方面的因素。

复极槽离子膜电解工艺技术特点：（1）工艺技术和装置均属国际先进水平。

（2）选用复极槽，单台槽能力大，台数少，便于管理。