离子膜电解槽槽电压影响分析

第9期2020年9月中国氯碱China Chlor-AlkaliNo .9Sep .,20209电解槽电压异常升高原因分析王小敏(中国平煤神马集团开封东大化工有限公司河南开封475003)摘要：分析引起电解槽电压异常的各种因素，并排查原因。

关键词：电解槽；电压；盐水指标；影响因素中图分类号:TQ 114.261文献标识码：B文章编号：1009-1785(2020)09-0009-05Cause analysis of abnormal rise of electrolytic celvoltageWANG Xiao-min(China Pingmei Shenma G roup K aifeng D ongda Chemical Co ., Ltd ., Kaifeng 475003,China ) Abstract ： Analysis of the various factors causing the cell voltage,and check the reasons .Key words ： electrolytic;cell ;voltage;saltwater indicators;influence factorsl 异常现象2019年2月14日，中国平煤神马集团开封东大化工有限公司整流操作人员在进行电解槽升电流 操作时，发现同档位下，电流升不上，同时整台槽电 压较之前升高10 V 左右。

随后将电压异常情况通知 了分厂，分厂检查发现新电解5台电解槽和老电解 4台槽折标电压自2月13日至15日开始均出现了 连续升高现象。

2槽电压升高原因分析(1)造成槽电压升高的因素。

a .电流密度升高； b .氢氧化钠浓度高;c .阳极液NaCl 浓度低;d .离子膜被污染，电阻升高;e .阳极液pH 值低;f .阴阳极液循 环量低;g .阴极液温度低;h .离子膜泄漏，极网涂层脱 落；i .阴阳极压力低和压差小。

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。

离子膜和电解槽性能的主要影响因素电解槽, 离子, 影响因素, 性能1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。

2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。

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。

氯碱化工离子膜烧碱电解槽电压测量系统一、测量离子膜电解槽单元电压的必要性目前新建离子膜烧碱项目都采用高电流密度自然循环复极式离子膜电解槽，复极式电解槽是多个装有离子膜的单元槽的串联，每张离子膜在通过一定直流电流作用下而形成一定电压分布。

影响槽电压的因素较多，例如氢氧化钠浓度、阴/阳极液循环量、操作温度、盐水中杂质、阳极液PH值、阳极液中氯化钠浓度等。

电解槽电压正常与否代表着膜的性能好坏以及单元槽阳极阴极活性状态，为了使离子膜能够长期稳定地保持较高的电流效率和较低的槽电压，降低直流电耗，延长离子膜的使用寿命（离子膜昂贵），不因误操作而使膜受到损害，同时最大限度地减少电槽管理费用（不用人工进行测量测量每个单元槽电压，从而降低人工测量所需的成本）。

现在许多离子膜烧碱厂家实施了对每个膜上的电压或者膜分组的电压测量。

精确测量到离子膜槽电压后，可以指导操作人员或电槽管理人员更加优化电解系统工艺操作，使电解槽在最佳状态运行，这样不但能提高成品碱质量，最主要的好处能使每张膜上的电压降升高减慢，长期优化运行会节省大量直流电耗，也能延长膜的使用寿命。

降低电耗以及延长膜的使用寿命等于为企业创造效益。

所以很有必要对每个单元槽电压及时检测及记录，以便加强电槽数据准确分析提高生产管理水平，进而极大提高经济效益。

目前众多已经建成的离子膜厂家都很重视这项工作，从生产面来讲都把这项工作纳入技改或大修项目来实施，对于新建项目在基本建设阶段就已经作了设计，工程建设阶段加以实施。

二、现状经过调查国内众多离子膜烧碱企业，在2005年以前建设的项目很少对每个单元槽电压进行详细的自动测量，只是粗略对整个电解槽进行两段式测量，即把整个单元槽平均分成两组，采用电桥原理测量不平衡电压，这样很难准确判断某个单元槽和离子膜使用好坏，出现问题也很难及时准确找到故障位置。

虽然每班有人工用万用表的测量，但毕竟是是断续的，测量精度很低，测量危险而且需要人力资本的长期投入。

（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。

关于离子膜电解槽电压升高的原因研究摘要：离子膜电解技术是目前国内烧碱生产中最重要的工艺技术之一，运行过程中，由于各种原因会导致槽电压升高，影响电解装置的安全稳定运行。

对电解槽电压升高的原因进行分析研究，可以找出电解过程中影响电解槽电压升高的各种因素。

本文对离子膜电解槽电压升高的原因进行了分析，并提出了预防改进的措施。

关键词：离子膜电解槽；电压升高；原因分析在烧碱生产过程中，离子膜电解槽是最重要的单元设备之一，是生产中不可或缺的一部分。

由于其技术复杂，影响因素多，一旦发生故障，将会造成巨大的经济损失，其中槽电压是反应电解槽运行状态的重要指标，槽电压的高低直接关系到单位烧碱的电耗多少，因此对离子膜电解槽电压升高的原因进行分析研究是非常有必要的。

本文对影响离子膜电解槽电压升高的各种因素进行了系统的分析研究。

1、槽电压的组成影响槽电压的因素较多，在理论上离子膜电解槽的槽电压是由以下部分组成：槽电压（V）、理论分解电压（ E0）、离子膜电压降（V M）、阳极过电压（V A）、阴极过电压（V C）、阳极溶液欧姆定律电压降（IR A）、阳极溶液欧姆定律电压降（IR c）、金属欧姆定律电压降（IR t）。

所以离子膜槽电压的公式为;V= E0+ V M +V A +V C +IR A +IR c +IR t2、影响离子膜电解槽槽电压的因素（1）电解槽的温度电解槽温度影响槽电压的原理是当电解槽温度升高时，离子膜内部的空隙会相应的变大，从而增加其导电性，导致电压降低。

一般而言电解槽温度指的是阴极液的出口温度即电解槽出口烧碱的温度，在阴极液循环泵出口安装有阴极液换热器，利用循环水进行冷却，换热器进口安装有温度调节阀整体控制进电解槽的烧碱温度，旭化成电解槽要求控制电解槽温度在84-87℃。

此种方案为整体控制进电解槽碱液的温度，但是随着运行时间、运行负荷的不同，不同的电解槽需要不同的槽温控制，为了更精准的控制单台电解槽的温度，有的氯碱企业在每台电解槽的烧碱进口增加阴极液换热器，利用循环水冷却（蒸汽加热），这样可以根据每台电解槽的不同情况控制单台电解槽的槽温，从而保证电解槽在最优的槽电压下运行。

离子膜电解槽电压偏移的原因概述说明以及解释1. 引言1.1 概述离子膜电解槽是一种常用的化学分离和电化学反应设备，广泛应用于各种工业领域和实验室中。

然而，在实际应用中，我们经常会遇到离子膜电解槽电压偏移的问题。

电压偏移是指在电解过程中，槽内的电压与预期设定值存在差距或持续变化。

这种现象不仅会影响反应效果和产品纯度，还可能导致设备损坏和能耗增加。

1.2 文章结构本文将探讨离子膜电解槽电压偏移的原因、概述说明以及可能的解决方案。

首先，在第2部分中，我们将详细介绍导致电压偏移的主要原因，包括膜表面污染、水质问题和温度变化。

接下来，在第3部分中，我们将对离子膜电解槽的原理进行简要说明，并探讨这种电压偏移现象对系统运行的影响。

最后，在第4部分中，我们将进一步解释每个原因背后的机制和作用方式。

1.3 目的本文的目的是为读者提供关于离子膜电解槽电压偏移问题的全面了解。

通过深入研究电压偏移背后的原因和机制，我们希望能够引起广大研究人员和工程师的重视，并为解决这一问题提供有效的参考和指导。

最终，我们希望通过减少或消除离子膜电解槽电压偏移问题，提高系统的稳定性和效率，促进相关技术的发展和应用。

2. 离子膜电解槽电压偏移的原因：2.1 膜表面污染：离子膜电解槽电压偏移的一个常见原因是膜表面的污染。

随着使用时间的增加，膜表面可能会受到各种杂质物质的附着，例如有机物、金属离子等。

这些污染物会影响离子在膜上的传输，并导致电压偏移现象的出现。

要解决这个问题，可以定期清洗或更换离子膜。

2.2 水质问题：水质问题也是造成离子膜电解槽电压偏移的主要原因之一。

如果供给电解槽的水中存在大量杂质或者离子含量发生变化，都会对电解槽内部产生影响。

例如，当水中含有大量硬水成分时，其中的钙镁离子可能与阴极处生成碱性氢氧化物沉淀，导致阴极表面增加阻抗并引起电压偏移。

2.3 温度变化：温度的变化也能够引起离子膜电解槽电压偏移。

随着温度的升高，离子扩散的速率通常会增加。

离子膜电解法槽电压的影响因素刘凯;慕慧峰;徐向平;高云【摘要】分析了离子膜自身结构、电解液、电解槽气相压力、杂质污染等因素对槽电压的影响.提出要尽可能避免不当操作导致的槽电压异常情况,而且要不断优化设计,改进离子膜电解槽.【期刊名称】《氯碱工业》【年(卷),期】2019(055)006【总页数】4页(P12-14,17)【关键词】离子膜电解槽;槽电压;电耗;离子膜;影响因素【作者】刘凯;慕慧峰;徐向平;高云【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】TQ114.2621 槽电压组成烧碱生产能耗高，电耗占离子膜法烧碱生产成本的70%左右。

目前，一般氯碱企业的电耗为2 200～2 400 kW·h/t。

如何降低电耗一直是现代离子膜电解系统的研究重点。

迄今为止，国内外已经推出了一系列先进的离子膜电解槽。

伍迪公司推出的第6代离子膜电解槽的电耗已经降至2 035 kW·h/t以下(电流密度为6kA/m2)。

日本氯工程公司于2013年开发了采用柔性阴极的nx-BiTac电解槽，该电解槽在电流密度6 kA/m2时，电耗能够维持在2 010～2 025 kW·h/t。

蓝星(北京)化工机械有限公司(以下简称“蓝星北化机”)NBZ-2.7型膜极距离子膜电解槽可维持在5～6 kA/m2稳定运行，电耗可降至2 030 kW·h/t。

槽电压与电流效率是吨碱电耗的关键因素。

吨碱电耗的表达式见公式(1)。

只有提高离子膜电解系统的电流效率，降低槽电压，才能有效降低吨碱电耗。

(1)式中：W为直流电耗，kW·h/t；V为槽电压，V；η为电流效率，%；1.492为NaOH的电化当量，g/(A·h)。

影响我厂离子膜电解槽电压因素分析及对策作者：王文军来源：《中国科技博览》2017年第35期[摘要]分析影响离子膜电解槽槽电压的因素及对策[关键词]电解槽离子膜槽电压电流效率中图分类号：TQ114 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）35-0269-021、引言我厂现有北京化工机械厂制造的MBC2.7型复极式强制循环槽4台，设计生产能力1万吨/每台，高电密自然循环槽NCH2.7型4台，膜极距自然循环槽NBZ2.7型2台，设计生产能力2万吨/台。

众所周知，氯碱行业是高耗能行业，而电能消耗占变动成本的60%。

所以在氯碱市场普遍低迷，产品价格不断下滑的大环境下，降低生产成本，控制直流电耗尤其重要。

2、理论依据电解生产1吨氢氧化钠所需要的直流电耗公式：式中W—直流电耗，KWh/tNaOHV—槽电压，Vη—电流效率，%1.492—NaOH的电化当量，g/（A.h）从上述算式可以看出要降低电能消耗，就得降低槽压，提高电流效率。

实践表明，当电流效率为94%时，每降低槽电压0.1V，减少直流电耗63KW.h/（t.NaOH），而当电槽电压3.2V 时，每提高1%的电流效率，也可以使直流电耗减少33KW/（t.NaOH）。

因此，降低电解槽槽电压和提高电流效率是降低直流电耗的关键因素，针对影响电压和电流效率的因素找出对策来节能降耗尤为重要。

3、因素分析下面就我厂强制循环槽和自然循环槽运行电压和电流效率影响的因素进行分析3.1 盐水质量盐水中杂质不同对槽电压和电流效率的影响也各不相同，具体如表1所示从上表可见盐水中杂质含量对离子膜性能的影响，钙离子在离子膜中的沉积速度随盐水含钙浓度的增加而加快。

特别是钙镁等杂质离子含量增加时，可明显观察到电流效率下降，槽电压升高。

水中存Mg、Ni、Fe等溶解度小的阳离子氢氧化物沉积在阳极一侧的表面，容易使槽电压急剧上升。

Ba、Sr、Ca等溶解度大的阳离子氢氧化物会穿越离子膜沉积在阴极一侧的表面，破坏羧酸层而引起电流效率急剧下降。

电解槽电压持续上升的原因及控制措施段海燕;丁少荣;吴维宏;田小春;童刚【摘要】以30万t/a离子膜复极电解槽为例,分析电解槽槽电压持续上升的原因有:盐水中含杂质多,槽压差高,氯氢压力变化频繁,电解槽温度高,淡盐水pH值大于2,盐水浓度及碱浓度超标,涂层脱落等.提出相应的控制措施,控制电解槽电压上升,延长了离子膜使用寿命,降低了直流电消耗.【期刊名称】《氯碱工业》【年(卷),期】2017(053)006【总页数】3页(P18-20)【关键词】烧碱;电解槽;槽电压【作者】段海燕;丁少荣;吴维宏;田小春;童刚【作者单位】内蒙古鄂尔多斯电力冶金集团股份有限公司,内蒙古鄂尔多斯016064;内蒙古鄂尔多斯电力冶金集团股份有限公司,内蒙古鄂尔多斯016064;内蒙古鄂尔多斯电力冶金集团股份有限公司,内蒙古鄂尔多斯016064;内蒙古鄂尔多斯电力冶金集团股份有限公司,内蒙古鄂尔多斯016064;内蒙古鄂尔多斯电力冶金集团股份有限公司,内蒙古鄂尔多斯016064【正文语种】中文【中图分类】TQ114.262电解槽电压是氯碱离子膜电解装置运行性能的一个重要指标，槽电压的高低直接影响到电耗和成本[1]。

槽电压主要由电流密度决定，还有盐水品质、气相压力及氯氢压差、淡盐水pH值、盐水浓度、碱液浓度、电解槽温度等工艺条件也是槽电压的重要影响因素。

下面就内蒙古鄂尔多斯电力冶金集团股份有限公司(以下简称“鄂尔多斯电力”)槽电压升高的情况进行分析和探讨。

鄂尔多斯电力30万t/a离子膜法烧碱装置采用的是氯工程N-BiTaC890电解槽，前期均用杜邦N-2030离子膜，分2套系统。

第1套系统于2012年11月2日送电，第2套系统于2013年7月28日送电，生产一直比较稳定。

第1套系统于2016年9月整体更换离子膜。

鄂尔多斯电力电解槽电压在2016年9月底检修后呈明显上升趋势，槽电压数据如表1所示。

从表1可以看出：从开车到2017年2月，第1套系统槽电压上升了13.6 V，单元槽电压平均上升0.07 V；第2套系统槽电压上升了 13.2 V，单元槽电压平均上升0.072 V 。

关于电解槽槽电压异常升高的问题研究发布时间：2021-08-18T11:54:36.307Z 来源：《教育学文摘》2021年4月第11期作者：唐雄[导读] 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，唐雄重庆飞华环保科技有限责任公司重庆长寿 401220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；处理建议在分析电解槽槽电压异常升高的过程中，要全面评估其运行质量和运行状态，有效落实完整的试验分析，从而获取相应的信息，以确保制定的处理措施更加有效。

1 电解槽槽电压的构成若是从理论层面对离子膜电解槽槽电压予以解读，主要分为绝对电压、相对电压、平均电压等，电压参数和电流参数、电流密度参数息息相关。

在完成对应处理工序的过程中，要对工艺控制要点进行综合处理，其中主要包括盐酸质量、进料温度等，从而保证对应参数的合理性和规范性。

值得一提的是，对生产中槽电压产生影响，使得槽电压升高的原因中，主要包括如下几点：1）盐酸中存在杂质；2）电解槽压差现象；3）阴阳极极网涂层寿命、ODC膜寿命、离子膜寿命、进料管喷嘴是否堵塞；4）电解槽温度参数[1]。

2 电解槽槽电压升高的原因在电解槽电压升高问题处理工作中，要从多角度落实相应的分析工作，确保能全面处理隐患因素，从而优化其运行质量。

如图1某厂电解槽槽电压变化趋势图为例。

由此可见随着装置运行时间的增加，进料盐酸中金属离子的含量也在增加，其中Ti离子尤为明显（单元槽涂层和ODC膜主要由钛钯合金构成），而它主要是设备腐蚀和老化造成的。

2019年通过工艺技改、外卖盐酸等方法缓解了系统金属离子的累积，所以金属离子得到了有效控制。

离子膜电解槽电流效率的影响因素及优化策略【摘要】本文探讨了影响离子膜电解槽电流效率的四个主要因素，并从离子膜性能优化与有效管理、电解液浓度和温度控制、电解电压和电流密度调控几方面提出离子膜电解槽电流效率的优化策略，保证了生产的稳定和高效。

【关键词】离子膜电解槽；电流效率；离子膜品质在化学工业的众多领域中，离子膜电解技术扮演着重要的角色，特别是在烧碱生产过程中。

陕西北元化工集团股份有限公司的电解设备采用了来自蒂森克房伯伍德氯工程技术（上海）有限公司（原意大利伍德迪诺拉公司）的第四代、第五代及第六代复极式自然循环电解槽，离子膜则是美国杜邦、日本旭化成、旭硝子以及山东东岳集团（国产）生产的全氟磺酸羚酸复合膜。

公司建有大型的离子膜电解装置，在大规模的生产环境下，电流效率的细微变化都会对整体生产效率和产量产生显著影响。

1 离子膜电解槽电流效率的影响因素1.1离子膜的品质和使用状态离子膜是电解槽中的核心组件，它的性能直接影响到电解槽的电流效率。

离子膜主要负责传递离子，它的传递能力即离子通透性决定了电解槽的电流效率。

首先，离子膜的品质是决定电流效率的关键因素。

离子膜的品质主要取决于膜材料的选择和制造工艺。

优质的离子膜应具有良好的离子通透性，低电阻，良好的化学稳定性以及优秀的耐腐蚀性。

例如，在陕西北元化工集团股份有限公司使用的全氟磺酸羚酸复合膜，由于其优良的材料性能，能够提供出色的离子传递效率和良好的化学稳定性[1]。

其次，离子膜的使用状态也对电流效率产生影响。

离子膜的使用时间、损伤程度以及污染程度都可能影响其离子通透性和电阻，进而影响电解槽的电流效率。

例如，离子膜在使用过程中可能会由于化学反应、物理损伤或污染而降低其性能。

因此，定期的检查、清洁和更换离子膜是保持高电流效率的必要措施。

离子膜的品质和使用状态是影响离子膜电解槽电流效率的关键因素，需要通过选择高品质的离子膜以及做好离子膜的使用和管理，来保持和提高电解槽的电流效率。