膜极距电解槽开车小结

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1、3万t/a膜极距离子膜电解装置开车小结摘要：通过3万t/a自然循环膜极距离子膜电解装置调试、开车、考核过程进行小结，分析蓝星（北京）化工机械有限公司的膜极距电解装置的装置性能、工艺技术特点，分析生产中不正常现象的原因以及处理措施，总结开车过程的注意事项等，探寻离子膜电解系统的开发方向。关键词：离子膜；膜极距；装置性能；技术特点一．概述2010年4月14日*****化工有限公司3万t/a自然循环膜极距离子膜电解装置与原有3万t/a高电流密度自然循环复极式电解装置顺利并网，一次性开车成功。正常运行后对其进行了连续72小时性能考核，取得理想结果。该项目工程及其配套工程总投资约4

2、000万元。该项目建设过程中，消防、工业卫生、安全、环保符合国家“三同时”规定。二．装置性能指标该装置的核心是蓝星（北京）化工机械有限公司NBZ-2.7型自然循环膜极距电解槽，北化机汲取了高电流密度自然循环电解槽的特点，膜极距电解槽（NBZ-2.7型）与高电密电解槽（NBH-2.7型）具有相同的外形尺寸、安装尺寸、外围工艺路线，并且具有相同的阳极结构，盐水循环充分，气液波动小；与高电密电解槽的不同之处在于，膜极距电解槽阴极采用弹性网结构，使得阴极与离子膜的极距为零，从而具有运行电密高、吨碱电耗低的特点，在5.5kA/m2电密运行时吨碱电耗2100kWH/MT。北化机技术人

3、员于2010年4月21日20:00至4月24日20:00对二期膜极距电解槽以及一期高电密电解槽同时进行了连续72小时性能考核。结果见表1：表1北化机膜极距电解装置72小时性能考核表考核项目单位保证值考核值离子膜碱产量(NaOH100%)t/24h≥180190吨碱直流电耗kwh/t≤21002028烧碱浓度wt%≥3232.2碱中含盐（NaCl）WtPPm≤3517碱中含铁（Fe2O3）WtPPm≤31.2碱中含氯酸钠（NaClO3）WtPPm≤153氯气纯度(干基)vol%≥9998(未加酸)氢气纯度(干基)vol%≥99.999.6(未加酸)电流效率%≥9697.4三

4、．北化机膜极距电解装置系统工艺技术特点1．进入盐水二次精制系统的盐水进行部分循环加热，提高进树脂塔的温度，从此方面考虑，北化机公司一方面考虑了选用适合于离子交换树脂塔的精盐水温度，同时也考虑了自然循环电解装置槽温达到理想的控制状态，因为仅通过电流来控制槽温稳定是不足取的。2．设置了盐酸稀释系统，控制加水比例，将盐酸稀释至17%左右再加入电解槽，避免了高浓度酸进入电解槽后对离子膜产生酸化现象。3．将氯氢压力控制提高，稳定的压差是反映自然循环电解装置的控制水平，同时在电解槽出口设置压力变送器，利于观察电解槽出口的氯氢压力。4．在远离电解槽的位置采用电磁流量计作为测量流量的工具

5、，在DCS上有显示，并且考虑到有细小异物可能堵塞电解槽的入口软管，因此在电解槽阴阳极进口总管的分联箱内都设置了过滤装置。四．注意事项以及经验教训1．气相压力或压差过大会造成极网变形或离子膜破损。在离子膜电解工艺中，气相压力与气相压差控制是至关重要的工艺控制指标，一旦压力过大或压差过大，容易造成极网变型，从而使极距变大，电压升高，严重时会导致离子膜破损。NBZ-2.7型自然循环膜极距电解槽工艺中主要压差压力控制点有：（1）单槽的氯气压力、氢气压力、氯氢压差的控制；（2）压力调节阀前的氯气压力、氢气压力、氯氢压差的控制；（3）压力调节阀后的氯压机以及氢压机的进口压力；（4）电

6、解槽充液的时候压差的控制；（5）电解槽充氮排液时压差的控制。2．极化电流装置的正确投运。电解槽充满电解液但在未通电的情况下，因阴阳极材质的理化性能不同，在电解液的作用下会发生原电池反应，产生的反向电流对极网的性能损伤严重，导致槽电压上升速度加快，因此，为抵消原电池反应带来的反向电流，特置了极化电流装置。投运方式介绍如下：（1）开车时，在阴阳极充液均产生溢流时，应立即手动投入极化整流器，开始电解液的循环、升温、送电，当电流达到2700A时，自动断开极化整流器；（2）停车时，当电解槽主整流器电流下降至2700A时，自动投入极化整流器，保持电解液循环置换，直到排电解液前手动断开

7、极化整流器，切记严禁带电排液。为防止投入极化整流器时产生氯气跟氢气造成气相憋压，故在极化整流器投运时应确保电解液处于循环状态，并且确保产生的氯气去尾气处理，氢气去排空。极化整流器的投运在离子膜生产工艺中不仅起到抵消反向电流的作用，同时可以对判断离子膜是否破损的起到指导作用。3．提高盐水质量。在离子膜生产工艺中，盐水的质量至关重要，盐水质量的好坏直接决定了离子膜的使用寿命和电解槽的经济运行。原盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质，以及细菌、藻类残体、腐殖酸等天然有机物和机械杂质，这些杂质在化盐时会被带入盐水系统中，如