离子膜电解槽氯中含氧升高的因素及其控制措施

1、离子膜电解槽氯中含氧升高的因素及其控制措施2019年07月离子膜电解槽氯中含氧升高的因素及其控制措施董旺旺周生刚（滨化集团股份有限公司，山东滨州256600）摘要：针对离子膜电解槽中可能引起氯中含氧升高的因素进行了分析，并提出了相应的控制措施。关键词：离子膜电解槽；氯气；含氧量；控制措施滨化集团东瑞公司25万t/a 离子膜烧碱装置采用的电解槽为伍迪4代槽。自电解槽重涂以来，氯中含氧量出现上升，氯气纯度出现降低；电解槽零极距改造后，也出现了氯气纯度地下降及氯中含氧的上升。1电解槽影响因素分析1.1重涂电解槽对比重涂前后数据氯气纯度均有不同程度下降，氯中含氧上升。因电解槽重涂前后工艺流程、工艺条件

2、一致，对比同类型离子膜分析认为，电解槽重涂技术的影响为主要原因，不同厂家重涂的电解槽也有所差异。1.2零极距改造电解槽对改造前后进行对比，可以发现氯气的纯度出现了下降，氯中含氧上升。通过对电解槽进料盐水加酸等方法调整，仍然很难恢复到正常的水平。分析认为主要受限于电解槽零极距改造技术影响，另外因为离子膜与极网密切接触，副反应相对较多也有一定影响。另不同型号的离子膜氯中含氧也有所差异。2氯气纯度的控制2.1进槽盐水质量的影响盐水中金属离子如ca2+、mg2+和fe3+与从阴极侧反渗的oh-反应，形成不溶性沉淀，吸附到离子膜表面，容易导致离子膜交换通道堵塞，是的膜电阻初选上升，同时也使得槽电压上升加

3、快。在非零极距电解槽中，离子膜与电极中间间距较大，当离子膜表面吸附沉淀物时，会导致槽电压上升，但是不会对电流效率以及氯气纯度带来较大影响。而零极距电解槽中，离子膜与电极密切接触，氢氧化物等不溶物吸附在离子膜表面，同时也会覆盖阳极面网，严重时堵塞阳极网孔，进而干扰了这一部分盐水的正常循环。如盐水浓度太低，会使这一区域oh-分解量增多，而且还会使氯中含氧上升氯气纯度下降。2.2进槽盐水酸度的影响通过向进料盐水加酸中和阴极侧反渗的oh-，减少副反应，提高氯气纯度。如果反渗的oh-不能被完全中和，会与氯气进行反应形成副产物（naclo 3、naclo ），最终导致氯气纯度下降氯中含氧上升。2.3电解槽

4、温度的影响电解温度对离子膜性能影响较大。适当提高电解温度，能使离子膜孔隙增大，有利于降低槽电压。通常情况下，槽温每上升10，槽电压可以降低50100mv 1。如果槽温高于92，就会使阴阳极液汽化量增加，电解槽内气水比增大，槽电压反而会升高。必须要控制适当地槽温，一定要防止温度过高。必要时应该根据实际的生产情况（如电流密度、电流效率和槽电压等）及时调节槽温。另外，由于同一电解槽中不同单元槽的电压不同，每个单元槽的温度也不同，所以说适当的槽温控制范围尤为重要。此外，控制不同的槽温对氯气纯度有影响。槽温升高，会使离子膜膨胀，孔径变大，由此带来阴极反渗的加剧，副反应增加，氯气纯度下降氯中含氧升高。2.

5、4离子膜震动的影响在非零极距电解槽中，离子膜和电极之间有一定空隙，不容易发生摩擦2。在极网上即使出现了突出的地方，也可以很容易找到，并得到快速的消除。因此，必须要严格根据相关的操作规范来对离子膜和垫片进行安装。确保电解槽之中的极网平整、没有异物，减少离子膜受到机械损伤的情况。但零极距电解槽中，离子膜和电极密切接触，即便操作规范，离子膜也很容易与电极发生摩擦，特别是升降负荷及开停车时，阴阳极压力的轻微波动就会引起离子膜震动，并与电极摩擦造成损伤。在调整负荷过程中，系统压力的波动也会使离子膜振动。因零极距电解槽中离子膜与电极紧密接触，当离子膜振动时很容易与极网摩擦，导致离子膜损伤，泄漏量增加，氯气

6、纯度也会下降。3控制措施3.1盐水质量的控制我公司采用海盐作为原料，原盐质量受季节影响较大，原盐质量控制环节中需加大采样监控力度。针对原盐不稳定情况，盐场根据原盐质量分区放置，按照不同比例化盐维持盐水质量稳定。在盐水精制过程中，控制盐水质量在指标范围内。3.2进槽盐水酸度的控制我公司采用离子膜型号较多，针对不同型号离子膜的氯气纯度、氯中含氧的差异，分别控制单槽进料盐水的酸度，及时通过化验分析数据进行调整。3.3槽温的控制针对零极距电解槽的特性，经上报公司，槽温控制指标下调了2，有效降低了氯中含氧。3.4加强电解槽的稳定操作及精细化管理。由于零极距电解槽中极网和离子膜密切接触，更容易受到极网挤压、毛刺、压力波动及其他因素的影响，这样极容易出现泄漏，因此就需要更加严格规范的生产操作和设备检查。在重新开车前或更换电解槽时，应该做好气密性实验和针孔实验。在操作过程中，要尽量维持电解槽流量、压力和温度的稳定。在开停车或升降电流时，也要控制好电流的升降幅度，尽量控制操作条件改变带给离子膜的不利影响。参考文献：1宋玉亮，常