DD350电解槽运行总结

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。

15万吨氯工程BITAC电解槽是强制循环电解槽，自身循环好，产出的烧碱含氯酸盐低，一般在4-11PPm左右。

产品等级高。

电解槽自身缺陷少，15万吨自开车以来接近两年没有发生过修槽行为。

（见附表1）
附表1、成品碱质量
二、电耗对比
目前6万吨电解直流电耗在2468KWh/t，动力电耗为270 KWh/t，累计电耗2738 KWh/t（计11月份截止26日月累计电耗，不包括分摊电耗），该套6万吨电解装置在北二化97年新开车时的生产电耗为2372KWh/t（查资料）。

15万吨电解直流电耗为2285 KWh/t，动力电耗为128 KWh/t，累计电耗为2413 KWh/t。

单15万吨和6万吨对比在电解电耗上有接近330 KWh/t的差距。

而现在氯工程新型N-BITAC电解槽（以青海宜化为例）新开车电解电耗为2292KWh/t,
吨折百碱节省电446KWh/t。

依此为据DD350电解槽每年要多花费近一千万元的电费。

（见表2）
附表2、电耗对比表
三、电解槽结构
迪诺拉零极距离子膜电解槽
六万吨电解现用电解槽为DD350-19×2电槽，是原北京化二股份有限公司(以下简称“北二化”)，自1997年从意大利迪诺拉公司引进的8万吨 DD-350自然循环离子膜电解装置（北二化有4个系列，每系列4台，共16台电解槽，每台生产能力为5 kt／a），现六万吨电解工段有12台电槽年产6万吨，标准负荷为11.5KA，因目前部分单元槽槽电压高，我们的电流负荷为9KA。

该电解槽是九十年代初期最新型零极距电解槽，相比较隔膜电解槽具有电耗低、单元生产能力大，动力电耗低，自然循环等优势。

同时由于是第一代零极距离子膜电解槽，该槽在设计方面存在一定缺陷，比如1、因单元槽面积大，达到3.55㎡，自然循环流量小造成电解槽内部循环不好，离子膜容易起泡形成针孔。

2、成品碱含盐和含氯酸盐容易受到影响；3、采用导电柱形式的导电方式，易出现阴阳极与导电柱连接处出现泄漏，造成电解槽槽框及导电柱腐蚀，形成电流分布不均匀，对离子膜造成损伤，引起电流效率下降；4、阴极采用弹性网和活性网结构减小离子膜与电槽之间的极距，时间久会造成活性网失去弹性，极距增大，电耗增加。

5、由于是自然循环，该电解槽进料与出料口相对较大，造成了杂散电流分布很广泛，无法实现进出料分布器和分离器的金属化，从而因电解槽附件泄漏引起的停车情况增加。

氯工程BITAC系列电解槽
BiTAC是在东曹的多极式电解槽（TMB）和氯工程公司的单极式电解槽（CME）的实绩基础上，在兼具复极槽与单极槽的优点的新想法下共同开发的多极式电解槽，特征1 泄漏率低；该电解槽虽然外表与迪诺拉多极式电解槽相近，但是对它的内部结构进行了改造设计。

在BiTAC中，采用特殊的焊接技术焊接成为阻隔壁的经压接加工的阳极侧钛盘和阴极侧盘，从而极大降低了电解槽在运行过程发生泄漏的机率。

特征2 电耗低；在电极板内部，电流通过阻隔壁从阴极流向阳极。

为了缩短流经钛的电流路由，且排出氯气，将阻隔壁做成波纹
形状，保证充分的容积。

采用这种结构，能使产品以比过去的电解槽更低的
耗电率运转。

特征3 电流密度高；推翻了曾是行业常识的运转电流密度（kA/m2）３～４kA/m2，实现了额定运转电流密度５kA/m2（最多达到６kA/m2以上）的高电流密度运转。

通过让相同电解液反应面积流经更多的电流，增加单位反应面积的生产量。

特征4 电解液分布均匀；要使离子交换膜法电解槽长期维持高性能时，重要的是使电极板各阳阴室内部的电解液的温度和浓度得到平均分散。

在BiTAC中，交互配置波纹结构的阻隔壁的“峰”与“谷”，电解槽下部供应的电解液在上升的过程中，在“峰”和“谷”的分界线上反复分离混合，平均地分散在整个电解面上。

特征5 电解槽附件泄漏率低；BITAC进料分布器与出料
分离器阴阳极分别采用了钛材和镍材，降低了因电解槽附件泄漏造成的停车次数。

四、安全隐患
迪诺拉电解槽因在结构方面的缺陷，造成在使用过程中经常发生单元槽泄漏，维修费用十分高昂，仅一块单元槽全部的检修费用就达几万元之多，且不能保证维修后短时间不再发生泄漏。

电解槽相关的分离器及分布器发生泄漏的频率也很高，由此带来的安全方面的隐患很多。

因此，该电解槽没有在国内市场得到大面积推广，目前全国使用该电解槽的厂家仅有四家（青岛海晶、沈阳化工、齐鲁石化、内蒙宜化），且产能都不大，其他新上项目均未采用此类电
解槽。

15万吨BITAC电解槽自2010年4月1日开车至今未发生过泄漏，没有因电解槽及相关附件造成停车检修，就股份公司和楚星公司开车经验来看，该类型电解槽具有良好的运行业绩。

五、检修费用
迪诺拉电解槽近3年每年会产生500万的维修费用（主要是检修电解槽发生的费用），3年后检修费用会有所下降。

（见附表3）。