离子膜电解槽膜极距改造的建议资料讲解

离子膜电解槽膜极距
改造的建议
离子膜电解槽膜极距改造的建议
一、离子膜电解槽现状
我公司共装备有4台北化机NBH高电密自然循环离子膜电解槽
（其中A、C、D槽共100个单元槽，B槽共102个单元槽），其中
A、B槽于2005年1月3日投入运行，2008年11月进行了阴极涂层重涂维修。

离子膜C、D槽于2006年10月27日投运，其中C槽于2011年11月30日至12月6日进行了整体换膜。

离子膜D槽目前已运行近 6 年，其中从开车至今未曾更换的膜还有42张，其余
58 张为09 年更换19 张、10 年更换10 张、11 年更换21 张，12 年至今更换8 张。

由于D槽大部分膜使用时间较长，性能较差。

目前实际槽电压在电流12kA、槽温88C时已达3.23V，吨碱耗交流电约为：2450kWh^（100%NaOH。

由于离子膜性能恶化，同时由于电槽垫片长周期运行，老化严重，不利于安全运行，进行整体换膜已刻不容缓。

但如何换膜？是仍采取 C 槽的整体换膜形式？还是通过换膜对 D 槽进行适当的技术
改造，以达到节能降耗的目的等是本文讨论的重点。

二、换膜方案的选择
1、去年离子膜C槽换膜前、后的实际运行情况
离子膜C槽换膜前运行电流12kA时，槽电压为319V; 12月6 日换膜完毕，12月11日运行电流12kA时，槽电压为311V;运行5 个月后，C槽运行电流在12kA时，槽电压已上升至318V。

可见对C
槽仅进行整体换膜，最大的效果是提高了电槽的运行安全，减少了副反应，但能耗节约不明显。

2、北化机电槽膜极距改造情况
2010年以来，北化机NBH高电密自然循环离子膜电解槽开始了大规模的膜极距改造，其主要业绩情况见下表一；
表一：北化机NBH电解槽膜极距改造情况一览表
3、膜极距改造效益情况
2011年4月，中国石油和化学工业联合会在烟台万华组织召开
了离子膜电解槽膜极距改造技术评议会。

北化机对烟台万华氯碱有限公司离子膜烧碱生产装置进行的膜极距技术改造项目，自2010年
12月26日投运以来运行稳定，节能效果明显，节电达10%。

从表一可以看出，北化机膜极距改造技术已经对国内30余家氯
碱企业共9000余片单元槽完成了膜极距改造工作，从已知情况看改造后运行稳定，节电效果良好。

烟台万华膜极距改造前后运行数据情况见表2
表2:烟台万华膜极距改造前后运行数据表
4、膜极距改造的技术特点
⑴ 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，有利于高电密电解槽的升级改造；
⑵膜极距电解槽与高电密电解槽的外围工艺路线相同（如新上
膜极距电槽，工艺有少量调整）；盐水质量要求相同；
⑶膜极距电解槽与高电密电解槽具有相同的阳极结构，盐水循环充分，气液波动小；
⑷膜极距电解槽阴极采用弹性网结构，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为
2090kW.h/MT ；
⑸相同的阳极电极，不同的阴极电极；
⑹膜极距电解槽操作稳定性要求比高电密电解槽更严格，可适
当降低槽内压力。

5、我公司离子膜电槽换膜及改造方案
由于电解槽膜极距改造与整体换膜宜同时进行（减少膜的损
耗）。

同时从北化机了解到电解槽阳极虽然理论寿命为8年，但实
际寿命可达10年以上，从上表可以看出，已完成膜极距改造的企业多数未进行阳极更换。

因此，建议在对离子膜D槽进行整体换膜的
同时，仅进行阴极膜极距改造，阳极不动。

阳极更换可在下个换膜周期时再进行，这样离子膜D槽进行膜极距改造和换膜主要有如下工作：
⑴ 更换D 槽离子膜；
⑵ 更换D 槽单元槽阴、阳极垫片；阴、阳极进、出口软管垫片；
⑶ 检查更换牺牲阳极和牺牲阴极；更换部分单元槽开裂托架的手柄；
⑷ 对单元槽和付主管的阴、阳极接管进行检查并对泄漏处进行补焊；
⑸ 对单元槽阴、阳极进行外观检查，对局部有缺损的极片进行修复；
⑹ 现场对单元槽阴极贴衬弹性阴极网，进行膜极距改造；
⑺ 检查单元槽油压装置，或更换挤压机活塞油缸；
⑻ 换膜及阴极改造周期从北化机了解到改造可在我公司现场进行，时间可控制在10 天内完成，对产品产量影响不是太大。

三、膜极距改造投资及经济效益估算
1、投资情况（正常换膜所需投资未计算在内）
阴极改膜极距价格：9500元/框，D槽有100个单元槽共需95
万元，加上电槽正常修补等合计以100 万元计；
2、效益估算
根据北化机提供的资料，吨碱电耗可降低200kWh/t ，工业电价按0.7元/kWh计，项目投资回收期为6个月。

四、结论
从上述讨论可以看出，为确保生产装置安全运行，离子膜D槽
整体换膜需尽快实施。

为有效降低能耗，实现增收节支的目的，应同时进行适当的技术改造，以实现企业效益最大化。

二◦一二年五月十七日。