关于海水制氯电解槽制作的研究
关于海水制氯电解槽制作的研究
关于海水制氯电解槽制作的研究摘要：本文主要简单阐述了片板式阳极电解槽的设计原理和结构特点，并就钛阳极及主要零部件的制作进行了分析解剖。
关键词：电解槽制作；钛阳极；次氯酸钠前言海洋附着生物也称海洋污损生物，是生长在海洋一切物体表面的动植物和微生物。
这类生物一般是有害的，它们通常以堵塞水管的方式影响沿海工业设施。
至1947年，世界已经记录约有2000种海洋污着生物。
目前，估计已发现有4000～5000种，在中国沿岸已经记录有650种左右。
目前滨海电厂、LNG及其它沿海工业设施主要通过电解海水制氯的方式来抑制或消除此类污损生物。
1.电解槽的制作1.1电解槽的设计依据1.1.1电解海水制氯基本原理经过滤的海水通过带有直流电的阴阳极，海水里的氯化钠会电解成钠离子和氯离子，最终生成次氯酸钠和氢气。
在一定范围内次氯酸钠的产率与由整流器供给电解槽的直流电流成正比。
化学和电化学的副反应与主反应是同时发生的，副反应降低了电流效率，因而生产次氯酸钠的实际能耗基本是理论能耗的1.1倍。
综合反应式如下：NaCl+H2O→NaClO+H2↑1.1.2终端使用参数及条件电解槽应用目的：海水系统防污现场海水NaCl含量：25～33%槽电压要求：小于32V最大使用电流：2300A现场环境温度：8～37℃电解槽寿命要求：大于6年电解槽水压：大于5BAR海水流量：45M3/H1.2海水制氯电解槽的结构片板式海水制氯电解槽主要由钛电极、电极支撑板、壳体和导电头组成。
1.3主要部件的制作要点（1）钛电极。
钛电极由GR2以上的纯钛制作，其中铁含量、HV值、晶粒度等主要参数必须精确控制。
涂层前首先对钛材进行化学处理以达到规定的粗糙度，良好的粗糙度可以提高贵金属涂层的附着力和提升产品的比表面积。
对于海水制氯电解槽通常我们使用Ru/Ir金属的盐溶液涂覆于化学处理好的钛材表面，每涂覆一次必须烘烤一次，烘烤的温度差必须控制在正负5℃之内以避免生成其它的氧化物，同时钛的处理温度不能超过560℃，原因是要防止钛基体表面被绝缘的氧化膜层所覆盖。
三门核电电解海水制氯系统电解槽打火原因分析及处理
图1三门核电制氯系统电解槽实物图电解槽内的电极结构为单极式电极,12片阳极网与11片阴极板交错安装,用PVDF隔离钉保持2.5mm间距。
同极性电极与电源并联连接,电极两面的极性相同,同一组电解槽在电路上通过导电母排串联连接,
图2单极式电解槽结构示意图
2故障现象
自2018年7月1日至2018年12月27日,制氯系
,现记录。
图3冒火的电解槽(2018年7月1日和9月10日) 3原因分析
三门核电制氯系统2015年投运后运行电流为4000-5000A,海水流量20-30m3/h,后因制氯系统产氯量不满足系统设计要求(1500ppm),2018年2月提高运行电流至7000A,海水流量33-35m3/h。
现场观察运
图4单组电解槽水路示意图
4处理措施
第一次打火故障发生后,结合厂家意见对发生打火的电解槽解体检查,更换了变形的阴阳极板,补足了阳极板最外侧脱落的隔离钉。
处理完成后,电解槽打火故障在4列再次发生,后续又陆续采取了增加隔离钉数量,在电解槽底部增设分水器等处理措。
《海水中的氯》氯的电解制备
《海水中的氯》氯的电解制备在我们生活的这个蓝色星球上，海洋占据了绝大部分的面积，而海水中蕴含着丰富的化学物质，其中氯就是一种重要的元素。
氯在工业、农业、医疗等众多领域都有着广泛的应用，那么如何从海水中获取氯呢？这就不得不提到氯的电解制备方法。
首先，让我们来了解一下为什么要从海水中提取氯。
氯的用途非常广泛，比如在制造塑料（如聚氯乙烯，PVC）时，氯是不可或缺的原料。
在消毒杀菌方面，氯气和含氯化合物也发挥着重要作用，常用于自来水消毒和游泳池水处理。
此外，氯还用于制造农药、药品等。
由于这些广泛的应用需求，从海水中提取氯成为了一种重要的工业生产方式。
那么，电解制备氯的原理是什么呢？这涉及到一些化学知识。
在电解槽中，通过直流电的作用，使海水中的氯化物发生电解反应。
通常，使用的电解质是氯化钠溶液，也就是我们常见的食盐水。
在电解过程中，氯化钠溶液中的钠离子（Na⁺）向阴极移动，在阴极上得到电子被还原为金属钠；而氯离子（Cl⁻）向阳极移动，在阳极上失去电子被氧化成氯气（Cl₂）。
这个电解反应的化学方程式可以表示为：2NaCl ＋ 2H₂O ＝电解＝ 2NaOH ＋ H₂↑ ＋ Cl₂↑ 。
接下来，让我们看看电解槽的结构和工作条件。
电解槽一般由阳极、阴极、电解质溶液和隔膜等部分组成。
阳极通常采用耐腐蚀的材料，如钛涂钌等，以保证在电解过程中不会被腐蚀。
阴极则多使用碳钢等材料。
隔膜的作用是将阳极室和阴极室隔开，防止氯气和氢气混合，同时允许离子通过。
为了保证电解过程的顺利进行，还需要控制一系列的工作条件。
例如，电流密度、温度、电解质浓度等都需要在一定的范围内。
电流密度过高可能会导致电极的过度损耗和电能的浪费，过低则会影响生产效率。
温度的控制也很重要，过高或过低都会影响电解反应的速率和效率。
电解质浓度则需要保持在一个合适的水平，以保证良好的导电性和反应速率。
在实际的工业生产中，电解制备氯的过程还需要考虑许多其他因素。
比如，如何有效地收集和处理产生的氯气，以防止对环境造成污染；如何提高电解槽的使用寿命和稳定性，降低生产成本；如何保证生产过程的安全性，防止氯气泄漏等事故的发生。
海水取排水电解制氯控制系统改造方法
海水取排水电解制氯控制系统改造方法一、设备改造：设备改造主要是对电解槽、电解解决槽、盐水槽和电极等关键部件进行改进。
1.电解槽改造：采用新型耐腐蚀材料制作电解槽，提高其使用寿命。
增加槽体厚度以提高抗压能力，减少漏电风险。
增加槽内保温层，降低能耗。
2.电解解决槽改造：增加槽体容积，提高产氯量。
在槽底部增加植物防腐板，防止电解过程中的电极沉积物对槽体造成损害。
3.盐水槽改造：采用液位控制器和流量计，精确控制盐水的进出。
增加反冲洗装置，定期清洗盐水槽，防止垃圾堵塞。
4.电极改造：选用高纯度钛板作为电极，提高电解效率和产氯速度。
定期检查电极状态，及时更换老化和损坏的电极。
二、系统优化：系统优化是对自动化控制系统进行优化，提高控制精度和稳定性。
1.控制系统改进：采用PLC控制器和触摸屏人机界面，实时监控和控制电解制氯过程。
通过PID闭环控制算法，调节电流、电压和温度等参数，保持电解过程的稳定性。
2.信号采集改进：增加温度、流量、压力等传感器，监测电解过程中的各项参数。
配置数据采集仪，实时记录数据并进行分析，及时发现问题并进行处理。
3.报警系统改进：提高报警系统的准确性和灵敏度。
设置多级报警功能，及时报警并采取相应措施，保证人员和设备的安全。
4.数据分析和优化：利用数据采集仪收集到的数据进行分析，找出系统存在的问题和改进空间。
通过优化操作参数、调整电解过程，提高电解效率和产氯量。
5.远程监控：通过网络连接，实现对电解制氯系统的远程监控。
可以随时随地查看设备运行状态和数据，及时发现问题和采取措施。
通过设备改造和系统优化，海水取排水电解制氯控制系统的稳定性、可靠性和安全性得到了显著提高，运行效率和产氯量也得到了提升。
同时，远程监控和数据分析功能使得系统管理更加方便和智能化，减少了人工干预和操作成本。
电解反应在海水淡化设备中的动力学模拟研究
电解反应在海水淡化设备中的动力学模拟研究近年来，随着世界人口的快速增长和水资源供应的不足，海水淡化技术成为解决淡水短缺问题的关键方法之一。
海水淡化设备中的电解反应是其中一项核心过程，通过对电解反应的动力学行为进行研究和模拟，可以为设备的设计和性能优化提供重要的指导。
电解反应是一种化学反应，它发生在海水淡化设备中的电解槽中。
在电解槽中，通过施加外加电压，在阴阳两极之间产生电场，以促使离子在海水中的迁移。
海水中主要包含氯化钠和其他杂质离子。
在电解过程中，氯离子（Cl-）在阳极处被氧化成氯气（Cl2），同时钠离子（Na+）在阴极处被还原成金属钠（Na）。
这个过程是一个复杂的动态过程，涉及离子的迁移、电化学反应和物质传质过程等。
为了深入理解电解反应的动力学行为，研究者们将其建模进行模拟研究。
模拟研究基于基本的物理和化学定律，将电解过程分解为一系列数学方程，通过计算机模拟来预测反应速率、离子传输和质量转移等关键参数。
动力学模拟可以提供海水淡化设备中电解反应的详细信息。
首先，模拟可以预测电解反应速率，即反应物的消耗和产物的生成速率。
这对于设备的运行及性能的评估非常重要。
其次，模拟可以揭示海水中离子的迁移规律，预测离子在电场中的运动轨迹和浓度分布。
这对于了解离子的转移及设备中的混合和扩散现象有着重要的意义。
此外，动力学模拟还可以预测电解槽中反应产生的温度变化，有助于设备的热管理和安全控制。
为了进行电解反应的动力学模拟研究，研究者们需要考虑多个因素。
首先，他们需要考虑电解槽的几何形状和尺寸，包括阳极和阴极的形状和距离。
这些因素会影响电场的分布和强度，进而影响离子的运动和反应速率。
其次，研究者需要考虑电解槽中的物理和化学性质，如电解液的浓度、温度和pH值等。
这些参数会直接影响离子的扩散速率和电极反应的速率。
最后，研究者还需要考虑电解过程中可能出现的质量转移现象，如气体生成、电解液的对流和扩散等。
目前，电解反应的动力学模拟研究主要采用计算流体力学（CFD）模拟方法结合电化学方程来进行。
电解海水制次氯酸钠解读
定期酸洗
• 电解海水时，除产生次氯酸钠和氢气外，还不可避 免地产生钙、镁沉淀物，并在电解槽阴极上累积， 导致电解槽槽电压升高，电流效率下降，电耗增大。 因此须定期地对电解槽进行酸洗，以除去阴极表面 的沉淀物。电解槽酸洗周期一般为30天。酸洗时， 首先将海水或自来水注入酸洗罐内，达到一定高度， 然后通过离心式塑料泵使罐内海水高速流过配比器 （喷射器）内经计算校核的小孔，从而将盐酸抽至 酸洗罐。再次注入海水，调整盐酸溶液浓度为10%。 而后使稀盐酸在酸洗罐和电解槽组之间进行循环。 酸洗结束后，酸洗泵再把积存在电解槽组内的废酸 抽回酸洗罐，最后中和排出，酸洗结束。
• 电解槽壳体：壳体采用极耐次氯酸钠腐蚀的聚氯乙烯材料加工 而成，该结构具备高的安全性和稳定性，特制的O型圈密封消 除了液体泄漏问题。
• 阳极：阳极采用钛涂贵金属氧化物涂层的尺寸稳定阳极 （DSA）。该阳极在0~45℃温度范围内均有良好的电化学性 能，具有长寿命使用特性。阳极为板网式形状，阳极和阴极用 PVDF隔片保持2.5mm间距。
型号：
整流柜主要参数
KGHS-6300/36
额定直流输出 电压：
36V DC
额定直流输 出电流：
6300A
额定直流输出 电压调节范围：
0～36V DC
整流方式 调节方式：
晶闸管六相半波 整流
恒电流PID调节
额定直流输 出电流调节
范围：
冷却方式：
恒流控制误 差：
0～6300A DC 水冷 <1%
0.08-.011 MPa
海水制氯的控制原理
海水制氯的控制原理
海水制氯的控制原理是通过控制电流的大小和电解时间，使得海水中的氯离子与水分子中的氧离子发生氧化还原反应，生成氯气和氢气。
具体原理如下：
1. 海水中的氯离子(Cl-)和水分子(H2O)发生氧化还原反应，生成氯气(Cl2)和氢气(H2)。
2. 在电解槽中，将电流通过两个电极，正极称为阳极，负极称为阴极。
3. 阳极上的海水中的氯离子被氧化成氯气，阴极上的水分子被还原成氢气。
4. 控制电流的大小和电解时间，可以调节氯气和氢气的生成量，从而控制制氯的效率和产量。
控制电流和电解时间的方法有：
1. 调节电流大小：通过调节电源或控制电解槽中的电源开关，可以控制电流的大小。
增大电流可以提高产气速度和制氯效率，但也会增加能耗和安全风险；减小电流则减少产气速度和制氯效率。
2. 控制电解时间：通过控制电解时间，即阳极和阴极的电解时间，可以控制氯气和氢气的生成量。
延长电解时间可以增加产气量，但也会增加能耗和设备损耗；缩短电解时间则减少产气量。
需要注意的是，在海水制氯过程中，除了生成氯气和氢气外，还会产生一些副产物和杂质，如次氯酸钠等。
因此，在实际应用中，还需要对制氯过程进行进一步
的处理和净化，以提高氯气的纯度和质量。
电解海水制氯系统的研究和优化
电解海水制氯系统的研究和优化摘要：针对常规电解海水制氯系统运行中的问题：系统稳定性差、结垢和酸洗较多，溶液中有气泡，提出了系统优化方法，并从海水过滤器、电解槽和酸洗设备三个方面进行了比较研究。
运行结果表明：常规系统中增加次氯酸钠回路、中间排氢和设置底部排污，使系统稳定性增强，能耗和结垢减少，酸洗周期延长。
设备比较结果表明：海水过滤器选用自动反冲洗过滤器，过滤效果好；复极式电解槽比单极式电解槽性能更优越、性价比更高关键词：电解海水制氯；系统优化；复极式电解槽；电极清洗1 工作原理电解海水制氯技术是利用电解海水产生强氧化性的有效氯，来杀死或击晕海生物和海生物的孢子、幼虫等，从而防止冷却水系统附着海生物。
目前，这种技术被广泛应用于海水作为冷却水的工业，如滨海电厂、滨海核电站、化工厂、船舶、炼钢厂、炼铝厂等。
有效氯是指HClO、ClO –和Cl2，它们由以下电化学反应式产生：阳极：2Cl- → Cl2+ 2e 1阴极：2H2O + 2e → H2 + 2OH- 2溶液：Cl2 + H2O → HClO + Cl- + H+ 3HClO → H+ + ClO - 4除以上主反应外，同时还存在副反应：Mg2+ + 2OH- → Mg （OH）2；Ca2+ + 2OH- → Ca （OH）2；Mn2+ + 2OH- → Mn （OH）2等。
从反应式1～4可以看出，要想反应不断进行，必须排出氢气，减少溶液中氢气含量，同时抑制副反应，去除盐类沉积物，提高主反应的进行，促进有效氯的生成。
2 系统的问题及优化目前，在运行的常规电解海水制氯系统如图1所示：图1 常规电解海水制氯系统图现场运行中发现，此系统有以下几个问题：（1）当进水流量变化时，电解槽的进液流量也随之变化，容易引起反应状态变化，电解效率降低。
（2）当进水所含组分发生变化，如有机物增多，钙镁盐类增多时，降低了电解槽的电流效率和有效氯的含量，同时增重了电解槽的污染。
提高电解海水制氯系统可靠性分析
提高电解海水制氯系统可靠性分析摘要：电解海水制氯系统是沿海发电厂普遍应用的杀菌灭藻系统，主要设备有整流变压器、整流器、电解槽等，电解过程中持续产生氢气，属于易燃易爆气体，具有一定风险，对设备系统可能发生的故障缺陷必须高度重视，有效及时处理，对风险进行有效控制。
本文针对电解海水制氯系统运行特点，结合设备运行性能，主要从设备可能发生的缺陷进行描述，并阐述解决方案，以便于全面提高海水制氯系统的设备健康及安全管理水平。
关键词：电解槽；整流器；隔离钉1、电解海水制氯主要设备介绍1.1主要工艺流程海水→预过滤器→海水泵→自动冲洗过滤器→次酸钠发生器→贮存箱→投药泵→加药点1.2 电解槽电解槽由阴、阳极板组成，极板的有两种方式：一种是平行板式，另一种是圆筒式。
电解槽一般要求海水进水氯离子大于8000mg/L，海水温度大于5度，未受到油及有机物污染。
海水注入电解槽中，在直流电流的作用下海水发生电离反应：NaCl-----Na++CL-；H2O---H++OH-。
阳极发生失电子反应：2CL--2e----CL2。
阴极发生的反应：2H++2e---H2。
溶液发生反应：Na++OH-----NaOH；NaOH+CL2---NaCLO+NaCL+H2O；NaCL+H2O电解----NaCLO+H2，电解槽电解出氢气排放至大气中，电解过程会产生大量沉淀并使电解槽阴阳极板结垢，主要成分为氢氧化钙、氢氧化镁。
电解槽阳极网主要材质为钛涂多元贵金属，阴极板为哈氏合金。
阳极网电极寿命大于五年，阴极板电极寿命大于40年。
在100%法拉弟电流条件下，电解槽每产生1kg/h同时产生0.32Nm3氢气。
如果法拉第电流效率为85%，则产生0.385Nm3，若每小时产氯量为150kg/h，则产生57.75Nm3。
因此产生大量氢气，电解间必须在每个电解槽屋顶设置氫气浓度报警探头，并设计氢气浓度报警仪。
每个电解槽都设有额定电压，电解槽运行时需要关注电解槽槽压。
电解海水制氯
H2O
总反应:
NaCl＋H2O电解NaClO＋H2
次氯发生器酸洗
水箱→酸洗水箱→10%酸液→酸洗泵→发
↑浓酸
生器→浸泡→排放
海水预过滤器
功能: 数量: 出力: 滤网精度：
去除较大颗粒的杂质 2 90m3/h 1mm
自动冲洗海水过滤器
功能: 数量: 出力: 滤网精度：
去除颗粒的杂质 2 60m3/h 0.5mm
板网式透明 2套 ≥90 kg/h.套 ≥1700ppm ≥5年 ≥40年 6050A 63V ≤1.13V（S.C.E） ≤4.25kW.h/kg ≤3.75kW.h/kg DSA阳极(美国/意大利STDN 材料(美国进口产品) ≥720h
系统中实施的控制及安全保护如下:
（1） 贮存罐液位达到高位时(90%),自动启动投药泵, 投至低位时(10%),自动停投药泵。
电解海水制氯典型图示
工作原理
海水注入一电解槽中, 在直流电的作用下有如下反应:
电离反应:
NaCl====Na＋Cl
H2O====H＋OH
电化反应: 阳极 2Cl －2eCl2
阴极 2H＋2eH2
溶液中化学反应: Na＋OHNaOH
2NaOH＋Cl2NaClO＋NaCl＋
海水自动冲洗过滤器的反洗过程由过滤器进出口压差开关 控制。当压差超过设定值时，自动洗程序开始冲洗滤网上 的污物。
次氯酸钠发生器
发生器的结构: 数量: 有效氯产率: 有效氯浓度： 阳极寿命: 阴极寿命: 工作电流： 工作电压： 析氯电位 交流电耗 直流电耗 电极材料: 专利产品)哈式合金C 酸洗周期:
电解槽结构
导电：电解槽阴极或阳极的导电连接件为钛 -铜复合棒，在槽内为钛，槽外为铜，槽间 电连接采用铜板
海水制备氯离子及电解方法比较研究
海水制备氯离子及电解方法比较研究海水中的氯离子是一种具有重要应用价值的化学物质。
氯离子是很多化学物质和工业产品的重要原料，同时也是一种常见的消毒剂和水处理剂。
本文将比较海水制备氯离子的不同方法，包括电解法和传统化学反应法，并对其优缺点进行分析。
1. 电解法电解法是利用电流将海水中的氯化物离子氧化成氯气或次氯酸根离子的方法。
电解法制备氯离子的主要设备为电解槽，其中有两个电极，一个是阳极，一个是阴极。
当电流通过电解槽时，氯化物离子在阳极上发生氧化反应生成氯气或次氯酸根离子，而在阴极上发生还原反应，生成氢气。
优点：（1）灵活性高：电解法可以根据需要调整电流强度和反应时间，从而控制氯离子的产量和纯度。
（2）选用合适的电极材料，可以提高电解效率和降低能耗。
（3）无需添加其他化学试剂，只需要通过电能来实现氯气或次氯酸盐的生成。
缺点：（1）能耗高：电解法制备氯离子需要大量的电能，因此成本较高。
（2）产生的氯气有毒，需要进行安全措施，以防止漏气引发危险。
（3）需要消耗大量的海水，不同海区的海水中氯化物含量可能有所不同，可能导致产量和纯度不稳定。
2. 传统化学反应法传统化学反应法是指利用化学反应将海水中的氯化物离子转化成氯气或氯离子的方法。
最典型的例子是使用氢氧化钠与氯化钠反应制备氯气或次氯酸盐。
优点：（1）能源消耗低：传统化学反应法不需要大量的电能，因此成本较低。
（2）适用性广：不同海区的海水中氯化物含量可能有所不同，但可以通过调整反应物的用量来适应不同的海水质量。
缺点：（1）添加其他化学试剂：传统化学反应法通常需要添加氢氧化钠等化学试剂，这增加了工艺复杂度和成本。
（2）产生的副产物：传统化学反应法可能产生其他副产物，需要进行后续处理，增加了工艺流程和成本。
综上所述，电解法和传统化学反应法是常见的海水制备氯离子的方法。
电解法具有灵活性高、无需添加其他化学试剂等优点，但能耗高和安全问题是需要考虑的缺点。
传统化学反应法虽然能源消耗低，但需要添加其他化学试剂，并且会产生副产物。
海水电解制氯系统电解槽出力不足浅析及处理方案
海水电解制氯系统电解槽出力不足浅析及处理方案发布时间：2021-07-31T05:58:26.078Z 来源：《电力设备》2021年第3期作者：席斌斌[导读] 次氯酸钠发生系统由电解槽、中间除氢器、整流装置及控制仪表等组成。
（大唐山东电力检修运营有限公司山东青岛 266500）摘要：大唐黄岛发电公司2×660MW火力发电机组海水电解制氯设备在运行过程中，频繁出现电解槽海水流量不足、槽压高、电流低、极板短路等故障，导致电解制氯系统出力不足。
分析其故障产生原因并研究其解决方案，无论是从汽轮发电机组的出力及安全运行方面来说，还是从减少检修维护费用方面考虑，都具有现实的积极意义，同时对国内采用相似技术的沿海电厂的电解制氯设备运行与维护起到借鉴作用。
关键词：海水制氯;电解槽;故障;维护Abstract: Datang Huangdao power company 2 * 660MW thermal power generating units using seawater as the condenser cooling water, to inhibit microbial growth and organic matter in sea water in the condenser titanium pipe in the form of dirt, reduce the heat exchange efficiency, processing method of cooling water with sodium hypochlorite. Direct seawater electrolysis preparation technology of sodium hypochlorite with the company, and in a certain dose delivery to the cooling water. Seawater electrolysis equipment in the process of operation, frequent problems, electrolytic seawater flow tank pressure high, low current, plate burning, rectifying cabinet trip fault, resulting in insufficient output electrochlorination systems. Analysis of causes and the solutions of its fault, both the output and the safe operation of the turbine generator, or from the aspects of reducing maintenance cost, have a real positive, while using similar technology to the domestic coastal power plant operation electrochlorination equipment and maintenance play a reference role.Keywords:maintenance of sea water chlorination electrolyzer fault一、系统设备概述大唐黄岛发电公司2×660MW火力发电机组采用海水作为凝汽器冷却水，为抑制海水中微生物和有机物在凝汽器钛管中生长形成泥垢，降低热交换效率，采用冷却水中加次氯酸钠的处理方法。
电解海水制氯装置及系统的调试技术
电解海水制氯装置及系统的调试技术摘要:电解海水制氯装置是通过整流变压器和整流器,将AC6KV 交流电变压整流为直流电,施加到海水电解槽的阴、阳极上。
使海水发生电解产生活性有效氯,投加到机组冷却海水中,以解决海生物及菌藻类在冷却水管道和凝汽器铜管上附着繁殖问题，提高流通面积和凝汽器冷却效率,改善发电运行。
关键词:电解制氯次氯酸钠电解海水制氯装置通过就地电解含有一定氯离子浓度的海水产生次氯酸钠溶液,投加至海水取水口,以防止海水中海生物的繁殖或生长。
1 工作原理含有氯离子的海水流经电解槽时,给电解槽通以直流电,在电解槽内产生如下反应:阳极反应:2Cl-→Cl2+2e阴极反应:2H2O+2e→2OH-+H2↑极间的化学反应:(1)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O(2)ClO-+H2O=HClO+OH-(3)HClO=H++ClO-总反应:NaCl+H2O→NaClO+H2↑平衡反应(1)、(2)和(3)的运行方向主要取决于pH值和环境温度。
除上述反应外,由于海水中存在钙、镁离子,电解时这些离子会在阴极上形成钙和镁的沉淀物,增加电能的消耗。
因此,必须通过酸洗的方法定期消除这些沉淀物。
2 装置参数(1)资源需求:海水:压力0.1～0.2MPa;流量68m3/h;电源:6kV,50Hz,3ph,2路,功率:434KV A(1路);380V,50Hz,3ph,2路,功率:110KW(1路);补给冷却水:压力0.3MPa;流量6m3/h。
(2)加药方式直流冷却水系统:以1mg/L加药量连续投加并辅以1～2mg/L加药量的1天3次、每次持续时间半小时的冲击投加;(3)装置产氯量:2×60kg/h。
3 调试要点电解海水制氯装置是通过整流变压器和整流器,将AC6kV交流电变压整流为直流电,施加到海水电解槽的阴、阳极上。
使海水发生电解产生活性有效氯,投加到机组冷却海水中,以解决海生物及菌藻类在冷却水管道和凝汽器铜管上附着繁殖、减少流通面积影响输水能力、降低凝汽器冷却效率、迫使机组降低负荷运行影响发电等诸多问题。
核电站电解海水制氯的设计研究
核电站电解海水制氯的设计研究摘要：海水资源本身的含盐量比较高，电解海水能够获得一定的次氯酸钠，并且还具有着成本比较低，安全可靠的特点，这使得大多数的循环水系统、海水淡化取水系统以及重要厂用水系统都有了充足的杀菌除藻剂。
本文结合了某核电厂制氯站的设计方案，介绍了电解海水制氯工艺设计的思路，希望能够为我国的电解海水制氯设计水平的提升起到一定的帮助。
关键词：核电站；电解海水；制氯；设计我国的淡水资源并不是非常行充足，并且我国人口众多，人均资源比较少，现阶段我国的淡水供应形势逐渐加剧，所以在进行工业生产的过程中，应该将海水作为工业用水，这样就能够缓解我国的淡水资源的使用压力。
该核电厂的厂址是在滨海地区，在进行运行的过程中将以海水资源为主要的生产用水，这对于我国的淡水资源节约以及环境保护具有着重要的意义。
海水中的悬浮物、胶体、微生物、有机物以及贝壳等比较多，并且浑浊程度也比较深，有较大的色度，这就容易导致循环水系统容易出现生物滋生以及堵塞的现象，进而就会导致整个系统的运行状况受到影响，引发一些安全问题。
所以在使用海水资源的过程中，要处理好海水腐蚀以及生物滋生的问题。
一、循环冷却水防微生物污损处理介绍一般在进行循环冷却水防微生物污损处理的方式主要有两种，分别是加液氯以及电解海水制度次氯酸钠。
首先就是加液氯的方式，这种方式本身具有着成本低的效果，具有着运行费用比较高的特点，同时含有较强的毒性，容易导致环境污染现象的发生，破坏环境。
其次就是电解海水制取次氯酸钠。
这种方式与加液氯的特点正好相反。
投资成本高，但是运行费用低，并且还不会对周围的环境产生影响。
现阶段下党和国家非常重视环境保护工作，所以为了能够降低环境污染，应该要采用第二种方式进行循环冷却防微生物污损处理方法，也就是进行电解海水制取次氯酸钠。
该核电厂所使用的海水中的氯离子浓度比较高，能够满足海水电解制氯方法对于氯离子浓度的要求。
二、电解海水制取次氯酸钠的工作原理分析一般NaCI主要是以离子状态存在于海水中，而NaCI在电场的影响下就会产生化学反应，阴极表面就会出现H2，阳极出现的CI2就容易与NaOH出现刺激化学反应，从而生成Na-CIO。
电解海水制氯原理
电解海水制氯原理
电解海水制氯是一种常用的方法，在此方法中，通过电解海水产生氯气。
具体的原理是利用电解质溶液中的电离现象，通过电流的作用使其发生氧化还原反应。
首先，将含有食盐（氯化钠）的海水作为电解质溶液，分别引入两个电极中，一个为阳极（正极），另一个为阴极（负极）。
当外加电流通过电解槽中的海水时，发生了以下反应：
在阳极上，发生氧化反应：
2Cl- → Cl2 + 2e-
在阴极上，发生还原反应：
2H+ + 2e- → H2
在整个电解过程中，阳极上生成了氯气（Cl2），而阴极上生
成了氢气（H2），同时伴随着海水中的其他离子也发生了相
应的氧化还原反应。
氯气是一种有毒气体，常用于消毒、漂白等工业和卫生用途。
在电解海水制氯的过程中，氢气也会被产生出来并与氯气混合，这需要通过后续的处理才能分离。
同时，在电极上也会发生其他氧化还原反应产生一些氧化物和氢氧化物，这些产物也需要被处理。
总结来说，电解海水制氯的原理是利用电解质溶液中的电离现象，在外加电流的作用下，使海水发生氧化还原反应，从而产
生氯气及其他反应产物。
这种方法在工业生产和水处理过程中具有重要的应用价值。
提高电解海水制氯系统可靠性分析
提高电解海水制氯系统可靠性分析发布时间：2021-04-06T07:46:31.462Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年1期作者：张树[导读] 由于我国电力需求的不断增加，沿海新建、扩建电厂的数量逐年增加。
福建福清核电有限公司福建福清 350300摘要：在核电厂的建设中，电解海水制氯系统是一个非常重要的组成部分，其主要作用是制取有效氯作为消杀剂，杀灭引入核电厂循环水冷却水系统的海水中的海洋生物和微生物，防止凝气器及其相关设备的结垢堵塞，进而保证核电厂的整体高效安全运行。
因此提高电解海水制氯系统可靠性是非常关键的。
本文首先介绍了电解海水制氯系统原理及工艺流程特点，然后分析了影响电解制氯系统可靠性的因素，由此提出了几点提高电解海水制氯系统可靠性的措施。
关键词：电解海水；制氯系统；可靠性1引言由于我国电力需求的不断增加，沿海新建、扩建电厂的数量逐年增加。
沿海电厂在发电过程中通常需要引入冷却水对蒸汽进行冷凝，以便实现蒸汽的快速循环，而在海边最常使用的冷凝水就是海水，但海水并不是纯净的，其中存在各种海洋生物。
海洋生物中海藻和贝类具有很强的繁殖能力和附着习性。
这些生物的孢子或卵进入凝汽器冷却水系统后附着在管壁上，增加了管壁厚度，减少了管内流通空间，影响了管内液体的流动，严重时造成设备故障。
为了提高冷凝器的热交换效率，通常使用次氯酸钠的氯化物作为杀菌剂，因此海水中氯的电解工艺也逐渐得到普遍使用。
2电解海水制氯系统原理及工艺流程2.1电解海水制氯系统原理海水中的元素十分丰富，最常见的离子有Cl-、SO42-、OH-、Na+、Mg2+、K+、H+等，将其引入电解槽，对阴阳两极通上电后就会产生一系列的电解反应，具体可分为：阳极反应：2Cl-＝Cl2＋2e-（1）阴极反应：2H2O＋2e-＝H2＋2OH-（2）极间的化学反应：Cl2＋2OH-＝ClO-＋Cl-＋H2O（3）ClO-＋H2O＝HClO＋OH-（4）HClO＝H+＋ClO-（5）总反应：NaCl＋H2O＝NaClO＋H2↑（6）这些反应中产生的含氯物质都可以叫做有效氯，因为这些物质能有效的杀灭水中的海洋生物及微生物。
海水电解制氯电解槽盖板裂纹原因分析及防范
海水电解制氯电解槽盖板裂纹原因分析及防范文章针对某电厂电解海水制氯加药系统，在使用过程中发现电解槽有机玻璃盖板出现轻微裂纹，严重时系统PVC管道裂开现象，造成系统不可用的问题，分析了引起裂纹的原因，从存在弱电解到产生氢气、氯气，氢气、氯气在一定条件下混合引发自发连锁反应，形成瞬时高压力引起设备损坏的过程，并针对此问题提出了防范措施，避免设备损坏。
标签：电解；制氯；氢气；氯气；爆炸Abstract：Aiming at the chlorine-dosing system of electrolytic seawater in a power plant，a slight crack was found in the plexiglass cover plate of electrolytic cell in the course of using，and the PVC pipe of the system was cracked when it was serious，which resulted in the problem that the system could not be used. The reasons for the crack were analyzed. From the existence of weak electric solution to the production of hydrogen and chlorine gas，the mixture of hydrogen and chlorine gas can initiate spontaneous chain reaction under certain conditions，forming the process of equipment damage caused by instantaneous high pressure，and the preventive measures are put forward to avoid the equipment damage.Keywords：electrolysis；chlorine production；hydrogen；chlorine；explosion1 概述在海滨建设的发电厂，多数采用海水作为循环冷却水，为了抑制微生物对循环水系统的侵蚀和附着，采用电解海水制取次氯酸钠溶液，以连续加药和冲击加药的形式，加入循环水取水前池。
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关于海水制氯电解槽制作的研究
摘要：本文主要简单阐述了片板式阳极电解槽的设计原理和结构特点，并就钛阳极及主要零部件的制作进行了分析解剖。
关键词：电解槽制作；钛阳极；次氯酸钠
前言
海洋附着生物也称海洋污损生物，是生长在海洋一切物体表面的动植物和微生物。
这类生物一般是有害的，它们通常以堵塞水管的方式影响沿海工业设施。
至1947年，世界已经记录约有2000种海洋污着生物。
目前，估计已发现有4000～5000种，在中国沿岸已经记录有650种左右。
目前滨海电厂、LNG及其它沿海工业设施主要通过电解海水制氯的方式来抑制或消除此类污损生物。
1.电解槽的制作
1.1电解槽的设计依据
1.1.1电解海水制氯基本原理
经过滤的海水通过带有直流电的阴阳极，海水里的氯化钠会电解成钠离子和氯离子，最终生成次氯酸钠和氢气。
在一定范围内次氯酸钠的产率与由整流器供给电解槽的直流电流成正比。
化学和电化学的副反应与主反应是同时发生的，副反应降低了电流效率，因而生产次氯酸钠的实际能耗基本是理论能耗的1.1倍。
综合反应式如下：
NaCl+H2O→NaClO+H2↑
1.1.2终端使用参数及条件
电解槽应用目的：海水系统防污
现场海水NaCl含量：25～33%
槽电压要求：小于32V
最大使用电流：2300A
现场环境温度：8～37℃
电解槽寿命要求：大于6年
电解槽水压：大于5BAR
海水流量：45M3/H
1.2海水制氯电解槽的结构
片板式海水制氯电解槽主要由钛电极、电极支撑板、壳体和导电头组成。
1.3主要部件的制作要点
（1）钛电极。
钛电极由GR2以上的纯钛制作，其中铁含量、HV值、晶粒度等主要参数必须精确控制。
涂层前首先对钛材进行化学处理以达到规定的粗糙度，良好的粗糙度可以提高贵金属涂层的附着力和提升产品的比表面积。
对于海水制氯电解槽通常我们使用Ru/Ir金属的盐溶液涂覆于化学处理好的钛材表面，每涂覆一次必须烘烤一次，烘烤的温度差必须控制在正负5℃之内以避免生成其它的氧化物，同时钛的处理温度不能超过560℃，原因是要防止钛基体表面被绝缘的氧化膜层所覆盖。
涂覆过程中及涂覆结束后必须用XRF荧光检测仪检测产品以确保贵金属的涂覆量足够以及分布均匀。
（2）电极支撑板。
电极支撑板通常由PP材料制作，其主要作用是固定钛电极，同时控制电极的相对间距，阴阳极的极间距一般为2.5毫米，过大的极间距会使电解槽的槽压升高。
下图显示了在正常使用状态下的电解槽的电位分布：
（3）壳体。
壳体即电解槽的槽体是连续电化学反应的场所，其内腔材料为经紫外处理的PVC，外侧由环氧树脂包裹而成，为达到9BAR以上的测试水压，环氧树脂的裹覆层数必须数层以上，槽体的两端及侧面的进出水口是槽体制作的关键部位，为达到较好的密封效果槽体的两端在完成包覆工序后其内侧必须经过车削处理，以实现和端部法兰密封圈的良好配合，进出水口应做加强包覆以防止现场安装与其它管路连接时由于应力集中导致的结合部位开裂。
（4）导电头。
导电头是连接电解槽槽体和整流柜的桥梁，它由两部分组成，一部分是约15毫米厚的钛板，钛板经过精密机床开槽处理，在槽内氩弧焊接电极，焊接过程中必须采取降温措施，减少极板变形，降低极间距变化。
另一部分是同材质的钛柱，钛板和钛柱的连接方式为摩擦焊。
2.结语
本文简浅易懂，对国内电解槽的制作商具有借鉴作用，对使用海水制氯电解
槽的电厂、LNG及其它滨海企业电解槽相关问题的解决具有参考作用。
参考文献：
[1]张招贤.钛电极工学.冶金工业出版社，2003
[2]David Hughes. Sea Water Design，2013.
[3]娄革.电解海水装置的技术改造，2003。