零极距离子膜电解槽
零极距离子膜电解槽
零极距离子膜电解槽近年来,中国新建和改造项目基本都采用离子膜法烧碱工艺,离子膜法烧碱产能已占到总产能的69%,其中采用的电解槽多为高电流密度自然循环复极式离子膜电解槽。
近两年出现的新型零极距离子膜电解槽也开始在我国逐步推广应用,该离子膜电解槽比普通离子膜电解槽节能减排效果明显。
离子膜法烧碱电解装置中,电解单元的阴阳极间距(极距)是一项非常重要的技术指标,其极距越小,单元槽电解电压越低,相应的生产电耗也越低,当极距达到最小值时,即为零极距,亦称之为膜极距。
一般用的电解槽都是窄极距的,即阴阳电极间距约2~3mm,从而避免电解单元槽挤坏离子膜,且电压也稍高一些;而零极距是在窄极距的基础上将阴极上加一层弹性缓冲网和面网,即弹性阴极,从而将阴阳电极间距缩小到离子膜的厚度,从而使电解槽的欧姆降大大减小了。
不仅提高的电流密度和产量,且电耗明显降低许多。
零极距电解槽通过降低电解槽阴极侧溶液电压降,从而达到节能降耗的效果。
原有电解槽阴阳极之间的极间距为1.8~2.2毫米,溶液电压降为200毫伏左右,零极距电解槽就是改进阴极侧结构,增加弹性构件,使得阴极网贴向阳极网,电极之间的间距为膜的厚。
与普通电槽相比,同等电密下零极距电槽电压降低约180毫伏,相应吨碱电耗下降约127千瓦时。
此外,零极距复极式离子膜电解槽操作方便、运行平稳,可满足大规模生产工艺要求。
我国目前烧碱年产量为1850万吨,如果全部改造为零极距电解槽,年节约电能约23.5亿千瓦时。
我国已提出推广该项新技术,根据安排,2012年之前将完成300万吨烧碱产能应用零极距离子膜电解槽的目标,年可节约电能约3.81亿千瓦时。
附:相关介绍1.弹性网弹性网是由金属线材(镍)编制,由机械压花折弯使其具备一定弹性的丝网产品。
零极距离子膜电解槽运行总结
1 0
中 国氯碱
2 0 1 6年 第 l O期
尤其是 C a 2 + 4 Mg 对槽 电压 的影 响较 大 , 必 须 严格 控
制 。采 用 C a 2 + x Mg 在 线 分析 ,持 续关 注 系 统 C a 、
中图分 类号 : T Ql l 4 . 2 6 + 2
U 、 pe r at ・ i ‘ 0n S 啪
m a r V 0I n Z e r 0 po l ’ ar ai ' ● ・ s t anc e S UD ● me m1 Dr a ne
一次盐水
槽, 该 设 备 具 有 电耗 低 、 产 品质 量 好 等 优 点 。 天 能 化 工共 有 l 0台零极距 离 子膜 电解槽 , 每 台 电解槽 由
1 8 8台单元 槽组 成 , 现 已运行 6年 。 离 子膜 电解 部分生 产 流程如 下 :一次 盐水 使 用 N a 2 C O , , Mg ( OH) 除去 大部 分钙镁 离 子后 , 送 人螯 合
2 . T i a n n e n g C h e mi c a l C o . , L t d . , S h i h e z i 8 3 2 0 0 0 , C h i n a )
Ab s t r a c t : I n t h i s p a p e r , t h e p r o c e s s p a r a me t e r s a n d t h e ma t t e r s n e e d i n g a t t e n t i o n i n t h e o p e r a t i o n o f t h e z e r o p o l a r d i s t a n c e s u b me mb r a n e e l e c t r o l y s i s c e l l i n t h e p r o d u c t i o n o f i o n - e x c h a n g e me mb r a n e c a u s t i c s o d a a r e i n t r o d u c e d . Ke y wo r d s : z e r o d i s t a n c e ; i o n i c me mb r a n e ; e l e c t r o l y t i c t a n k; f u n c t i o n; c h l o r - a l k a l i p r o d u c t i o n
零极距离子膜电解槽换膜时机的选择
低氯中含氧量和淡盐水中的氯酸盐含量。离子膜运 行到后期,随着离子膜性能的下降,电解槽加酸量
逐渐增加。槽盐水的酸度控制在O.15mol/L,当酸度 超过O.15mol/L时,过高的酸度会使离子膜酸化产
生水泡,同时还会腐蚀阳极液入口管道及电解槽的 牺牲阳极,在此情况下,就需要着手更换离子膜,以 免为了一时的经济效益而造成电解槽使用寿命缩 短而得不偿失。
HOU Wei, YIN Jian-ping,LIUPei-feng (Tianwei Chemical Co., Ltd., Shihezi 832000,China) Abstract: The operation cycle of ion exchange in zero polar distance submembrane electrolyzer is discussed. Due to factors such as current efficiency, electricity consumption and auxiliary material, the cost of the product is affected. In the later period of the use of ion-exchange membrane, the factors such as electricity consumption and side reaction must be taken into consideration, and a reasonable time is chosen to change the film to maximize the efficiency of production. Key words: electrolyzer; ion exchange membrane economic life;film replacement opportunity
NCZ和NCH电槽对比说明
NCZ和NCH电槽对比说明单元槽结构零极距(NCZ)单元槽的阳极和普通高电流密度电解槽(NCH)一样,和普通自然循环电解槽(NCS)相比,为了保证高电流密度运行时,电槽内部的良好循环,取消了原有的导流管结构,在单元槽的底部增加了盐水进口分布管,中上部增加了一块倾斜的导流板,在上部的气液分离室内增加了除沫装置。
零极距(NCZ)单元槽的阴极和普通高电流密度电解槽(NCH)区别较大。
主要区别在于阴极的结构,其阴极由集电板、弹性体和极网组成,集电板是和NCH(NCS)电槽阴极网一样的镍拉网,但没有活性涂层;弹性体是一种镍材的,近似清洁球一样的材料;极网是由直径为0.2 mm的镍丝编织成的,带有特殊涂层的,且经过特殊加工表面光滑的网。
极网用镍条固定在槽框上,且可拆卸。
因此电解槽阴极不但外凸且具有弹性,所以安装后,阴极、离子交换膜、阳极处于紧贴状态,实际的电极距离只有离子交换膜的厚度。
从而将电极间的距离降至最小,即零极距电解槽膜中的增强网加强了,因为与电极紧贴,这样可延长离子膜交换膜的使用寿操作方法极化整流器是在电解槽充满液,准备循环时,打开气相出口与总管相连时手动投入,送电时自动停止。
停车时当电流降到零或联锁停车时其自动投入。
需要注意的是电解槽停车,循环一定时间准备排液时,必须手动停止极化整流器后方可进行排液操作。
电解槽断电后,循环不能超过40 min,如果40 min内不能再次送电,必须进行排液、水洗。
电解槽排液前需要进行小流量短时间充液,保证所有出口软管完全溢流。
目的是排尽电解槽内的气体,特别是氯气。
在电解槽装离子膜时,因为阴极的弹性,所以每装10张,就要采取固定的措施,目的是防止离子膜脱落。
NCZ电槽由于阴极涂层的特殊性,还必须防止Fe的污染。
要求阴极液的Fe含量小于1×10-6。
因此,在阴极系统的材质选择上必须严格,一般都必须采用Cr25Ni20材质。
就此方面问题再做一定的补充如下:阴极涂层:NCZ电解槽阴极网涂层是氧化钌,主要的特点是电压低、柔软光滑,对离子膜的伤害程度小得多。
国内几种常见的离子膜电解槽槽型结构简介
国内几种常见的离子膜电解槽槽型结构简介摘要:本文主要介绍了目前国内离子膜电解槽常见的几种槽型结构及特点。
关键词:离子膜电解槽槽型结构国内一、常见的几种离子膜电解槽参数比较二、国内正在使用的几种单极式离子膜电解槽国内正在使用的单极式离子膜电解槽主要有以下几种:1.蓝星北化机BMCA-2.5型单极式离子膜电解槽1.1 阳极单元槽边框采用钛钯合金方管组焊结构,确保阳极单元槽不受含游离氯盐水腐蚀,密封面不产生间隙腐蚀。
1.2 阴极单元槽边框采用材质为3105的不锈钢矩形管组焊结构,确保阴极单元不受腐蚀。
1.3 阳极单元槽采用钛铜复合棒结构导电,确保阳极上电流分布均匀。
1.4 阴极单元槽采用不锈钢复合棒结构导电,确保阴极上电流分布均匀。
2.日本旭硝子AZEC-F2型单极式离子膜电解槽2.1阴阳极液采用自然循环。
2.2离子膜电解槽与槽间铜排相连。
2.3阴极框筋板上设有弹簧,使阴极网安装后有弹性并趋向于阳极侧。
2.4导电铜排配置复杂,相对耗铜量较大[1]。
三、国内正在使用的几种强制循环离子膜电解槽国内正在使用的强制循环离子膜电解槽主要有以下几种[1]:1.蓝星北化机MBC-2.7型离子膜电解槽1.1边框采用不锈钢方管组焊结构,确保槽框在使用寿命期限内不生绣。
1.2阳极室密封面使用钛钯合金板材,确保槽框在使用寿命期限内密封面不发生间隙腐蚀。
1.3阴阳极室密封面采用刚性结构,确保槽框在受挤压力时不易变形。
1.4阳极室下部安装有电解液进液分散板,确保电解室内各位置能及时补充新鲜电解液,保持浓度均匀。
2.日本旭化成FC型离子膜电解槽2.1 阴极室材质为镍,阳极室材质为钛,对相应的电解质均有极强的耐腐蚀性能,因而大大提高了单元槽的寿命。
2.2 阳极为多孔板结构,小孔均匀密布,对膜的损伤较小。
2.3 在单元槽的上部均装有阴极堰板和阳极堰板,减少了气泡效应,防止膜的上部出现干区。
2.4外框架采用碳钢条,整体结构刚性好、加工精度及单元槽关键尺寸易于保证。
高电流密度零极距离子膜电解槽的应用
0.000 48
34.46
230
0.052
0.000 86
电槽
NCZ NCH NCH
平 均 单 槽 电 压/V
实际
E4790
3.05
2.807
3.23
2.954
3.22
2.941
表4 考核结果计算
电 流 效 率/%
电耗/( kW·h)
阳极
阴极
实际
E4790
97.8
2 128.3 2 076.4
97.9
2 单元槽结构
零极距( NCZ) 单元槽的阳极和普通高电流密度 电解槽( NCH) 一样 , 和 普 通 自 然 循 环 电 解 槽 ( NCS) 相比, 为了保证高电流密度运行时, 电槽内部的良好 循环, 取消了原有的导流管结构, 在单元槽的底部增 加了盐水进口分布管, 中上部增加了 1 块倾斜的导 流板, 在上部的气液分离室内增加了除沫装置。
27.17
200
27.31
200
27.07
200
进口酸度/( mol·L-1) 0.055 0.056 0.055
出口酸度/( mol·L-1) 0.003 9 0.005 4 0.005 9
电槽
NCZ NCH NCH
平 均 单 槽 电 压/V
实际
理想
2.929 2.815
3.063 2.940
3.054 2.930
1 前言
离子膜电解法制碱技术因其具有节能、产品质 量高、无污染等诸多优点而被世界公认为技术最先 进和经济最合理的制碱方法。近年来, 不论是盐水的 精制方法、电解槽型、电极材料, 还是离子膜本身的 性能都有了飞跃发展。
在能源日益紧缺的今天, 离子膜电解制碱法更 以成本低的特点而突出。离子膜电解生产过程中, 能 耗是成本的重要组成部分。为了降低能耗, 就要获得 高的电流效率和低的槽电压, 要在较大的电流密度 下保持低的电耗。随着离子膜电解工艺技术的日趋 完善及操作水平、管理水平的不断提高, 节能降耗的 途径主要集中在电解槽结构、材质的改进以及膜性 能的提高等方面, 以获得较高的电流效率和低的槽
零极距离子膜电解槽全程换膜操作及注意事项
( 2 ) 拆除进 出 口软管螺 丝时 , 若遇 到个别螺丝 无法松动时 , 严禁强行拆 除 , 可利用热水( 或低 压蒸
汽) 浇灌 螺丝 的方 法解 决 。 ( 3 ) 电解 槽 平 稳 停 车 以后 , 阴、 阳极 电解 液 循 环 3 0 分钟 , 以 置换 电解 槽 内残余 的气 体 , 然后 排 净 电
生产过程 中整 台电解槽离子膜换膜的操 作运行 及
注意 事项 进行 了总 结 。
1 换膜 前 准备 工作
1 . 1 确认 是 否需 要更换 离 子膜 1 . 1 . 1 通过 分析 电解 槽运 行状 态 离 子 膜 电解 槽 运 行 指 标 一 般 有 电解 槽 出 口淡 盐水 中游 离 氯 含 量 、 出 口淡 盐水 中氯 酸 盐 含 量 、 氯
运行过程 中全程换膜的操作方法和注意事项, 以确保 电解槽 系统连续安全平稳运行 , 无泄漏事故发 生, 降低
企 业 生产运 行成 本及 产 品质量 。
关键词
零极距 离子膜; 电解槽 ; 换膜操作 吨碱电耗将过 高, 生产成本变高 , 此时 , 应及时更换
离 子膜 。
中 图分 类号 : T Q I 1 4 文 献标 识码 : B 文 章编 号 : 1 0 0 8 - 0 8 9 9 ( 2 0 1 5 ) 0 2 - 0 0 5 0 - 0 2
( 1 ) 根据氯碱行业实践经验进行判定 。一般来
及其他非专业人员禁止上电解槽 , 以免发生触电危
险。 1 . 3 单 元 槽 的清理 及检查 拆 除 单元 槽 上 的 旧离 子膜 及废 旧垫 片后 , 用 刮 板 清 理 干净 密 封 面 上 的胶 及 残 留垫 片, 用 沾有 有 机
高电密离子膜电解槽零极距节电改造
中 图分 类号 T Q1 5 1 . 2
文献标识码 B
D O I 1 0 . 3 9 6 9 6 . i s s n . 1 0 0 6 - 6 8 2 9 . 2 0 1 4 . 0 1 . 0 1 2
某厂 离子 膜法 电解 制碱 装 置共 有 4套离 子膜 法
电解 装置 。其 中二期 电解 装置 产 能为 1 3 0 k t / a , 共 有
・
4 8・
李 华 等 高 电密离子 膜 电解槽 零极距 节 电改造
经验 交 流
为 了确保 电解 槽停 车 时极化 整流 器 的及时 启动
以及 电解槽 的 正 常循 环 ,需 要 增 加 U P S及 配 电装 置, 对极 化整 流器 和精 盐水 泵 、 阴极液 泵 、 淡 盐水 泵 、
表 1 二 期 电解 槽 改 造 前 运 行 情 况
T a b 1 Ru n n i n g c o n d i t i o n b e f o r e t r a n s f o r ma t i o n o f
p h a s e Ⅱe l e c t r o l y z e r
活性 涂 层 的脱 落 , 造成 槽 电压较 快 上升 。因此 , 改 造
后 的零极 距 电解槽 需要 配 套极化 整 流器 ,在 电槽停
车 初期 . 保证 极 化 整流 器 及 时开 启 , 产 生 正 向 电流 ,
防止 停 车时产 生 的反 向 电流损伤 阴极 的活 性涂层 1 1 。
收稿 日期 : 2 0 1 3 — 1 2 — 1 8
填充 将 每个 电解 单元 的极 距缩 小 的膜 的厚度 .从 而 将原 有 电解槽 改 造成零 极 距 电解 槽 。
零极距电解槽更换极网及运行总结
零极距电解槽更换极网及运行总结刘堂,田君(新疆天业(集团)天辰化工有限公司, 新疆石河子832000)【摘要】简要介绍零极距自然循环离子膜电解槽更换阴阳极网的过程,以及开停车注意事项。
同时对更换极网后的电解槽性能进行了数据分析。
【关键词】零极距;离子膜电解槽;维修;更换电极;Summary on NCZ electrolyzer replacement electrode netLIU Tang ,TIAN JunXinjiang Tianye (Group) Tianchen Chemical Co., Ltd., Shihezi 832000, China)Abstract:This paper briefly introduces the process of replacing the electrode net in the electrolysis cell, and tips of the equipment operation。
At the same time,analyze the data about the property of electrolyzer after it is replaced.Key words:NCZ;i onic membrane electrolyzer;servicing ;Replacing electrode net前言:零极距自然循环离子膜电解槽作为目前最先进、最安全的烧碱生产装置,已被国内多数烧碱生产企业广泛采用。
零极距电解槽最大的优点是节能,零极距电解槽在有极距电解槽的基础上,通过铺设弹性网,安装阴极网面,从而达到节能的目的。
[1]新疆天业作为国内氯碱化工龙头企业,国家首批循环经济产业链示范企业,年产PVC树脂120万吨,烧碱产量超过80万吨。
同时也是国内规模最大的特种树脂研发及生产基地。
国内最早成套使用零极距电解槽的单位,一期项目天辰化工引进旭化成公司零极距电解槽14台。
NCZ和NCH电槽对照说明
NCZ和NCH电槽对照说明单元槽结构零极距(NCZ)单元槽的阳极和一般高电流密度电解槽(NCH)一样,和一般自然循环电解槽(NCS)相较,为了保证高电流密度运行时,电槽内部的良好循环,取消了原有的导流管结构,在单元槽的底部增加了盐水入口散布管,中上部增加了一块倾斜的导流板,在上部的气液分离室内增加了除沫装置。
零极距(NCZ)单元槽的阴极和一般高电流密度电解槽(NCH)区别较大。
要紧区别在于阴极的结构,其阴极由集电板、弹性体和极网组成,集电板是和NCH(NCS)电槽阴极网一样的镍拉网,但没有活性涂层;弹性体是一种镍材的,近似清洁球一样的材料;极网是由直径为0.2 mm的镍丝编织成的,带有特殊涂层的,且通过特殊加工表面滑腻的网。
极网用镍条固定在槽框上,且可拆卸。
因此电解槽阴极不但外凸且具有弹性,因此安装后,阴极、离子互换膜、阳极处于紧贴状态,实际的电极距离只有离子互换膜的厚度。
从而将电极间的距离降至最小,即零极距电解槽膜中的增强网增强了,因为与电极紧贴,如此可延长离子膜互换膜的利用寿操作方式极化整流器是在电解槽充满液,预备循环时,打开气相出口与总管相连时手动投入,送电时自动停止。
停车时当电流降到零或联锁停车时其自动投入。
需要注意的是电解槽停车,循环一按时刻预备排液时,必需手动停止极化整流器后方可进行排液操作。
电解槽断电后,循环不能超过40 min,若是40 min内不能再次送电,必需进行排液、水洗。
电解槽排液前需要进行小流量短时刻充液,保证所有出口软管完全溢流。
目的是排尽电解槽内的气体,专门是氯气。
在电解槽装离子膜时,因为阴极的弹性,因此每装10张,就要采取固定的方法,目的是避免离子膜脱落。
NCZ电槽由于阴极涂层的特殊性,还必需避免Fe的污染。
要求阴极液的Fe含量小于1×10-6。
因此,在阴极系统的材质选择上必需严格,一样都必需采纳Cr25Ni20材质。
就此方面问题再做必然的补充如下:阴极涂层:NCZ电解槽阴极网涂层是氧化钌,要紧的特点是电压低、柔软滑腻,对离子膜的损害程度小得多。
何谓零极距离子膜电解槽
何谓零极距离子膜电解槽
如今我国氯碱行业新建和改造项目基本都采用离子膜法烧碱工艺,其中采用的电解槽多为高电流密度自然循环复极式离子膜电解槽。
而近几年出现的新型零极距离子膜电解槽比我们现在使用的普通离子膜电解槽节能减排效果明显,同样产能情况下可以节省大量的能源消耗,更加符合现代工业可持续发展作业的要求。
什么是零极距电解槽?它为什么可以节约更多的能源呢?所谓零极距电槽,就是阴阳两电极直接与膜接触,极间距只有膜的厚度,故又称为膜极距电槽。
众所周知,离子膜法烧碱电解装置中,电解单元的阴阳极间距(极距)是一项非常重要的技术指标,其极距越小,单元槽电解电压越低,相应的生产电耗也越低。
零极距电解槽通过降低电解槽阴极侧溶液电压降,从而达到节能降耗的效果。
原有电解槽阴阳极之间的极间距为1.8—2.2毫米,溶液电压降为200毫伏左右,零极距电解槽就是改进阴极侧结构,增加弹性构件,使得阴极网贴向阳极网,电极之间的间距为膜的厚度。
与普通电槽相比,同等电密下零极距电槽电压降低约180毫伏,相应吨碱电耗下降127千瓦时。
我国北化机自主开发的该项技术按烧碱年产量为50万吨计算,年节约电能约6350万千瓦时,综合技术指标达到国际先进水平。
目前,天津大沽、新疆天业、齐鲁石化、河北冀衡、宁波东港电化、黑龙江昊华、榆社化工等单位已相继从国内外引进或改造了零极距技术设备。
通过几年的运行实践,国内零极距复极式离子膜电解槽已逐步成熟,操作方便、运行平稳,并且能够满足国内原盐情况下氯碱工业的生产工艺要求。
由于此项技术节能减排效果明显,切合目前国内氯碱行业生产要求,已入选烧碱行业清洁生产技术推行方案推广技术目录,将成为今后一段时间内氯碱行业发展的主要方向。
国内几种常见的离子膜电解槽槽型结构简介
国内几种常见的离子膜电解槽槽型结构简介摘要:本文主要介绍了目前国内离子膜电解槽常见的几种槽型结构及特点。
关键词:离子膜电解槽槽型结构国内一、常见的几种离子膜电解槽参数比较二、国内正在使用的几种单极式离子膜电解槽国内正在使用的单极式离子膜电解槽主要有以下几种:1.蓝星北化机BMCA-2.5型单极式离子膜电解槽1.1 阳极单元槽边框采用钛钯合金方管组焊结构,确保阳极单元槽不受含游离氯盐水腐蚀,密封面不产生间隙腐蚀。
1.2 阴极单元槽边框采用材质为3105的不锈钢矩形管组焊结构,确保阴极单元不受腐蚀。
1.3 阳极单元槽采用钛铜复合棒结构导电,确保阳极上电流分布均匀。
1.4 阴极单元槽采用不锈钢复合棒结构导电,确保阴极上电流分布均匀。
2.日本旭硝子AZEC-F2型单极式离子膜电解槽2.1阴阳极液采用自然循环。
2.2离子膜电解槽与槽间铜排相连。
2.3阴极框筋板上设有弹簧,使阴极网安装后有弹性并趋向于阳极侧。
2.4导电铜排配置复杂,相对耗铜量较大[1]。
三、国内正在使用的几种强制循环离子膜电解槽国内正在使用的强制循环离子膜电解槽主要有以下几种[1]:1.蓝星北化机MBC-2.7型离子膜电解槽1.1边框采用不锈钢方管组焊结构,确保槽框在使用寿命期限内不生绣。
1.2阳极室密封面使用钛钯合金板材,确保槽框在使用寿命期限内密封面不发生间隙腐蚀。
1.3阴阳极室密封面采用刚性结构,确保槽框在受挤压力时不易变形。
1.4阳极室下部安装有电解液进液分散板,确保电解室内各位置能及时补充新鲜电解液,保持浓度均匀。
2.日本旭化成FC型离子膜电解槽2.1 阴极室材质为镍,阳极室材质为钛,对相应的电解质均有极强的耐腐蚀性能,因而大大提高了单元槽的寿命。
2.2 阳极为多孔板结构,小孔均匀密布,对膜的损伤较小。
2.3 在单元槽的上部均装有阴极堰板和阳极堰板,减少了气泡效应,防止膜的上部出现干区。
2.4外框架采用碳钢条,整体结构刚性好、加工精度及单元槽关键尺寸易于保证。
离子膜电解槽的零极距技术改造
中国氯碱ChinaChlor-Alkali第4期2009年4月No.4Apr .,2009离子膜电解槽的零极距技术改造康新飞,凌彬(西安西化热电化工有限责任公司,陕西西安710077)摘要:介绍了对旭化成自然循环电解槽(NCS )进行的零极距技术改造措施。
通过对比,零极距电解槽(NCZ )在电耗等方面优势明显,但在操作上需严格,并实现自动化。
关键词:自然循环电解槽;零极距电解槽;技术改造中图分类号:TQ114.26文献标识码:B文章编号:1009-1785(2009)04-0009-02西安西化热电化工有限责任公司离子膜电解装置年生产能力为4万t ,采用国内较早引进的旭化成自然循环电解槽。
1998年投入使用,至今已运行10年。
从2006年开始更换或者重涂阳极和阴极,已经成功完成对R-230A 、B 、D 槽的大修。
随着离子膜电解槽技术的发展,零极距电解槽已经投入运行。
由于零极距电解槽能大大降低电耗,可大幅度降低制碱成本。
2008年8月,开始对R-230C 槽进行零极距技术改造,并于9月22日一次开车成功。
目前电解槽各项工艺参数正常,运行平稳。
1实施技术改造的依据零极距电解槽是在自然循环电解槽的基础上发展起来的,因此,自然循环电解槽可以直接改造为零极距电解槽[1]。
零极距电解槽和普通自然循环电解槽的主要区别如图1所示。
2改造措施2.1电解槽的改造零极距电解槽的阴极主要由集电板、弹性体和阴极网组成。
集电板是和普通自然循环电解槽阴极网一样的镍拉网,但没有活性涂层。
弹性体是一种镍材的、近似清洁球一样的材料,具有一定的弹性。
阴极网是由直径0.2mm 的镍丝编制的带有特殊涂层、且经过特殊加工的表面光滑的网。
极网用镍条固定在槽框上,由于弹性体的存在,使电解槽阴极外凸且具有弹性。
安装离子膜后阴极、离子膜和阳极处于紧贴状态,实际的电极距只有离子膜的厚度,从而将电极的间距降至最小,即零极距电解槽。
Technology innovation of zero polar distance ofionic membrane electrolyzerKANG Xin-fei,LING Bin(Xi'an Xihua Themoelectrical &Chemical Co.,Ltd.,Xi'an 710077,China )Abstract:The innovation measures of zero polar distance of natural circulation electrolyzer of Asahi Kasei were introduced.After comparison,the advantages of power consumption of zero polar distance electrolyzer was obvious,but the operation need to be strict,and autocontrol was realized.Key words:natural circulation electrolyzer;zero polar distance of ionic membrane electrolyzer;technologyinnovation9中国氯碱2009年第4期表2R-230C 槽大修后运行数据因此,原普通自然循环电解槽的阴极网可以当作集电板使用,不需要拆卸。
离子膜电解槽零极距改造及运行总结
摘 要 : 述 了旭 化成 NC 电解 槽 改造 成 零极 距 电解 槽 的主要 过 程 , 绍 了零 极距 电解槽 在运 行 管 叙 H 介
理 方 面与 NCH 电槽 的 区别及 所 取得 的 效果 。 关 键词 : 离子膜 电解槽 ; 极 距 改造 ; 零 运行 总结
中图分 类 号 :Q 1. + T 142 2 6
的大 致 过程 为 : 人 电极 一 单 元 送 至加 工 厂加 工 买
期相 比仍 有 较大 差距 , 流 电耗 居 高不 下 , 直 于是 开始
关 注 电极 活 性损 耗方 面 的情况 并 进行 跟踪 。该 公 司
先 后 2次 委 托旭化 成 公 司对 电极进 行 了分 析 .对其
运 输 回厂 组 装开 车 。 阳极 侧 施 工 工序 : 理槽 框 密封 面 剔 除 旧 电 清 极 网_ 打磨 焊 点 铺 上 新极 网’ 摆正位 置并 找平 ÷ + 排 焊 机点焊 固定 一质 量 检查 。 阴极侧 施 工工 序 :清理并 打磨 槽框 密 封面_ 极 + 网 打磨 整形 ( 果 有必 要1 铺上 弹 性 软 网 将 弹性 如
中 国石 化 股 份 有 限 公 司 齐 鲁 分 公 司 氯 碱 厂
2 O万t / a离子 膜 烧 碱装 置 引 进 1 旭 化成 公 司 ML 3本 一
过 对 电极新 方 案 的考 查 ,该公 司决 定先 进行 1台零
极 距 电解槽 的改造试 验 。
3 N H型 复极 电解槽 。 装 置 于 2 0 2C 该 0 4年 1 0月 投产
运行 。
l 零极距改造
11 设 备 部分 .
一
随着运 行 时间 的延 长 . 电压 逐渐 上 升 。 进行 槽 在 了第 一批 膜 的更新 之 后 .换膜 后 的槽 电压 与开 车初
离子膜自然循环电解槽改零极距电解槽总结
摘 要 : 绍 了将普 通 自然循 环 电解槽 改 为零极 距 电解槽 的 改造 内容及 运行 情 况。 经过 改造 。 电效 介 节
果 明显 , 节省 电 费约 1 0 年 0万元 。 7 关 键词 : 自然循 环 电解槽 ; 零极 距 电解槽 ; 改造
中图分 类号 :Q142 T 1 .6
第 l 2期 20 0 8年 l 2月
中 国 氯 碱
Chi Ch o — k l na l r Al a i
No 1 .2
De . 0 c. 08 2
9
离子膜 自然循 环 电解槽 改零极距 电解 槽总结
王 威
( 津大沽化 工股 份有 限公 司 , 津 3 0 5 ) 天 天 0 4 5
1 0
中国氯碱
20 0 8年 第 1 2期
成 ,集 电板是 和 N S电槽 阴极 网一样 的镍拉 网 , C 但 没有 活性涂 层 。在 集 电板 上安装 着近似 清洁球 一样 的弹性体 和阴极 网 , 因其 阴极 网经过特殊 加工 。 表面 光滑 . 在安 装后 , 阴极 、 子交换 膜 、 离 阳极 处于 紧贴状 态 .在不会 对膜造 成机 械损伤 的同时将 电极 问的距
文 献标识 码 : B
文章 编号 :0 9 1 8 (0 81— 0 9 0 1 0 — 7 52 0 )2 0 0 — 2
S mma yo n v to r m a u a ic lto lcr lz rt u r ni o a i nf o n t r l r u a i nee toy e n c o
需 要 更 换 阴极 。得 到旭 化成 方 面 认 可 后 ,公 司 于
年 生产 能力 4万 t是 国 内最早 引 进 的旭化 成 自然 循 , 环 电解 槽 ( C ) 一 ,9 6年 投 入使 用 。 由于开 车 N S之 19 初期 阳极 开焊 严 重 , 寿命 短 , 19 膜 在 9 8年 进行 了 阳 极修 理后 又 因为设计 上 的缺 陷 ,进 行 了降低 循环 罐 和增 加高 位槽 等技术 改 造 . 更换 使得 电解 槽 正常 运行 时 的 K 并 V~ 2 1 精制 盐 水 二位 式 程 控 阀 ) 闭 ,I Z 2 1 单 3( 关 FC A一 3 (
零极距离子膜电解槽安装施工工法(2)
零极距离子膜电解槽安装施工工法一、前言零极距离子膜电解槽安装施工工法是一种用于电化学水处理的工法,它采用了创新的零极距离子膜技术,能够高效地去除水中的离子杂质,达到水质净化的目的。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析等进行详细介绍。
二、工法特点零极距离子膜电解槽安装施工工法具有以下特点:1. 高效去离子杂质:利用零极距离子膜技术,能够高效去除水中的阳离子和阴离子,提高水质净化效果。
2. 能耗低:相比传统的电解槽工艺,该工法的电能消耗更低,节约能源,降低运行成本。
3. 设备体积小:由于采用了零极距离子膜技术,所需设备体积较小,节省设备安装空间。
4. 操作简便:施工工艺简单,操作方便,减少了工作人员的劳动强度。
5. 适应性强:能够适应不同水质的处理,适用于工业生产和生活用水等多个领域。
三、适应范围零极距离子膜电解槽安装施工工法适用于以下范围:1. 工业生产用水:如制药、化工、电子等领域的纯化水处理。
2. 生活用水:可以用于城市给排水系统的水质净化。
3. 农业灌溉:可用于农田灌溉水的净化。
4. 河流湖泊水域净化:可用于对河流湖泊水域的污染物去除和净化。
四、工艺原理零极距离子膜电解槽安装施工工法的工艺原理是通过电解槽中的零极距离子膜,利用电解过程中产生的化学反应,将水中的离子杂质分解成气体析出或沉淀,达到水质净化的目的。
工艺原理主要包括以下几个方面:1. 电解过程:通过电极和电解液的配合,产生正负电荷,使阳离子向阴极迁移,阴离子向阳极迁移,分解析出。
2. 零极距离子膜技术:采用特殊的膜材料,使阳离子和阴离子在膜表面上平衡,使其迁移距离减小,增加电解效果。
3. 多级电解:将电解槽分为多级,每级电解槽的膜表面积减小,电解效果增强。
五、施工工艺1. 准备工作:确定施工地点和施工时间,清理施工现场,准备所需材料和机具设备。
2. 安装电解槽:按照设计要求,在施工现场搭建电解槽,并安装进出水管道和电极。
低电流密度离子膜电解槽零极距改造运行总结
i n c l u d e d( 1 )r e p l a c i n g me m b r a n e s ,n o t r e p l a c i n g e l e c t r o d e s ,( 2 )r e p l a c i n g c a t h o d e s , r e p l a c i n g a n o d e s o r n o t a c c o r d i n g t o t h e s e r v i c e l i f e o f c o a t i n g ,( 3 )t r a n s f o r mi n g t h e c a t h o d e s i n t o o n e s i f t t i n g f o r z e r o
( 浙江 巨化股份有限公司电化厂 , 浙江 衢州 3 2 4 0 0 4 )
( 关键词 ]离子膜电解槽 ; 零极距改造 ; 电流密度 [ 摘 要 】对旭化成 N C S电解槽进 行改造的 3种方案——- ①不 更换 电极 , 换膜; ② 更类 阴极 , 根据涂层 寿命决
定是否更换 阳极 ; ③对阴极进行零极距改造 , 进行经济预算 的对 比 , 决定采用零极 距改造 。介绍 了改造 内容和操作
第4 9卷
第 6期
氯
碱
工
2 0 1 3年 6月
C h l o r — Al k a l i I n d u s t r y
J u n . ,2 0 1 3
低 电流 密度 离 子膜 电解 槽 零极 距 改造 运行 总结
刘锦 茂 , 周 永卫 , 陈欣
浙 江 巨化 股 份 有 限公 司 电化 厂 ( 以下 简 称 “ 浙 江巨化 电化厂 ” ) 现有 4套 离子 膜 法烧 碱 电解 装 置 ,
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零极距离子膜电解槽
近年来,中国新建和改造项目基本都采用离子膜法烧碱工艺,离子膜法烧碱产能已占到总产能的69%,其中采用的电解槽多为高电流密度自然循环复极式离子膜电解槽。
近两年出现的新型零极距离子膜电解槽也开始在我国逐步推广应用,该离子膜电解槽比普通离子膜电解槽节能减排效果明显。
离子膜法烧碱电解装置中,电解单元的阴阳极间距(极距)是一项非常重要的技术指标,其极距越小,单元槽电解电压越低,相应的生产电耗也越低,当极距达到最小值时,即为零极距,亦称之为膜极距。
一般用的电解槽都是窄极距的,即阴阳电极间距约2~3mm,从而避免电解单元槽挤坏离子膜,且电压也稍高一些;而零极距是在窄极距的基础上将阴极上加一层弹性缓冲网和面网,即弹性阴极,从而将阴阳电极间距缩小到离子膜的厚度,从而使电解槽的欧姆降大大减小了。
不仅提高的电流密度和产量,且电耗明显降低许多。
零极距电解槽通过降低电解槽阴极侧溶液电压降,从而达到节能降耗的效果。
原有电解槽阴阳极之间的极间距为1.8~2.2毫米,溶液电压降为200毫伏左右,零极距电解槽就是改进阴极侧结构,增加弹性构件,使得阴极网贴向阳极网,电极之间的间距为膜的厚。
与普通电槽相比,同等电密下零极距电槽电压降低约180毫伏,相应吨碱电耗下降约127千瓦时。
此外,零极距复极式离子膜电解槽操作方便、运行平稳,可满足大规模生产工艺要求。
我国目前烧碱年产量为1850万吨,如果全部改造为零极距电解槽,年节约电能约23.5亿千瓦时。
我国已提出推广该项新技术,根据安排,2012年之前将完成300万吨烧碱产能应用零极距离子膜电解槽的目标,年可节约电能约3.81亿千瓦时。
附:相关介绍
1.弹性网
弹性网是由金属线材(镍)编制,由机械压花折弯使其具备一定弹性的丝网产品。
2.极网
极网由纯镍线材编制加工,有特殊涂层(各个公司有自己不同专利)是膜极距电解槽电极重要组成部分。
3.保护网
保护网是保护膜极距电解槽电极产品,也是由金属线材编织防止电极弹性网、极网脱落。
4.零极距电解槽生产厂家
零极距电解槽生产厂家有中国的蓝星北化机和日本的旭化成公司。
另外,德国伍迪公司的伍德电解槽极距较之零极距多0.04mm
其不采用弹性阴极,也是一种比较节能的选择。
5.零极距电解槽的操作要求以及其他工艺指标可以控制为与高电流密度自然循环电解槽一样。
因此还可以自己购买弹性阴极网在相关厂家的指导下将其改造为零极距电解槽。