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
液分 离后 存在 于气 液分离 室 内 ，确 保 电解室 上部 无气 泡堆 积 ，有效 通
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 Ｂ ＭＣ Ａ 一 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 ３ １ ０ ５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 Ａ Ｚ Ｅ Ｃ — Ｆ ２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
不 生绣 。
３ ． 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 锈 ，不 易变形 。 ３ ． 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 内阳极 密封 面不受 间隙腐蚀 。
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
电解水电解槽的选择
国内外水电解槽的生产概况及主要品牌国外情况1.1.箱式水电解制氢装置：电解槽中最古老的产品结构形式，有单极型的，也有双极型的。
在这种箱式结构中，电极是倒挂在箱盖上的，设在箱盖上的集气管把氢气、氧气送到氢、氧分离器中，原料水补给是采用电磁阀控制的，运行温度为65-75℃，压力为100-120mmH2O，氢气纯度99％.1.2.厄利康水电解槽：是BBC公司和厄利康公司生产的，压力型方形电解槽。
阳极为镀镍层，阴极有三硫化二镍活化层和无机活化层两种。
电解小室上的氢氧支管直接连到氢氧分离器中，分离器在槽体上面，洗涤器单独设置，电解液由装在槽体上的立式离心泵进行强制循环。
主要参数如下：电解液KON25%，工作温度75℃，工作压力为常压，氢气纯度99.8%，当电流密度为2000时，小室电压为1.9v。
1.3.海德尔水电解槽：挪威制造，常压型水电解槽。
槽体由撑脚型电极和隔膜框组成，辅助设备位于电解槽端头，和电解槽固定在同一底板上。
生产规模100-400m3/h，外形尺寸5400*2500*4005-13200*3700*5200，重量17-41t。
主要参数如下：工作温度75-80℃，出气压力1-3Kpa，纯度99.9%，直流耗电4.1±0.1Wh/m3H2(4000Ah)。
1.4.EV水电解槽：由德国马克公司生产的EV电解槽是常压型方形电解槽。
阳极采用镀镍的月牙形孔板，阴极采用二硫化三镍活化处理的月牙形孔板，石棉隔膜布周边包以橡胶，起密封作用。
框架由两块薄框组成，分别位于石棉隔膜两侧。
小室宽度约30mm，极板、框架和密封圈的上下部位都有整齐的小孔，这样构成了电解槽内部气、液道孔，使电解液能均匀地进入各电解小室，产品气也能最快的速度排出。
电解液采用自然循环，分离器和均压罐置于槽体上部，这样提高了分离器的高度，确保了电解液能自然循环。
均压罐起到洗涤和调节氢氧两侧气压的作用。
如果气压超过了规定的压力时，气体可以通过均压罐排空。
旭化成、氯工程、北化机三种电解装置的比较
旭化成、氯工程、北化机三种电解装置的比较旭化成、氯工程、北化机三种电解装置的比较一、工艺比较目前，旭化成、氯工程、北化机三家最新推出电槽均为高密度、低电耗运行的复极式电槽。
北化机与旭化成工艺上基本一致，比自身以前槽型有很大改进。
单从工艺上讲，这二家在新进工艺中增加了稀盐水程控配制系统，以便电解槽连锁停车后，由原来的浓盐水循环改为稀盐水循环，从而保护离子膜。
北化机和氯工程在每台电解槽上配一台极化整流器，主要用于电解槽开停车来使用，旭化成在极网上采用专有技术喷涂，不需配极化整流器。
氯工程与北化机和旭化成工艺相比在盐水电解前后去除硫酸盐和氯酸根有自己的技术专利，就是电解之前或电解之后，将盐水输送进入一个由阳离子交换膜隔开的电解槽中阳极室然后电解盐水在氯化物离子被分离出来之后，将盐水排出该电解系统之外。
与传统的方法比较，可以减少氯化钠的排出量，而且没有必要采用HCl分解氯酸盐。
北化机和旭化成工艺是在进电解槽盐水中加17% HCl，以去除电解槽中产生氯酸根。
综合以上三家的工艺，它们在工艺上基本相似，局部上氯工程的盐水进电解前后去除硫酸盐和氯酸根的工艺，较北机、旭化成先进。
旭化成极网喷涂技术优于北化机和氯工程。
北化机、旭化成、氯工程在性能上相近。
二、设备比较(一)旭化成离子膜装置特点1(优点(1)槽框结构稳定，密封性好，不泄漏;(2)结构电压低，槽内液体和电流分布均匀使离子膜使用寿命延长;(3)阴阳极电位低，稳定性良好;(4)单元槽保证寿命10年;(5)优异的阳极涂层及活性阴极;(6)单元槽托架采用优质ABS工程塑料制造，绝缘性好;(7)阳极密封面采用钛钯合金;(8)由过去的强制循环改为现在的自然循环，很好的保护了离子膜在突然停车时造成的液体压差波动冲击。
2(缺点旭化成离子膜中所谓“单元槽”是不确切的存在，因为我们所说的“单元”应该为独立存在，在旭化成离子膜装置中没有独立存在的“单元槽”，无论是双头挤压，还是单端头挤压，无论哪一种结构形式，一旦“单元槽”一个出现问题，采取的措施只有全部停车来进行处理，费用维修高，影响生产，同时又破坏了其它离子膜“单元槽”的正常运行。
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。
中国式离子膜电解槽情况简介[1]
![中国式离子膜电解槽情况简介[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/72484416650e52ea55189814.png)
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的 阴 阳 极 即 同现 在 沧 化 的 电槽 阴 阳 极 是 相 同 的)
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然 后 我 们 在 大沽 化 工 厂 和 北京 化 工
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中 国 式 离子 膜 电 解 槽 情 况 简 介
北 京化 工 机械 厂
冯忠贵
今年
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套 年 产 万 吨 烧 碱 的 离 子 膜 电解 槽 在 沧 州 化 工 厂 正 式 开 车 成 功 标 志 着 我 国 应 用 离子 膜
199 1
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HClO＋NaOH→ 1 2
O2＋NaCl＋H2O
BiTAC-859复极式离子膜电解槽生产烧 碱的工艺流程
图3-20 电解精制盐水生产烧碱的工艺流程示意图
压力计
压力计
图3-10 旭硝子单极槽离子膜电解工艺流程简图
由一块阳极终端板，若干中间单元和一块阴极
N2 供
酸性溶液中，在电解时化学稳定性好，缺点是膜电阻
Na+可以与水溶液中的同电荷的
此，通过各个电解单元的电流之和就是通过这台单极电
渗透，因此阴极室的NaOH浓度可达35%左右。
由一块阳极终端板，若干中间单元和一块阴极
变松，从而造成许多微细弯曲的
图3-16 BiTAC-859复极式离子膜电解槽单元极板上电流流动形式示意图
废
氯
氯 气 总 管
气 总 管
淡
循
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一、离子交换膜的种类
联的，各个单元的电流相等电解槽的总电压是各个电解
图3-21 电解槽紧密及针孔压力实验及水封罐
全氟羧酸/磺酸复合膜是一种性能优良的离子膜，使
6ClO-＋3H2O－6e→2ClO3-＋4Cl-＋6H+＋ O2
由用若的干 阳电离解子质交单换元膜组的成膜，体每中个有电活解性单基元团由，阳它极是、由离带子负交电换荷膜与阴电针极解孔槽实组气验成密工。及具 此，通过各个电解单元的电流之和就是通过这台单极电
工业应用案例—离子交换膜电解槽
一、离子交换膜电解槽的种类 工业上用的每一种槽型，每台电解槽都是
由若干电解质单元组成，每个电解单元由阳极、 离子交换膜与阴极组成。 按供电方式的不同，离子膜电解分为单
极式和复极式两大类。
工业应用案例—离子交换膜电解槽
整流器
烧碱行业高电流密度离子膜电解槽比较
电流密度5～6A/m2；实际在4.5～5.0kA/m2 3.15～3.20V 2200～2250kW·h/t
（1）其结构、外形完全仿制旭化成；（2）价格相对便 宜。
（1）技术还不够成熟，没有大装置运行经验；（2）加 工精度有限，离子膜以及单元槽框损坏比较多。（3）极 网涂层技术虽有旭化成的技术，但并未应用到设备上。 （4）其产品性能、质量、运行稳定性等方面，有很大的 提升空间。
（1）价格高。（2）由于弹性十字导 电爪与阴极网的接触面有限，不能保 证把全部的阴极网都和离子膜、阳极 网紧密的紧压在一起，也就是不能实 现全部阴阳极的最小极距。（3）长时 （1）价格高；（2）配件交货周期长 间运行以后，弹性十字导电爪也有可 能出现弹性衰减。（4）操作要求严 格，微小压力波动必然会使整体氯气 和氢气系统压力控制要求更高，系统 的波动会造成电解槽的联锁停车.
有浙江巨化的5万吨/年、天津大沽12万吨/年 、新疆天业32万吨/年装置。 （1）槽框结构稳定，密封性好，不泄漏； （2）结构电压低，槽内液体和电流分布均匀 使离子膜使用寿命延长；（3）阴阳极电位 低，稳定性良好；（4）单元槽保证寿命10 年；（5）优异的阳极涂层及活性阴极；（6） 单元槽托架采用优质ABS工程塑料制造，绝缘 性好；（7）阳极密封面采用钛钯合金；（8） 电槽板框为压滤机型（由许多单元槽串联组 成），独立组成供电线路。（9）电解槽操作 压力是各家公司中最高的，有益于后工序处理 。
离子交换膜电解槽结构
离子交换膜电解槽是一种用于电解水的装置，其结构通常包括以下几个部分：
1. 阳极室：阳极室是电解槽中的一侧，通常由金属制成，用于作为阳极。
2. 阴极室：阴极室是电解槽中的另一侧，通常也由金属制成，用于作为阴极。
3. 离子交换膜：离子交换膜是一种具有选择性通透性的膜，可以阻止阳离子通过，但允许阴离子通过。
离子交换膜的主要功能是防止阳离子从阳极室进入阴极室，从而保证电解过程的稳定性。
4. 电解质：电解质是离子交换膜电解槽中的液体，通常是盐水或酸性溶液。
电解质中的离子会在电解过程中被还原或氧化，从而产生氢气和氯气等产物。
5. 电极：电极是电解槽中的导电部件，通常由金属制成。
在离子交换膜电解槽中，电极通常被放置在阳极室和阴极室之间的离子交换膜上。
6. 冷却器：冷却器是离子交换膜电解槽中的冷却部件，通常用于降低电解槽的温度，以提高电解效率和稳定性。
离子交换膜电解槽的结构可以根据具体的应用需求进行设计和优化。
例如，可以通过改变离子交换膜的类型、厚度、通透性等参数来优化电解效率和稳定性。
各种电解槽比较
各种电解槽比较各种电解槽比较从当前世界离子膜电解技术发展来看，采用自然循环复极式电槽、高电流密度、单元面积大型化、零（膜）极距是其方向，故本项目推荐采用自然循环高电流密度复极槽技术。
进口离子膜技术/电槽与北化机技术/电槽的技术性能比较离子膜电解槽是离子膜技术的关键设备。
目前世界上拥有离子膜法烧碱生产技术的电槽制造商很多，如德国伍德公司、伍德公司和意大利迪诺拉公司合资的伍德诺拉公司、日本的旭化成、日本氯工程公司CEC、英国INEOS公司以及北京化工机械厂从日本旭化成公司引进技术、经消化吸收和改进并在国内生产的北化机电槽等。
其中，旭化成、氯工程公司和伍德诺拉公司以其在离子膜电解工艺专利技术、高性能电解槽、稳定的质量、较高的性价比及良好的售后服务，在中国的离子膜烧碱项目中得到了较多的合同项目。
A．伍德及伍德诺拉电解槽特点●阳极半壳和阴极半壳以及离子膜组成的“独立单元”设计结构，易于更换电槽，维修时间短，主装好的单元最长存放时间可达2年。
●电槽单元的焊接由激光自动焊接，均匀，电流接触好，使用寿命稳定，有益于高电流密度下运行。
●电解槽材料使用好，阳极用钛材制成，阴极由镍材制成，使用寿命长。
●单元面积2.7 m2，操作电流密度一般为5~6KA/ m2适于高电流密度下运行。
●系统设计报警连锁多，安全性考虑周到。
B．氯工程公司BiTAC®电槽特点●复极式电解装置，结构简单。
●电极波浪式结构，电解液分布和电流分布较均匀，较低的电压降，功率消耗低，高电流密度操作。
●操作压力低，溢流式，操作较安全●电解槽材料好，阳极用钛材制成，阴极由镍材制成，使用寿命长。
●单元面积3.276 m2，操作电流密度一般5~6KA/m2适于高电流密度下运行。
C．日本旭化成复极NCH型电解槽特点旭化成是世界上唯一能同时向客户提供离子膜法电解技术，以及离子交换膜的公司。
●电槽板框为压滤机型（由许多单元槽串联组成），独立组成供电线路。
旭化成、氯工程、北化机三种电解装置的比较
旭化成、氯工程、北化机三种电解装置的比较一、工艺比较目前，旭化成、氯工程、北化机三家最新推出电槽均为高密度、低电耗运行的复极式电槽。
北化机与旭化成工艺上基本一致，比自身以前槽型有很大改进。
单从工艺上讲，这二家在新进工艺中增加了稀盐水程控配制系统，以便电解槽连锁停车后，由原来的浓盐水循环改为稀盐水循环，从而保护离子膜。
北化机和氯工程在每台电解槽上配一台极化整流器，主要用于电解槽开停车来使用，旭化成在极网上采用专有技术喷涂，不需配极化整流器。
氯工程与北化机和旭化成工艺相比在盐水电解前后去除硫酸盐和氯酸根有自己的技术专利，就是电解之前或电解之后，将盐水输送进入一个由阳离子交换膜隔开的电解槽中阳极室然后电解盐水在氯化物离子被分离出来之后，将盐水排出该电解系统之外。
与传统的方法比较，可以减少氯化钠的排出量，而且没有必要采用HCl分解氯酸盐。
北化机和旭化成工艺是在进电解槽盐水中加17% HCl，以去除电解槽中产生氯酸根。
综合以上三家的工艺，它们在工艺上基本相似，局部上氯工程的盐水进电解前后去除硫酸盐和氯酸根的工艺，较北机、旭化成先进。
旭化成极网喷涂技术优于北化机和氯工程。
北化机、旭化成、氯工程在性能上相近。
二、设备比较（一）旭化成离子膜装置特点1．优点（1）槽框结构稳定，密封性好，不泄漏；（2）结构电压低，槽内液体和电流分布均匀使离子膜使用寿命延长；（3）阴阳极电位低，稳定性良好；（4）单元槽保证寿命10年；（5）优异的阳极涂层及活性阴极；（6）单元槽托架采用优质ABS工程塑料制造，绝缘性好；（7）阳极密封面采用钛钯合金；（8）由过去的强制循环改为现在的自然循环，很好的保护了离子膜在突然停车时造成的液体压差波动冲击。
2．缺点旭化成离子膜中所谓“单元槽”是不确切的存在，因为我们所说的“单元”应该为独立存在，在旭化成离子膜装置中没有独立存在的“单元槽”，无论是双头挤压，还是单端头挤压，无论哪一种结构形式，一旦“单元槽”一个出现问题，采取的措施只有全部停车来进行处理，费用维修高，影响生产，同时又破坏了其它离子膜“单元槽”的正常运行。
电解槽分类
平底离子交换槽-电解槽分类一、隔膜电解槽隔膜电解槽的图解原理如图一所示，电解时，氯气照方程式(2)在阳极发生，工业生产上的阳极是钌基或铂/铱基涂刷在钛板上制成的，称为金属阳极．在阳极产生的氯气首先溶解在电解液中直至饱和，后呈气泡放出．由于氯的溶解度是温变的函数，所以电解一般在较高的温度(95～100℃)下进行，以减少氯的溶解度，并增加溶液的电导．伴随着氯气的产生，在阳极可能发生两个副反应，一是在阳极上H2O放电而产生O2，如方程式(4)所示，另一是OCl-离子的电化学氧化而生成氯酸盐，如方程式(5)所示．2H2O→O2+4H++4e-(4)上列反应中，O2的析出是跟“阴极材料”和介质的pH有关如果采用石墨作阳极，由于产生了C→CO2的反应，而导致阳极材料的消耗C+2H2O→CO2+2H2电解质通过隔膜，从阳极区渗入阴极区，通常采用石棉或氟高聚物改性石棉为隔膜，采用真空吸附的方法沉积在多孔的阴极上(编网或多孔钢板)．在阴极区，水分子放电产生H2和NaOH，其中NaOH部分地回迁移至阳极区，跟溶解在里面的氯起反应而产生氯酸盐．如方程式(7)(8)和(9)所示．Cl2+OH-→HOCl+Cl-(7)HOCl+OH-H2O+OCl-(8)2HOCl+OCl-→ClO3-+2H++2Cl-(9)上列副反应产生影响电解的电流效率．阴极流出液中一般会有12％NaOH和15%NaCl．此类现已逐渐被淘汰二、离子交换膜电解槽离子交换膜电解槽的图解示意图如图二所示．这类型的电解槽通常采用离子交换膜作为隔膜．其中一种常用的离子交换膜叫做“Naflon”，系全氟碳共聚物，由美国杜邦公司制造．电解用的纯盐水是采用离子交换的方法制备的，其中所含的Ca2+和Mg2+少于0.1ppm，该盐水送入阳极室，无离子水送入阴极室，阳极区的Na+被离子交换膜交换到阴极区，跟阴极区的OH-形成NaOH，交换膜能阻止Cl2的迁移，因而可能生成高纯度的NaOH，其浓度达50%以上，从而免去烧碱的蒸发工段．三、汞电解槽隔膜电解槽和离子交换膜电解槽中，其阳极液和阴极液的分离分别地采用隔膜或离子交换膜，而汞电解槽无隔膜．其图解示意图如图三所示：阴极本身可以达到分离的目的．Cl2在阳极产生，而Na+在阴极放电形成钠汞齐，经第二电槽与水反应生成H2和Hg2NaHg+2H2O→2NaOH+H2+Hg所产生的汞经回收循环使用．由于汞严重地污染环境，此类电解槽已被逐渐淘汰．。
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
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。
离子交换膜电解槽结构
离子交换膜电解槽结构离子交换膜电解槽是一种电化学设备，用于将电能转化为化学能的过程中进行离子传输。
它主要由离子交换膜、阳极和阴极组成，并配备有电解液等辅助装置。
离子交换膜电解槽可以应用于多种领域，如水处理、能源储存和化学合成等方面。
离子交换膜是离子交换膜电解槽的关键组成部分。
离子交换膜通常由聚合物材料制成，具有特殊的孔隙结构和阻隔性能。
离子交换膜的导电性能决定了电解槽的反应速率和效率。
离子交换膜的内部孔隙结构可以控制离子的传输速率和选择性，提高电解过程中的分离效果。
此外，离子交换膜还具有化学稳定性和机械强度，能够承受电解槽中的高温和高压环境。
离子交换膜电解槽的阳极和阴极位于离子交换膜的两侧。
阳极用于氧化反应，阴极用于还原反应。
阳极通常由贵金属催化剂（如铂）涂覆在电极表面上，以提高氧化反应速率。
阴极通常由廉价金属（如镍）制成，以降低成本。
阳极和阴极之间的距离会影响离子传输效率和电解槽的能效。
一般情况下，较短的距离会提高离子传输速率，但也会增加电解槽的内阻。
离子交换膜电解槽还配备有电解液等辅助装置。
电解液是电解过程中传导电流的介质，通常为酸性或碱性溶液，其pH值可以调节反应速率和选择性。
电解液的浓度和循环方式会影响电解过程的效果。
其他辅助装置包括电流源、温控系统和流体循环系统等，它们可以提供合适的电流密度、温度和溶液循环速率，从而优化电解槽的性能。
离子交换膜电解槽具有许多优点。
首先，它具有较高的能量转化效率。
离子交换膜可以实现阳离子和阴离子之间的选择性传输，减少了电化学反应的测交叉反应，提高了能量转化效率。
其次，离子交换膜电解槽操作简单，反应速率可控。
离子交换膜的孔隙结构可以调整离子传输速率，从而控制电解过程中的反应速率。
此外，离子交换膜的化学稳定性和机械强度使其具有较长的使用寿命。
离子交换膜电解槽在各个领域都有广泛的应用。
在水处理领域，离子交换膜电解槽可以用于海水淡化、废水处理和水质净化等方面。
它可以通过电解过程去除水中的盐分和杂质，提供清洁的水源。
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离子膜电解槽知识-氯碱化工版-海川在线-海川化工论坛化工技术交流社区-Pow...楼主说的是NaClO3电解槽，而离子膜电解槽与其区别小弟说明一下（以CHEMETICSD的NaClO3电解槽与伍德电解槽区别）1.结构不同：NaClO3电解槽的阳极和阴极没有膜隔开，一般是阴阳极穿插；伍德电解槽阳极和阴极是有离子膜隔开。
2.NaClO3电解槽阴极为铁，阳极为钛；而伍德电解槽阴极筋板是以镍，阳极也为钛。
3、电化学反应不同：主要是NaOH与不与Cl2反应。
NaClO3电解槽反应，而伍德电解槽尽量杜绝。
打字太累，先发篇文章自己体会吧：离子膜电解法又称膜电槽电解法，是利用阳离子交换膜将单元电解槽分隔为阳极室和阴极室，使电解产品分开的方法。
离子膜电解法是在离子交换树脂（见离子交换剂）的基础上发展起来的一项新技术。
利用离子交换膜对阴阳离子具有选择透过的特性，容许带一种电荷的离子通过而限制相反电荷的离子通过，以达到浓缩、脱盐、净化、提纯以及电化合成的目的。
这项技术已经用于氯碱的生产,海水和苦咸水的淡化，工业用水和超纯水的制备,酶、维生素与氨基酸等药品的精制，电镀废液的回收，放射性废水的处理等方面，其中应用最广泛、成效最显著的是氯碱工业。
在氯碱工业中，利用阳离子交换膜电解槽电解食盐或氯化钾水溶液来制造氯气、氢气和高纯度的烧碱（氢氧化钠）或氢氧化钾。
1975年日本旭化成工业公司制成全氟羧酸型离子交换膜，首先实现离子膜电解法制烧碱，同年日本实现工业化生产。
工艺流程经过两次精制的浓食盐水溶液连续进入阳极室（图1）,钠离子在电场作用下透过阳离子交换膜向阴极室移动，进入阴极液的钠离子连同阴极上电解水而产生的氢氧离子生成氢氧化钠，同时在阴极上放出氢气。
食盐水溶液中的氯离子受到膜的限制，基本上不能进入阴极室而在阳极上被氧化成为氯气。
部分氯化钠电解后，剩余的淡盐水流出电解槽经脱除溶解氯，固体盐重饱和以及精制后，返回阳极室，构成与水银法类似的盐水环路。
电解主要设备知识—电解槽
复极式单元图
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二、电解槽的结构
离子膜电解槽不管哪种槽型，每个电解单元都有阳极、 阴极和离子膜组成，多个电解单元组成一台电解槽。
1、阳极
阳极主体材质为金属钛，基材主要是钛板拉制的菱形孔网。
如图：
，在阳极网上涂Ra（镭）、Ir （铱）、Ti 等金属的氧化物固溶体作为活性涂层。
离子膜电解槽阳极涂层的使用寿命，各公司的保证 值基本在一个水平线上(6～8年)，相差不大，个别 可达 8～10年。
影响阳极寿命的主要因素：
（1）阳极液 pH值 （2）阳极上的沉积物质 这些沉积物由于能致盲活性 点，故能使阳极的过电压增大，从而影响阳极涂层的寿 命。
（3）离子膜的完好性 （4）日常生产管理
2、阴极 阴极主体材质为金属镍。在镍盘的镍支承网上，有
两种形式的弹性镍网，一种是金属板拉网（菱形网） ，一种是弹性编织网（或称为弹性体，如图所示）。
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阴极弹性网（菱形拉网）
阴极弹性编织网（弹性体）
阴极弹性体是电解槽可以做成大面积复极槽，而 保证离子膜不会振动的主要原因所在。
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2、槽型特点 单极式电解槽特点是：
阴阳极液循环采用自然循环，浓度均一，易于操作。
缺点：每台单元槽都需要阴阳极单独供电，电槽之 间也需要金属电路连接，导电金属需用量极大，占 地面积大，连接管路长、管件多。
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复极式电解槽的优点：导电金属需求量小，电路导电损 失小，整流效率高。
缺点：总电压较高，杂散电流腐蚀问题，制造和组 装精度要求较高。
任务四： 离子膜电解 核心设备认知
子任务1：离子膜电解槽
MMC系列单极式离子膜电解槽
ｖ０Ｉｔａｇｅ ａｎｄ ｓｏ∞，ｏａｕｌｄ ｂ鹄ｉ吼１ｌｙ ｒ朗ｃｈ ｔｈｅ ｌｅｖｄｓ ｏｆ ＡＺＭ—Ｆ２ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｚｅｒＳ．
国内在使用Ｆ２电槽的过程中也发现其存在的 若干问题。例如阴极网（铜基材上镀Ｒａ—Ｎｉ）在使 用过程中返出铜锈，造成活性阴极中毒，致使槽电压 升高。而且采用进口的阴极部件价格昂贵，国产化 工作难度也较大。另外，旭硝子公司于２００１年已宣 布退出中国离子膜电槽市场（不包括离子膜）的竞 争。面对如此情况，如何满足国内５０余万ｔ／ａ烧碱 生产能力的Ｆ２电槽的阴极备件国产化问题已迫在
九江化工厂。Ａ２Ｍ—Ｆ２３．４（３）翘硝于 锦化集团Ａ办卜Ｆ２６ ７（３） 旭硝子 泰必新浦化工Ａ办ｆ—Ｆ２５ ６（３） 旭硝子 平顶山树脂厂Ａ２Ｍ—Ｆ２３ ４（３） 旭硝子 泰辫新浦化工ＡｚＭ—Ｆ２５ ６（３） 北化机 广州化工厂Ａ办Ｉ—Ｆ２３ ４（３） 旭硝子 上海瓤碱ＡＺＭ—Ｆ２１５．１６ 旭硝子 海吉氯碱Ａ办Ｉ—Ｆ２５ ６（３） 北化机 总计
为： ＳＲ＝ｌ ５８０×１×（１×２）／５＝６３２（ｎｍ一）。
表３ ３２％烧碱Ｍ¨Ｉｃ单极式离子膜电解槽逼行性能数据衰
工业运行的实际情况表明：ＭＭＣ单极式离子 膜电解槽运行平稳，且由表３数据可见，其槽电压等 主要技术指标已基本达到旭硝子公司ＡＺＭ—Ｒ型 电槽的性能指标。
而ＭＭｃ系列电解槽采用新型的阴阳极对称结 构进行设计，使得阴阳极之间各处电阻相等，导电非 常均匀（见图２）。
｜５【ｊ极单儿槽
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离子膜电解工序培训教材
重庆天原化工离子膜电解工序培训教材编写：重庆天原化工二○○六年十月第一章概述第一节电解槽介绍一、电槽规格1 类型：BiTAC®-8882 离子膜类型：Flemion“ 8020〞〔F8020〕3 单元槽数量：884 阳极有效面积： 3.276 m2 × 885 阳极：DSA®6 阴极：活性阴极7 额定电流：14.795 kA (Max最大.17.8 kA)8 额定电流密度： 4.516 kA/m2 (Max. 5.4 kA/m2)9 重量〔净重〕：大约22.5 吨/槽10 重量〔运行重量〕：大约39.7 吨/槽11 电解槽数量： 4 台二、结构BiTAC®-888由一个阳极端框、87个中框和一个阴极端框通过一套拉杆组合而成。
在阳极使和阴极室间装备88张离子膜，以及特殊的垫片。
见如下插图BiTAC®槽容易并且能快速装配和解体，这是因为电解槽部件少，重量较轻。
三、电解槽电回路4台套BiTAC®-888型离子膜电解槽和4个独立的回路。
4台电解槽设计成一个电解槽回路，按4行布置，通过母排连接到一台整流变压器上，该整流变压器可提供用于电化学反响的直流电。
来自整流器正极的电流通过电解槽阳极端框、中框和阴极端框回到整流器的负极。
电解槽回路和地面作电气隔离，防止电流漂移。
每台电解槽安装在侧梁上,单元槽支架和侧梁间用特氟隆制垫片隔离。
此外，在侧梁上还安装有4个绝缘垫，确保和大地的绝缘。
在电解槽回路上有88个单元槽，整流器正负极接线端子的直流电额定电位差为280V，来自整流器正极侧的DC(直流)接线端子的电流和大地间的电位差为140 V，电流到达下一个单元槽，与大地的电位差降低，在回路的中性点，电压为0，然后电位开始递减，在整流器DC(直流)接线端子的负极为负140V。
回路的中性点可能会漂移，因为每台单元槽有一个单元电位差。
四、电解槽的特性在装置中，离子膜电解槽是关键设备，采用CEC〔氯工程公司〕新型的BiTAC®电解槽。
DD350型离子膜电解槽结构和损坏原因分析_张勇
DD350型离子膜电解槽结构和损坏原因分析张勇,刘新1,王铮铮2(1沈阳化工股份有限公司,辽宁沈阳110026;2沈阳建筑工程学院,辽宁沈阳110026) [关键词]离子膜电解槽;结构;损坏原因;分析[摘 要]介绍了意大利迪诺拉公司的DD350型离子膜电解槽的基本参数,简述了一些配件的国产化,根据其结构特点,分析损坏原因有3方面:单元槽阳极侧腐蚀损坏,阴、阳极底盘内漏,阴极或阳极底盘从导电柱上开焊脱离。
[中图分类号]T Q114.262 [文献标识码]B [文章编号]1008-133X(2003)01-0025-02 DD350型电解槽是意大利迪诺拉公司设计生产的一种复极式离子膜电解槽,我公司是国内首家引进该种电解槽及全套生产工艺的氯碱企业。
该套设备具有能耗低,产品纯度高,设备易于操作等优点。
在我公司之后,国内又有杭州、青岛等多家企业引进了该套设备。
我公司的离子膜电解槽装置于1995年3月开车投入生产,至今已有7年。
通过这段时间对该种电解槽的维护检修,我们得出了一些经验和体会。
1 DD350型电解槽的基本参数和结构我公司每台DD350型复极式电解槽有30个单元,故也叫30DD350型,其基本参数为:型号30DD350;单台电槽单元数30;直流电负荷12.5kA;单元槽活性面积3.5m2;电流密度3.57kA/m2;单元槽电压3.15V;单槽电压94.5V;操作温度85℃。
电解槽包括29个单元槽和1个阴极端板、1个阳极端板,由16根长螺杆把紧。
另外还包括一些附件,主要有:阴、阳极的气液分离罐、循环管、分配台,阴极侧的材质都是聚丙烯加玻璃钢增强,而阳极侧的材质都是氯化聚氯乙烯加玻璃钢增强。
还有3台除槽开关和1台阴极断电器等。
2 单元槽的结构单元槽主要由碳钢框架,240个导电柱,阴、阳极底盘和阴、阳极底网组成,在阳极底网上点焊有阳极活性网,在阴极底网上装有阴极弹性网和阴极活性网。
阳极侧部件都是钛材,阴极侧部件都是镍材。
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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。
四、国内正在使用的几种高电流密度自然循环离子膜电解槽
国内正在使用的高电流密度自然循环离子膜电解槽主要有以下几种[2]：
1.蓝星北极化ZMBCH-
2.7型自然循环离子膜电解槽
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锈，不易变形。
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阳极密封面不受间隙腐蚀。
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，结构稳定。
1.4 阴阳极室下部安装有电解液进液分散管，确保电解室内各位置能及时补充新鲜电解液，保持电解液浓度均匀。
1.5 阳极室上部、下部都安装有电解液内循环用堰板，确保电解液在电解室内存在一定量的内部循环，使电解液充分电解和浓度分布均匀。
1.6电解室顶部气液分离装置。
电解室内生成的气体上升与电解液分离后存在于气液分离室内，确保电解室上部无气泡堆积，有效通电面积范围内的离子膜全部处于电解液的浸泡中。
1.7 阳极室顶部气液分离室内安装有除泡沫装置，确保气液分离室两端压差稳定，出口处气液排出稳定。
2.日本旭化成NCH型离子膜电解槽
2.1 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。
2.2 单元槽阴极室材质为镍，阳极室材质为钛，对相应的电解质均有极强的腐蚀性能，因而大大提高了单元的寿命。
2.3 单元槽阴阳极侧上部分别设置了阴阳极气液分离室，使得阴阳极室内气液混合物流经分离室时及时进行分离，减少气液混合物流经出口接管时的湍动现象。
2.4 单元槽阴阳极侧下部分别设置了液分散管，分散管上均匀地分布着二十几个小孔，有利于离子膜电解槽内电解液浓度的均匀，可有效降低槽电压。
2.5单元槽阴阳极侧均设置了分散板，其中阳极循环板呈现一定的斜度，保证了循环液体的及时补充，也避免了由于气泡而产生离子膜局部干膜现象。
3.蓝星北化机ZBH-2.7型膜极距离子膜电解槽
3.1 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锈，不易变形。
3.2 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阳极密封面不受间隙腐蚀。
3.3 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，结构稳定。
3.4 阴阳极室下部安装有电解液进液分散管路，确保电解室内各位置能及时补充新鲜电解液，保持电解液浓度均匀。
3.5 阳极室上部、下部都安装有电解液内循环用堰板，确保电解液在电解室内存在一定量的内部循环，使电解液充分电解和浓度分布均匀。
4.德国伍德BM2.7-120型离子膜电解槽
4.1 单元槽的阴极和阳极两种电极面对面组装，膜装在阴阳极之间，外缘用法兰禁固密封自成一体，这样在停槽检修时对槽内液体处理较方便。
4.2 阴阳极支撑筋采用板条压制成波纹带，结构简单，便于加工，且节省材料。
4.3 阴阳极采用1mm的板材冲压成百叶窗结构，电极的上平面十分光滑，利于保护离子膜。
4.4 阴阳极的进出口均在单元槽的下部，出口管内有一根插入单元槽上部的PTFE管将气液导出。
4.5 在阴极板面上按一定间距设置ECTFE隔条，使膜在安装过程中保持平整并贴向阳极侧，相对增加了膜的刚度和强度。
5.英国INOES公司的BiChlorTM型离子膜电解槽
5.1独立单元槽设计，使得单元槽和离子膜同时更换，现场维修更换单元槽时间短，同时带来后续安装拆卸的不方便，但维修工作可以不在离子膜电解槽现场进行，可以转移到维修车间。
5.2 在单元槽装进离子膜电解槽电解前，可以对单个单元槽进行压力密封检测。
5.3 设计电流密度为6kA/m2，设计操作压力250mbar（1mbar=102Pa），单片单元槽面积为2.895m2。
5.4单元槽上部设计有气液导出盒，保证离子膜完全浸泡在电解液中，确保离子膜不会干燥。
5.5 垫片采用EPDM材料衬PTFE，提高耐磨腐蚀能力和密封能力。
5.6酒窝式的电极板设计，最大限度地利用钛和镍材。
5.7 零极距设计，对于电槽电压起到降低作用。
参考文献
[1] 刑家悟，刘东升. 离子膜法制烧碱操作问答[M]. 化学工业出版社，北京. 2009年6月，77-89.
[2] 郭庆海.3种高电流密度离子膜电解槽的性能对比与介绍[J]. 氯碱工业，2004，（2）：1-4.。