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。

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.