氯碱工程详解(复极式离子膜电解槽工艺).doc

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***碱工程详解(复极式离子膜电解槽工艺)20120813***碱工程详解(复极式离子膜电解槽工艺)20120813
离子膜烧碱工艺流程
丬章盐水精制甲元
1.盐水精制的目的
***碱工业生产过程中,无论采用海盐、湖盐、岩盐或卤水中的仪种原料,都含有2、2、2等无机杂质,以及细菌、藻类残体、腐殖酸等天然有机物和机械杂质。这些杂质在化盐时会被带入盐水系统中,如不去除将会造成离子膜的损伤,从而使其效率下降,破坏电解槽的正常生产,并使离子膜的寿命大幅度缩短。盐水中些杂质会在电解槽中产生副反应,降低阳极电流效率,并对阳极寿命产生影响。因此,盐水必须进行精制操作除去盐水中的大量杂质,生产满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。
2.盐水精制工艺简述
直至20世纪70年代中期,传统絮凝沉降盐水精制工艺基本上没有实质性发展;目前用于离子膜法电解的盐水精制工艺是在上述方法基础上增加二次过滤和二次精制先进工艺技术形成的。其工艺流程为∶饱和粗盐水加入精制反应剂,经过精制反应后加入絮凝剂进入澄清桶澄清,澄清盐水经砂滤器粗滤后,再经α纤维素预涂碳素管过滤器二次过滤,使盐水中的悬浮物小于1×106,然后进入离子交换树脂塔,进行二次精制,得到满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。其工艺流程简图如图1所示。
第二章电解单元
92.离子膜电解槽电解反应的基本原理
离子膜电解槽电解反应的基本原理是将电能转换为化学能,将盐水电解,生成、2、2,如图20所示,在离子膜电解槽阳极室(图示左侧),盐水在离子膜电解槽中电离成和,其中
阴极室(图示右侧),留下的在阳极电解作用下生成***气。阴极室内的2 1
和,其中被具有选择性的阳离子挡在阴极室与从阳极室过来的结合成
为产物,在阴极电解作用下生成氢气。
93.离子膜电解槽的类型
离子膜电解槽按照单元槽的结构形式不同,分为单极式离子膜电解槽(图21)和复极式离子膜电解槽(图22)。单极式离子膜电解槽是指丨个单元槽上只三种电极,即单元槽是阳极单元槽或阴极单元槽,不存丨个单元槽上既有阳极又有阴极的情况。复极式离子膜电解槽是指丨个单元槽上,既有阳极又有阴极(每台离子膜电解槽构端头的端单元槽除外),是阴阳亁体的单元槽。
94.不同类型离子膜电解槽的供电方式
离子膜电解槽的供电方式有两种∶并联和串联。丨台单极式离子膜电解槽内部(参见图23),直流供电电路是并联的,因此总电流即为通过各个单元槽的电流之和,各单元槽的电压基本相等,所以单极式离子膜电解槽的特点是低电压大电流。
复极式离子膜电解槽(参见图24)则正好相反,
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复极式离子膜电解槽的特点是低电流、高电压。
95.离子膜电解槽通常的腐蚀形式
离子膜电解装置(主要指单元槽,阴、阳极液进、出口总管等)通常存在三种腐蚀,即∶①化学腐蚀;②间隙腐蚀;③泄漏电流腐蚀。
96.如何防止离子膜电解槽的化学腐蚀
化学腐蚀主要是阴阳极系统不同的化学介质对材料的腐蚀。在阴极系统中,主要是90℃的32%(质量分数)对材料的腐蚀,在阴极系统,各公司选用的材料大致有三种∶镍()、不锈钢(310或002520)和非金