離子膜法燒堿中膜極距復極式電解槽的應用

崔 皛，董 雷

（黑龍江昊華化工有限公司氯堿廠 黑龍江 齊齊哈爾 161033）

離子膜法燒堿中膜極距復極式電解槽的應用

崔 皛，董 雷

（黑龍江昊華化工有限公司氯堿廠 黑龍江 齊齊哈爾 161033）

介紹了NBZ-2.7型膜極距復極式離子膜電解槽技術的先進性及其在黑龍江昊華公司的應用情況。

NBZ-2.7型；膜極距；電壓；電耗；壓差平穩

黑龍江昊華化工有限公司隸屬于中國化工集團旗下的中國昊華化工（集團）總公司，前身是齊化集團有限公司。該公司2009年規劃建設“25萬t/a離子膜法燒堿”項目。在項目設計中采用了最新膜極距復極式離子膜電解槽先進設備及技術。

1 NBZ-2.7型膜極距復極式離子膜電解槽技術特點

（1）NBZ-2.7型膜極距復極式離子膜電解槽,是氯堿工業核心裝置,生產原理是通過電解食鹽水溶液,生產氯氣、燒堿、氫氣等產品。

（2）NBZ-2.7型膜極距復極式離子膜電解槽改剛性陰極組件為彈性結構,形成膜極距結構,最大限度地消除了陰、陽極間溶液電壓降，有效降低了槽電壓，進而降低直流電耗，實現大幅節能。NBZ-2.7型膜極距復極式電槽電解液在氣升作用下，進行內部自然循環，達到充分電解，該循環方式使得氣體壓力小，壓差穩定，延長了離子膜的使用壽命，大幅降低了生產成本。

（3）NBZ-2.7型膜極距電解槽性能指標為設計電密6.0 kA/m2，運行電密可達5.5 kA/m2，最大電流可達14.85 kA，單元槽電壓低于2.98 V，直流電耗低于2 035 kW·h/t堿，燒堿濃度約為32%。NBZ-2.7型膜極距復極式離子膜電解槽節電在現基礎上可實現噸堿降低約150 kW·h。

（4）NBZ-2.7型膜極距復極式離子膜電解槽在昊華化工有限公司使用后，節能效果顯著。

2 NBZ-2.7型膜極距復極式離子膜電解槽的應用情況

2.1 應用背景

黑龍江昊華化工有限公司2009規劃建設“25萬t/a離子膜法燒堿”項目。在項目設計時，其前身齊化集團有限公司仍在投產，“5萬t/a離子膜法燒堿”技術采用的是強制循環有極距復極式離子膜電解槽。該離子膜電解槽投入設備較多，動力消耗大，氣體壓力大，壓差不易控制，影響離子膜使用壽命。為使新項目投產后實現生產成本最小化，經濟利潤最大化,做到節能減排、降本增效，在“25萬t/a離子膜法燒堿”項目工程中，采用了最新膜極距復極式離子膜電解槽。

2.2 應用情況

該型電槽技術先進，最大限度地消除了陰、陽極間溶液電壓降，有效地降低了槽電壓，進而降低直流電耗，實現大幅節能。膜極距電解槽不僅占地面積小，而且產能大，電流密度能輕松提高到5.5 kA/m2，滿負荷運行電流可提升至14.85 kA，應用此項技術，使得氣體壓力小，壓差穩定，有利于安全生產。自2010年11月開車后，該型電解槽各項工藝指標運行穩定與5萬t/a強制循環有極距復極式離子膜電解槽的運行數據，比較情況見表1。

表1 2種電解槽的運行數據比較情況

該公司自使用NBZ-2.7型膜極距復極式離子膜電解槽以來，與有極距電槽相比，直流電耗平均至少可降低150 kW·h/t堿。 2011年該公司累計生產燒堿11.036萬t，電費按0.64元/kW·h計算，可節約資金：11.036×0.64×150＝1 059.456（萬元）

2012年，按計劃生產燒堿 22.0萬t，電費0.64元/kW·h計算，使用NBZ-2.7型膜極距復極式離子膜電解槽可節約資金：22.0×0.64×150＝2 112(萬元)。

該公司規劃建設的 “25萬t/a離子膜法燒堿”項目10臺電槽均購用北化機NBZ-2.7型膜極距復極式離子膜電解槽。2010年11月，A-D槽最先開車，2011年6月和10月陸續開E-F、G-H電槽。開車超過一年的A-D槽運行數據見表2。

表2 A-D槽運行數據

開車結果表明，各項工藝指標運行穩定，膜極距電解槽操作方便、運行平穩，滿足生產工藝要求，節能效果明顯。

Application of membrane polar distance repolarization electrolyzer in caustic soda

CUI Xiao,DONG Lei
(Heilongjiang Haohua Chemical Co.,Ltd.,Qigihar 161033,China)

The advanced technology of NBZ-2.7-type membrane polar distance repolarization electrolyzer and its application in the Heilongjiang Haohua company was introduced.

NBZ-2.7-type;membrane polar distance;voltage;Power consumption;Differential pressure stable

TQ114.26+2

B

1009－1785(2012)09-0007-02

崔皛（1980—），畢業于沈陽化工學院，現任黑龍江昊華化工有限公司氯堿廠技術員。

2012-03-27