電解槽運行總結

薄振海，明　坤，劉培軍

（青島海晶化工集團有限公司，山東青島266042）

電解槽運行總結

薄振海，明坤，劉培軍

（青島海晶化工集團有限公司，山東青島266042）

介紹了電解槽的日常運行及開停車注意事項等。

電解槽；鹽水；開車；停車

青島海晶化工集團有限公司（以下簡稱“青島海晶”）自2007年開始采用日本氯工程BiTAC電解槽，2008年新上國內首臺n-BiTAC電解槽，截止目前異地搬遷即將開車的30萬t/a改進型n-BiTAC電解槽。經過六年多的運行，總體狀況良好。

1　二次鹽水質量

進槽鹽水質量是決定離子膜電解槽高效穩定運行關鍵因素。隨著一次鹽水膜法工藝的推廣普及，二次鹽水質量也越來越穩定，Ca2++Mg2+≤20×10-9的基本要求已經變的相對容易。國內大部分廠家基本控制在10×10-9以內，甚至有部分廠家能夠穩定在5× 10-9左右。隨著電解槽運行電流密度的不斷提高，對進槽鹽水質量的要求也越來越高。青島海晶原老廠區氯工程電解槽最高運行電密為5.43 kA/m2，配套為日本鏈水的二次鹽水精制工藝，進槽鹽水鈣鎂含量基本穩定在10×10-9以內，為電解槽的高效運行奠定了基礎。除此之外，二次鹽水中其他金屬離子（如Sr2+、Ba2+、Fe2+等）以及陰離子（如SO2-4）含量超標亦會對離子膜造成影響，也應該引起重視。

2　氯氫壓差控制

氯工程電解槽的陰陽極側壓差一般要求控制在500mmH2O。在日常操作運行過程中，要保持氯氣、氫氣的壓力穩定，尤其在開停車、外在因素影響情況下，要及時調節、精細操作，盡可能的減少離子膜的震動。壓力調節過程中氯氫單元和電解單元要協調好，避免調節混亂導致波動。

日常工藝管理過程中，要認真查閱壓力運行指標曲線，分析壓力波動的原因，并采取有效可行的措施。

3　電流調整注意事項

（1）長時間穩定的電流負荷，有利于延長離子膜的壽命。但因外界影響需要調整負荷時，應盡可能慢的升降電流，及時調節鹽水、鹽酸、軟水等流量，確保淡鹽水濃度在200 g/L左右，堿濃度在（32±0.5）%。

（2）根據電流負荷情況，調整好循環堿的溫度，保證槽溫與電流負荷相對應，滿負荷運行槽溫不要超過90℃。

（3）電流調整過程中，氯氫和電解單元要做好協調，緩慢調節確保壓力穩定，避免離子膜的震動。該公司要求壓力調節采用手動調節，為避免操作失誤引起壓力波動，要求使用操作鍵盤操作，每次閥門的開關度在0.5%，壓力非常平穩。

（4）電流調整完畢，穩定一段時后，要做好各個指標的分析，確保鹽水濃度及pH、堿、槽溫、氯氣純度等指標在正常控制范圍之內。如有異常，應及時分析原因，加以糾正，確保離子膜工作在最佳環境條件中。

4　開車注意事項

（1）送電前槽溫至少要控制在70℃以上，電流提升過程中，槽溫緩慢提高。

（2）送電前提前將200 g/L的進槽鹽水更換為飽和鹽水進料，循環堿濃度控制在28%以上。避免出口淡鹽水濃度過低，造成離子膜鼓泡。

（3）電流提升過程中要時刻關注離子膜電壓變化，此可以作為離子膜針孔大小的判據之一。當電流到達1 kA時，觀察陽極溢流管的顏色是否變色，溢流是否正常。電流達到3.2 kA時極化電流自動停止。

（4）氯氣、氫氣并入系統時，和氯氫單元密切配合，確保氯氫壓力穩定。

（5）送電初期，因鹽水流量較小，循環鹽水pH值不穩定，建議待pH值穩定后再開啟循環鹽水，避免因混合鹽水的pH值過低對離子膜造成損傷。確有需要時開啟，可以適當提高循環鹽水pH值，穩定后恢復正常控制。

5　停車注意事項

（1）短時間停車時，陽極側沖洗應采用大流量飽和鹽水，這樣可以較快的置換游離氯，還可以減小陰極側循環堿濃度降低速度。當出槽鹽水游離氯含量降至0時，短時間內不急于開車，沖洗量可以降至100 L/單元，直至開車。

（2）長時間停車時（在沒有足量堿液及鹽水供應條件下）應注意以下幾點。

a.先用鹽水沖洗至游離氯為0；陽極室和陰極室分別用空氣（或氮氣）和氮氣進行置換；

b.使用循環堿冷卻器E2001將電解槽溫度緩慢降至40℃以下，但不能低于0℃，停止極化整流器；

c.陽極側鹽水濃度調整至200 g/L，陰極側堿濃度調整至約20%濃度即可。但要保證陽極側鹽水濃度低于陰極側的堿濃度，防止因濃度差導致水分反遷移引起膜鼓泡；

d.保持陽極側取樣閥打開狀態，陰極側氣液分離器堿液閥門保持打開狀態，以便陰極側溢流出來的堿液能順利流到V2002堿液儲槽。若此閥處于關閉狀態，突然打開時，容易造成堿液的虹吸，陰極室瞬間形成負壓，溢流管吸癟，離子膜壓向陰極側，造成離子膜損傷；

e.因陽極側水分會通過離子膜進入陰極室，每天定期往陽極側補充純水，當陽極側有溢流時即停止加水。補充時間間隔可以根據陰/陽極液濃度適當調整，當兩側水濃度一致時，水遷移幾乎停止。

6　電解槽檢修

（1）當電解槽需要進行整期換膜時，BiTAC電解槽單元陽極密封面為Ti材，為防止間隙腐蝕，需要進行鍍鈀處理。n-BiTAC電解槽單元陽極密封面為鈦鈀合金，則不需要進行鍍鈀。

（2）做好涂層的保護要做到以下幾點。

a.當移動單元槽時不要接觸陽極表面和近鄰復極單元槽的陰極；不要用因接觸陰極室受到鎳污染的手指接觸陽極室；不要把清潔陰極的水濺到陽極室。

b.在處理復極單元的過程中，要特別注意涂層，不能被任何外界雜質污染或者受到刮傷；不要用刷子刷或者用帶油的布擦活性鍍層表面；不要將強力膠帶粘在活性鍍層表面；不要施加過度的外力如彎曲等到網上，這種變形只有通過修復才能恢復到原狀；不要讓金屬接觸到活性鍍層表面。

c.拆卸下的復極單元存放在室內，不要暴露在風中或者雨中，將復極單元直立存放，并保持一定間隔，使用塑料膜完全覆蓋所有復極單元。

d.不要將活性鍍層暴露在氯氣、氯化鹽水/氯化水，酸性如酸雨、鹽酸以及氧化劑中，這些物質將惡化活性鍍層的性能。

e.確有需要對單元進行沖洗時，陽極可以使用純水沖洗，陰極禁止使用酸性或者純水沖洗，應使用pH值在10～12的堿性純水沖洗，防止涂層脫落。

（3）在離子膜組裝過程中，應嚴禁細致，避免對離子膜造成損傷存在隱患，確保日常無檢修，到期時整體更換。

（4）電解槽在排液過程中，除控制好壓差外，還要注意在排液即將結束時，陽極進料管中鹽水不能排空，防止管道或淡鹽水罐中殘存的氯氣反串到電解槽腐蝕涂層。

7　總結

通過幾年的運行發現，只要日常控制好影響離子膜電解槽運行影響因素，精細管理，提高檢修質量，離子膜電解槽的高效穩定運行是有保障的。

Operating summary of electrolyzer

BOZhen-hai，MINGKun，LIUPei-jun
（Qingdao Haijing ChemicalCo.，Ltd.，Qingdao 266042，China）

The operating status of CEC electrolyzer were summarized.Daily work and start-up/shutdown noticewere introduced.

electrolyzer；brine；start-up；shutdown

TQ114.26+2

B

1009-1785（2015）09-0010-02

2015-05-11