旭化成電解槽在離子膜法制鉀堿中的應用

魏洪鑫 巴青山（青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司，青海格爾木 816000）

旭化成電解槽在離子膜法制鉀堿中的應用

魏洪鑫 巴青山（青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司，青海格爾木 816000）

在氯堿工業中有很多中制堿方法，常用方法有水銀法、隔膜法以及離子膜法，在這三種制堿方法中，離子膜法是現階段最好、最優質的方法。離子膜法制鉀堿的應用極大的提升了制堿技術，是制堿工作進行的更加順利。為進一步推動氯堿工業發展，我國又從日本旭化成公司引進了電解槽，稱之為旭化成電解槽。因此，研究旭化成電解槽在離子膜法制鉀堿中的應用就顯得十分重要。為此，本文將從旭化成電解槽的基本情況入手，結合離子膜制鉀堿的工藝原理，重點研究旭化成電解槽在氯堿工業中的應用。

旭化成電解槽；離子膜法制鉀堿；應用

現階段，全世界利用離子膜法制鉀堿的總量可以達到每年上千萬噸，我國作為世界大國所做出的貢獻也不可忽視，尤其在引進各種先進生產方式以后更是推動了世界氯堿產生的增長，極大的滿足了人們對鉀堿產品需求。旭化成電解槽屬于離子膜法制鉀堿電解槽中的一種槽型，它的應用顯著提升了氯堿工業生產，促進了氯堿工業發展。

1 旭化成電解槽概述

旭化成電解槽的得名主要來源于其生產廠家，這種電解槽的由日本旭化成公司生產，按照離子膜電解槽的槽型分類，它屬于復極槽，按離子膜電解槽電解液的循環方式分類，它是強制循環工藝中的一種。但由于強制循環能耗較大其操作壓力過大，循環量較大，很容易導致較大壓差出現，縮短離子膜使用壽命，因此，后來的旭化成電解槽電解液的循環方式改為了自然循環。改造后電解槽不僅更加省電，還能減少對離子膜的損害，延長其使用壽命［1］。自然循環的旭化成電解槽能夠直接為陽極室供給飽和鹽水，不需要進行外部循環就能將單元槽中的淡鹽水排出，但是電解液溫度適宜，其陰極液也會進行一些強制循環活動，其對離子膜整體影響并不大。

2 離子膜法制鉀堿工藝原理

在利用離子膜法制鉀堿時，通常是將具選擇性滲透的陽離子安裝在陽極與陰極之間，一旦鹽水流經陽極室循環或堿液經過陰極室時就可以實現電解。這時氯化鉀就會被電離成K+、C1-，然后將C1-放置在陽極室中接受放電，這樣就能生成氯氣。同時，在離子膜法的作用將K+轉移到陰極室中，其在電解的作用下就會生成氫氣和OH-，這時K+就會與OH-發生反應生成氫氧化鈉。這樣的一個過程就是鉀堿形成的一個過程。利用離子膜法制鉀堿能夠極大的減少不必要的工作，同時還能有效減少化工生產所帶來的環境污染、高能耗問題，也正是因其有這樣的特點才使離子膜法在化工行業得以廣泛應用［2］。

3 旭化成電解槽在離子膜法制鉀堿中的應用

旭化成自然循環復極電解槽通常是在單元槽上部不通電的位置安裝一個氣液分離室，在不存在任何壓力損失的情況下，就可以輕松的將氣泡和電解液從通電部位引入進來，并將氯氣及時引到電解槽外部，防止出現離子膜干區，更重要的這種方式不會由于氣體流動而導致分離氣液面出現振動。旭化成電解槽在離子膜法制鉀堿的應用可以從樹脂塔控制、鹽水稀釋等方面進行。

首先，對于樹脂塔控制來說主要是將一次鹽水送到樹脂塔中，主要是清理其中的金屬陽離子，這就需要應用到離子膜交換塔，它的運行情況將直接對生產產生影響。運用離子膜電解要求二次精制鹽水質量要高，如果達不到相應要求就會使離子膜受到損耗，縮短使用壽命，因此，樹脂塔控制就成為了關鍵內容。對于樹脂塔的再生，第一要進行水洗，利用純水將下線塔中的剩余鹽水換下來，從塔頂將純水灌入，然后回收廢鹽水［3］。第二要反洗，主要是從塔底引入水，這時樹脂顆粒就會得以疏松，將小樹脂顆粒帶走，第三則是酸再生，此項工作是將稀釋后的鹽酸送到樹脂塔中，并用H+進行置換。然后將塔中余下的鹽酸用純水換出來，將廢水引入到廢水槽中。第四做好KOH的再生工作，稀釋后的鉀堿送進樹脂塔，這時就可以其中的K+就可以將H+置換出來，最后將廢水排出。

其次，稀釋鹽水，之所以要進行鹽水稀釋主要是由于陽極液中還留有一定的氯氣，這就需要用淡鹽水將其置換出來，但由于淡鹽水是由二次精制鹽水形成，還需要利用去離子水稀釋。這一工作通常在電解停止以后才能進行，在電解鹽水時應停止向其中加入電解槽，對于去離子水的用量應由二次鹽水流量確定。旭化成電解槽的應用極大的方便了制鉀堿工作，特別是其具有自然循環的能力更是使離子膜所受振動較小，更不會出現損害離子膜的情況。因此，在化工生產中應多應用這種技術，減少離子膜損害，也只有這樣才能使制鉀堿工作進展得更好。

4 結語

利用旭化成電解槽進行離子膜制鉀堿工作，能夠優化對樹脂塔的控制，使電解槽連鎖受到保護，在實際工作中還發現旭化成電解槽還可以控制好較為復雜的回路，尤其是在DCS上也可以輕松實現操作任務，其整體運行情況較為良好，且能夠進行自動控制。因此，在制鉀堿工作中應注重這種方法的應用，以便促進氯堿工業發展，為各行各業提供更多的產品，滿足人們的需求。希望本文的研究能為相關人士帶來指引，并研制出屬于我國自有的電解槽。

［1］程殿彬.離子膜法電解制燒堿設計有關問題之我見［J］.氯堿工業，2011，03：10-15.

［2］田開偉.氯堿企業離子膜法制燒堿技術方案的比較和選擇［J］.科技信息，2011，21：487-488.

［3］婁本和.離子膜法燒堿電解槽比較和選擇［J］.科技信息，2010，23：459-460.