膜極距電解槽峰谷電流運(yùn)行小結(jié)

于海軍，王連娣

（黑龍江昊華化工有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161033）

膜極距電解槽峰谷電流運(yùn)行小結(jié)

于海軍，王連娣

（黑龍江昊華化工有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161033）

通過(guò)對(duì)膜極距電解槽實(shí)行峰、谷電流運(yùn)行不斷摸索和數(shù)據(jù)的積累，闡明膜極距電解槽實(shí)行峰、谷電流運(yùn)行中的注意事項(xiàng)及運(yùn)行過(guò)程中的指標(biāo)控制。

電解槽；峰電；谷電；指標(biāo)；注意事項(xiàng)

黑龍江昊華化工有限公司2014年初開(kāi)始對(duì)運(yùn)行期滿的電解槽陸續(xù)進(jìn)行改造和離子膜的更換，截止到2016年5月，已經(jīng)對(duì)8臺(tái)電解槽改造完畢并投入生產(chǎn)，8臺(tái)電解槽實(shí)行峰、谷電流運(yùn)行。

1　最合理的峰、谷電流運(yùn)行方案

為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化，該公司擬定3種運(yùn)行電流方案見(jiàn)表1。

表1　3種運(yùn)行電流方案

2　各項(xiàng)指標(biāo)的控制

為了保證在升、降電流過(guò)程中各項(xiàng)指標(biāo)處于穩(wěn)定狀態(tài)，將進(jìn)槽陽(yáng)極鹽水量、陽(yáng)極加酸量、陰極加水量與電流進(jìn)行串極調(diào)節(jié)，加入量隨電流的變化而變化。控制好堿濃度和含鹽等各項(xiàng)指標(biāo)，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并及時(shí)的調(diào)整，在升降電流過(guò)程中，增加中控指標(biāo)取樣的頻次，并根據(jù)指標(biāo)的變化及時(shí)調(diào)整物料設(shè)定值改變其加入量，保證各項(xiàng)指標(biāo)的穩(wěn)定，使離子膜處于穩(wěn)定的狀態(tài)。

為了能夠及時(shí)反應(yīng)電解槽的情況，每天錄入大量的數(shù)據(jù)對(duì)電解槽的陰、陽(yáng)極效率進(jìn)行跟蹤，并做曲線觀察其趨勢(shì)，同時(shí)，對(duì)電解槽的電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)。另外，電解槽的鎖定螺母根據(jù)電流的變化也進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，保證電解槽的離子膜處于穩(wěn)定的狀態(tài)，峰谷運(yùn)行時(shí)電解槽各種數(shù)據(jù)情況見(jiàn)表2。

表2　峰谷運(yùn)行時(shí)電解槽各種數(shù)據(jù)情況

通過(guò)以上幾個(gè)方面的調(diào)整，電解槽實(shí)行峰、谷電流運(yùn)行，每隔半個(gè)小時(shí)計(jì)算電費(fèi)，1臺(tái)電解槽全天24 h可產(chǎn)堿59.530 8 t，電費(fèi)為70 760.42元。

在同等產(chǎn)量的情況下，平均電流需要達(dá)到11.7 kA才能滿足生產(chǎn)需求，則每天需要電費(fèi)75 426.59元，見(jiàn)表3。

峰谷電流運(yùn)行及平均電流運(yùn)行燒堿日節(jié)電情況見(jiàn)表4。

表3　平均電流電時(shí)電解槽各數(shù)據(jù)情況

表4　峰谷電流運(yùn)行及平均電流運(yùn)行燒堿日節(jié)電情況

由以上表可以看出，電解槽實(shí)行峰、谷電流運(yùn)行可節(jié)約生產(chǎn)成本。但是，在生產(chǎn)過(guò)程中，電解槽峰谷電流運(yùn)行有以下幾個(gè)方面的注意事項(xiàng)。

（1）整流器的最小電流值的限制。當(dāng)降低電流時(shí)，波狀的底部會(huì)產(chǎn)生斷續(xù)性電流，需要從整流器的規(guī)格確認(rèn)最小電流值。

（2）氯氣純度。氯氣純度是判斷電解槽運(yùn)行好壞的一個(gè)重要指標(biāo)，氯氣純度高說(shuō)明電解槽內(nèi)副反應(yīng)少，離子膜的性能穩(wěn)定。氯氣純度的高低取決于氯中含氫濃度和氯中含氧濃度，氯中含氫根據(jù)電流密度而變化，低負(fù)荷時(shí)，更應(yīng)該注意氯中含氫的濃度。電流越低，氯中含氫越高，因此要注意低電流密度時(shí)的氯中含氫濃度，應(yīng)該適當(dāng)增加該指標(biāo)的取樣頻次。

（3）堿中含鹽。低電流密度運(yùn)行時(shí)，注意燒堿質(zhì)量。電流密度越低，堿中含鹽越高。

圖1　電流密度和堿中含鹽的關(guān)系

（4）鹽水質(zhì)量。鹽水指標(biāo)的控制是重中之重，鹽水質(zhì)量的好壞直接影響離子膜運(yùn)行時(shí)間的長(zhǎng)短和效率的高低。特別是在實(shí)行峰谷電流運(yùn)行時(shí)，原鹽中的鈣、鎂等指標(biāo)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)，否則會(huì)對(duì)離子膜造成不可逆的損傷。

（5）氣體壓力控制系統(tǒng)的可控性。系統(tǒng)內(nèi)氯、氫氣體壓差的控制與離子膜的使用壽命有直接的關(guān)系。因此，電解槽在升降電流的過(guò)程中，一定要保證氣體壓差控制的穩(wěn)定性，應(yīng)避免因電流波動(dòng)導(dǎo)致氣體出現(xiàn)大的波動(dòng)。

（6）電流調(diào)整的速度。為了保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，電解槽在升、降電流過(guò)程中，按照250 A/min的速率升、降電流，盡量避免因電流升降過(guò)快而導(dǎo)致氣體壓力波動(dòng)過(guò)大而造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。同時(shí)，對(duì)電解槽的電壓也要進(jìn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)。

（7）下游平衡的穩(wěn)定。在電流提升或下降的過(guò)程中，應(yīng)尤其注意下游系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，提、降電流的速度不可過(guò)快或過(guò)慢，保證下游系統(tǒng)的平衡。

（8）加酸的調(diào)整。陽(yáng)極系統(tǒng)加酸的好處很多，但是在實(shí)行峰谷電流的過(guò)程中，應(yīng)把加酸的量調(diào)整好。

（9）油壓的操作。電解槽的鎖定螺母根據(jù)溫度的變化也要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，保證電解槽的離子膜處于穩(wěn)定的狀態(tài)。油壓、鎖定螺母的位置都需要看槽工的精心操作，螺母鎖定位置不能過(guò)大或過(guò)小，過(guò)大的時(shí)候，萬(wàn)一油壓的壓力降低就有可能出現(xiàn)電解液泄漏或爆炸的危險(xiǎn)；過(guò)小的時(shí)候，如果溫度上升就容易出現(xiàn)螺母打不開(kāi)的現(xiàn)象。

在升降電流過(guò)程中，盡量保證電解槽和離子膜處于平穩(wěn)狀態(tài)，膜極距電解槽實(shí)行峰谷電流運(yùn)行具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。

Run summary of membrane polar distance electrolyzer in peak current

YU Hai-jun，WANG Lian-di
（Heilongjiang HaoHua Chemical Co.，Ltd.，Qiqihar 161033，China）

Through the pole pitch membrane electrolyzer with peak and valley current run of trial and error and data accumulation，further clarify the membrane polar distance electrolyzer peak and valley matters needing attention in operation of the current and index control in the process of operation.

electricity，electricity，indicators，matters needing attention

TQ114.26

B

1009-1785（2016）08-0004-02

2016-05-27