文/中國化工博物館 李輝軍
氯堿滄桑 勒石為證
文/中國化工博物館 李輝軍
電解食鹽水溶液同時制取氯和燒堿的方法(稱電解法),早在19世紀初就已經提出,直到19世紀末,大功率直流發電機研制成功,才使該法得以工業化。我們征集到的藏品就是當年氯堿電解槽的原物。1967年,山東農藥制造廠(以下簡稱山東農藥)建成3500噸/年氯堿生產線,采用先進的電解法和石墨電極技術,為農藥生產配套氯氣,生產線共有64臺虎克8型石質隔膜電解槽。

石質氯堿電解槽生產線
上個世紀末,由于隔膜電解法污染環境、高耗能、生產效率低等原因,正在淡出人們的視野,逐漸被離子膜電解槽所取代。尤其是早期采用石質(混凝土)槽體和石墨電極的虎克型電解槽,已經在技術進步推動下,完成了其歷史演進,化工設備廠不再生產,化工企業不再使用,完全被淘汰,在氯堿化工企業和社會各地已經很難再覓蹤跡,從化學工業發展和觀眾角度,具有十分重要的收藏價值。
從藏品上可以看出兩個石質電解槽是一組,一上一下扣起來的,小的在上面稱作槽蓋,大的在下面稱作槽底,相互之間靠自重壓緊,每年可以打開進行檢修,槽蓋與槽體做好密封,氯氣通過管道收集送出,電解槽一個挨著一個排成一排,連接成連續自動化生產線,不斷把食鹽水輸送進去,通過電解槽的電極進行電解,把氯氣、氫氣和液堿源源不斷的輸送出來。石質電解槽頂上有兩個小眼,一個輸出氫氣,一個輸出氯氣,電解槽下面通管道,使液體氫氧化鈉(燒堿)流出,氯氣作為農藥廠的主要原料,被用來生產敵敵畏、樂果等農藥。電解槽的電力能源來自交流電轉換成的直流電,再將直流電通入石墨電極,因此氯堿生產企業都是用電大戶,耗能大戶。

石質氯堿電解槽槽體藏品(左側為蓋、右側為底)
虎克8型石質(混凝土)電解槽是一種立式隔膜電解槽。主要用于食鹽水溶液的電解。整個電解槽呈近于立方體形,包括三個主要部分:底、陰極框和蓋。底由石質(混凝土)制成,埋有銅板或棒用作集電器,底上有石墨陽極平行排列,電解槽利用石質(混凝土)槽蓋自重壓緊?;⒖?型石質電解槽電流效率較高。具有下列優點:(1)陰陽極排列緊湊,占地面積少;(2)可在較高溫度下操作;(3)隔膜的制造和更換容易,費用較低;(4)單位產品的石墨耗量較少;(5)便于調節堿濃度和提高電解槽容量等。山東農藥氯堿電解槽生產線的投產,結束了企業長期從青島長途運輸氯氣進行農藥生產的局面,大大節約了運輸成本,形成了企業以氯堿為基礎,以農藥為重點的產業格局。
共有的缺點:如何降低能耗、提高電流效率,降低槽電壓和提高大功率整流器效率,降低堿液蒸發能耗,以及防止環境污染等,一直是氯堿電解槽改進的方向。
2016年是中國人民抗日戰爭暨世界反法西斯戰爭勝利71周年,從抗日戰爭膠東解放區工業發展的歷史和山東農藥早期創辦人的角度,山東農藥的創建可以追溯到1941年。
1941年至1942年是我敵后抗日根據地最困難的時期,敵后抗日根據地的軍民,一方面要抗擊日偽軍的殘酷掃蕩,另一方面又要克服嚴重的物質生活困難,打破敵人的經濟封鎖。
1941年春,為了加強對敵斗爭,膠東東海專員公署決定,成立東海工業研究室,主要從事軍工研究,在戰爭年代的艱苦環境里,東海工業研究室陸續取得多項研究成果,如醫藥、火藥、農藥等,不僅支持了敵后抗戰,而且為我黨培養了一批經濟工作和技術工作干部。
1947年3月,在東海工業研究室等單位的基礎上,由解放區膠東行署組建了玲瓏農藥廠(山東農藥前身),地址在招遠縣玲瓏金礦附近趙各莊村。1949年10月由政府出資,建立山東農藥制造廠(青島)。朝鮮戰爭爆發后,由于青島距離朝鮮較近,受到朝鮮戰爭的影響,1951年山東農藥制造廠向內地搬遷,廠部、主要生產車間由青島遷至張店,少數人員留在青島,作為張店農藥廠青島分廠。
山東農藥燒堿車間建設工作于1958年開始啟動,經過三年困難時期和1962年的壓縮基建規模的調整,1965年底重新上馬,1967年4月建成投產,老職工回憶起氯堿生產線,仍然贊不絕口,稱贊十分新奇,非常壯觀,做出了重要貢獻。
自上世紀70年代開始,虎克8型電解槽因技術進步被逐步淘汰,其中少量石槽被車間留下養魚,無意中為我們保存了這些半個世紀以前的記憶。當我們第一次見到這些石槽時,感覺如同新石器時代的石碾石磨,石磙石槽一樣原始,作為氯堿化工發展歷史的見證物,它增添了中國化學工業的滄桑感,為青少年一代留下了無限的想象空間。