淺談離子膜電解槽管理的工作體會

＊朱文超

（中鹽常州化工股份有限公司 江蘇 213000）

淺談離子膜電解槽管理的工作體會

＊朱文超

（中鹽常州化工股份有限公司 江蘇 213000）

介紹了中鹽常州化工股份有限公司金壇基地離子膜電解槽管理中出現的問題和難點，提出了一點見解和經驗。

離子膜電解槽；電解槽管理；離子交換膜；設備管理

中鹽常州化工股份有限公司金壇基地現有3套離子膜燒堿裝置，總設計產能17萬t/a，分2套系統運行，從目前國內氯堿企業的現狀來看，各家企業都對生產工藝管理苦下功夫，對工藝控制點把控十分到位，但往往有時候忽略了對電解槽本身設備的管理。下面以我公司電解槽管理中的現狀和遇到的難點為例進行討論。

1.電解槽簡介

我公司目前運行的3套裝置，其中1萬t/a裝置是旭硝子復極電解槽，裝置比較特殊，有且僅有一臺，管理較為簡單明了。10萬t/a裝置是2007年引進的藍星（北京）化工機械公司的成套裝置，設備比較新，自動化程度高，操作簡便，故障率低，維修方便，管理相對來說難度不大。重點是6萬t/a裝置，該套裝置采用的是F2-5.6型單極電解槽，于1997年引進自日本，設備使用時間最長，至今已運行20年，其中還經歷過一次整體搬遷。

2.F2型電解槽現狀與難點

⑴電解槽數量多，6萬t/a裝置共有32臺電解槽，運行到后期跑冒滴漏概率大，平均一個月需要停單槽2次，檢修次數多。

⑵電解槽是串聯式的，單槽停車檢修需要用跳電裝置把電解槽短路，跳電裝置只有一臺，因此單槽停車檢修時間不能拖的太長，連續檢修的時候又需要合理的分配好時間和人員。

⑶由于歷史原因，管理人員采用紙質文檔對電解槽進行管理，時間久了文檔保存不當、文檔涂改以及人事變動、交接工作不周全等原因，管理難度愈發增加，最后不得不重新建檔，浪費了大量的人力和精力。

⑷設備配件的交叉使用，因為電解槽配件都是可以互相通用的，現6萬t/a裝置所有電解槽的單元槽片，端框都已經打亂了原來的布局，不同周期的配件也因為一次次的檢修分布在不同的電解槽上，對下一階段配件的周期性檢修造成了嚴重的困擾。

3.針對以上情況，有以下幾點建議。

⑴電解槽由專人專職管理。為了管理和檢修工作的需要，成立電解槽管理小組，對電解槽進行專項管理。把購進和修復過的離子膜電解槽單極槽片、復極槽片、端框及時進行電子建檔登記，電子檔案可以很好的解決紙質文檔保存的問題，還可以做到及時的追本溯源，對于配件的交叉使用的追查更是方便，建檔編號可以按不銹鋼銘牌上的編號，也可自行編號，用來記錄該單元槽的出廠日期、更換日期、維修修復情況等檢修內容，以方便使用、檢修和新裝電解槽配對時作為參考。離子交換膜作為電解槽的另一重要組成部分，也是需要重點管理的對象。離子交換膜目前還處于國外壟斷階段，價格昂貴，對于檢修拿下來尚且可以再利用的離子交換膜可以保存于淡堿池中，按每張膜的編號進行建檔，一來可以追尋到它的使用痕跡，以便查看每張膜的使用狀況，而來可以節省生產成本。統計并整理單元極片和離子膜的相關數據，通過分析這些數據變化，能更好的指導生產。

⑵保證裝配的細節與質量。每一臺設備都是由多個零部件裝配而成的，電解槽雖不像機械傳動設備那樣對裝配有非常精密的要求，但高質量的安裝同樣影響電解槽的良好運行。俗話說細節決定成敗，電解槽在單元極片上貼陰陽極墊片時，槽框需打磨平整并且擦拭干凈無雜質，不然會影響墊片粘合牢度，在上油壓機壓緊時極易造成墊片蠕動，電解槽運行時容易產生泄漏。又如電解槽貼膜前需對陰陽極網面進行摸排，排除毛刺，否則會對離子膜造成針孔，有時針孔在試漏時并不明顯，開停槽或者壓力波動時就會被牽扯破壞，最后只得停槽檢修。

⑶保證電解槽連續穩定工作。保證電解裝置連續、穩定的運行，盡可能的不停車、少停車。多頻次的開停車，不管是緊急停車還是計劃停車，電解槽內都會產生“電池效應”，會使陽極發生還原反應、陰極發生氧化反應，涂層受損并導致槽電壓升高；產生的反向電流也可以使水分反向遷移，導致膜起泡，引起離子膜的物理性能破壞，造成不可逆轉的電流效率下降，氯氣純度下降；經常開停車還會導致電解槽溫度頻繁變化，使膜膨脹和收縮，很容易產生褶皺；國外先進企業的年平均停車次數僅幾次，而我們國內少則十幾次，多則幾十次，差距十分明顯。開停車次數不僅體現了電解槽的管理水平，更體現了企業的全面管理水平，因為這需要工藝、設備、電氣、儀表、分析等多部門的全力配合。

⑷加強工藝控制。在生產過程中，關鍵工藝指標的控制尤其重視，企業在二次鹽水質量方面也下足了功夫，我這里要講的是平時比較容易忽視的也是我公司曾經出現過的問題，鐵離子超標。在一次樹脂塔開罐檢查中，發現塔內樹脂層表面有輕微鐵紅色，四處檢查發現塔內把手內側一處大拇指大小的襯膠脫落，襯膠下面的鐵質遭到樹脂塔再生的酸堿腐蝕和鹽水腐蝕，一方面立即手工清除表層樹脂，避免鐵離子帶入鹽水槽，另一方面立即找相關廠家修補襯膠，避免更嚴重的腐蝕。鹽水中的鐵離子正?？刂圃?*10-7，含鐵離子的鹽水進入電解槽后，與少量從陰極室返遷移的OH-結合，生成不溶性的氫氧化物，以Fe(OH)3形式在膜上沉積，堵塞膜孔，鐵在陽極還會以Fe2O3形式存在，會使槽電壓升高。

⑸加強日常分析管理。要確保數據分析的可靠性和準確性。一份可靠準確的分析報表可以更好的反映電解槽的運行情況，從而來指導生產管理。在電解槽運行時，電解槽槽電壓和氯氫壓差是兩項非常重要的指標，裝置在運行時，氯氫壓力的頻繁波動和氯氫壓差過大會造成離子交換膜的損傷和陰陽極網的凹陷和變形。壓差過高還會使離子交換膜與電極反復摩擦受到機械損傷，形成針孔或損傷離子膜表面涂層，導致離子膜運行壽命縮短。電解槽氣體分析氯氣純度、氯中含氧，每天做好統計分析，指標異常及時處理，并形成統一的管理臺賬。指標分析一定要準確，否則會造成不必要的重復分析甚至停槽檢修，造成極大的浪費。

結語

綜上所述，要想管理好電解槽使電解裝置平穩運行，減少檢修次數是關鍵，其中防止離子膜破損又是重中之重，目前國產離子交換膜生產技術在國內尚不成熟，還不能代替進口產品，每年需要進口大量美國和日本的離子交換膜，因此在離子膜燒堿的生產過程中，嚴格按照操作規程進行操作，盡量減少壓差的波動，特別是避免出現負壓差，從而減少離子膜針孔與撕裂。在停槽換膜過程中，應嚴格檢查單元槽的陰陽極網面，如發現有毛刺或不平整之處，要及時處理?？傊?，針孔現象的減少是延長離子膜的使用壽命、降低生產成本、保證離子膜電解槽安全、平穩運行最行之有效的辦法。

入職以來，跟著公司前輩對離子膜電解槽的維護和管理做了大量工作，也積累了一些經驗，但電解槽管理工作還有很多不夠完善的地方，這些不完善的地方就是我們電解槽管理人員前進和奮斗的目標，越是專項的工作，越需要不斷提高自己維護和管理的能力和水平。

[1]范亞妮,沙劍,善忠芳,張妮妮,王有科．離子膜電解槽的管理工作[J]．中國氯堿．2016(4):45-46．

[2]王躍蘭．鐵離子對離子膜的影響與對策[J]．氯堿工業, 2014 , 50 (2):14-16．

(責任編輯 王躍梅)

Discussion of the Working Experience of Ionexchange Membrane Electrolyzer Management

Zhu Wenchao
（Changzhou Chemical Engineering Limited Liability Company, China Salt, Jiangsu, 213000）

This paper introduces the problems and dif ficulties in the management work of ion-exchange membrane electrolyzer in the Jintan base of Changzhou Chem-ical Engineering Limited Liability Company, besides, puts forward the suggestio-n and experience.

ion-exchange membrane electrolyzer；electrolyzer management；ion exc-hange membrane；equipment management

T

A

朱文超（1985～），男，中鹽常州化工股份有限公司；研究方向：設備管理。