新一代國產氯堿膜DF2807 的應用數據對比

張 鐸

（山東東岳高分子材料有限公司，山東 淄博256401）

營創三征（營口）精細化工有限公司（以下簡稱“營創三征”）成立于2012 年10 月19 日，坐落于營口市老邊區路南鎮新興村西， 占地面積16.8 萬m3，共有七百余名員工。 主導業務為設計、開發、生產、銷售三聚氯氰及其衍生產品、 氰化鈉及其衍生產品、電解氯及其衍生產品、工業硫酸銨產品和TAC產品。 目前主要產品有：9 萬t/a 三聚氯氰、30 萬t/a（30%）液體氰化鈉、10.65 萬t/a 氯氣及20 萬t/a 離子膜燒堿。

營創三征一直對東岳國產離子膜進行工業應用的支持，國產膜DF2806 膜與最新一代DF2807 膜在該公司電解裝置都進行應用，對兩代產品有更直觀的數據對比。

1 裝置介紹

國產氯堿膜運行裝置情況見表1。

表1 國產氯堿膜運行裝置情況介紹

DF2807 膜在營創三征離子膜裝置一期北化機膜極距電解槽（H 槽） 進行應用。 該裝置位置是原DD350 電解槽后進行工藝改進重新設計安裝的北化機電解裝置。

2 運行狀況

2.1 東岳離子膜DF2807 技術特點

東岳DF2807 膜是國產高電流密度氯堿離子膜， 是東岳集團自主研發帶犧牲纖維的離子膜，完全適用于膜極距電解裝置的應用。 膜的結構為市場中主流離子膜的結構：磺酸樹脂/PTFE 骨架（帶犧牲纖維）/羧酸樹脂復合而成，膜陰陽極噴涂親水涂層。東岳離子膜采用自主研發的雙層共擠的成膜工藝，能夠有更優異的扛剝離起泡性能。

2.2 國產膜的實際應用

2018 年8 月， 東岳DF2807 膜在營創三征一期H 槽進行安裝，并一次開車成功，根據客戶的運行反饋， 認為新一代DF2807 氯堿膜平均槽電壓相比前代有明顯改進，2018 年9 月運行以來的電壓趨勢見圖1，實際運行數據見表2，DF2807 氯堿膜單元槽電壓見圖2。

圖1 DF2807氯堿膜2018年9月運行以來的電壓趨勢

表2 DF2807氯堿膜在北化機裝置上的實際運行數據

由圖2 可知， 國產DF2807 氯堿膜在北化機電解槽能夠平穩的運行， 每個單元槽電壓波動較小，且電壓增長趨勢平緩，符合預期。

3 新一代DF2807 離子膜與上一代膜的電耗數據

3.1 與上一代產品電壓增長趨勢對比（見圖3）

由圖3 可知，DF2807 氯堿膜電壓相比前一代產品更低，且隨時間增長的趨勢更加平緩，在能耗方面的優勢比較明顯。

圖3 DF2807氯堿膜與上一代產品的電壓增長趨勢對比

3.2 工業試驗裝置上的實測性能數據對比（見表3）

由表3 得知， 東岳新型DF2807 離子膜對比前代產品能耗大幅降低， 且長周期運行穩定，DF2807膜主要是通過優化樹脂結構來提高離子膜離子交換功能，同時改進離子膜表面親水涂層的結構來提高離子膜的脫氣性， 以提高離子膜的綜合性能，通過采用新型的網布增強技術來保證離子膜的機械強度。

4 新一代DF2807 離子膜生產設計要求

（1）全面應用表面固化技術，有效降低了復合膜針孔產生，使其外觀平整、光滑、厚度均勻、無針孔、無裂痕。

圖2 DF2807氯堿膜單元槽電壓

表3 新型DF2807與上代產品在整臺工業實驗裝置實測性能數據對比

（2）足夠的機械強度。全新的PTFE‘骨架’設計，和獨特的‘無界面融合’技術，使在電解過程中要耐的住電槽壓力，電極產生的氣泡劇烈沖擊力，離子膜振動折皺和收縮引起離子膜的破裂。

（3）具有較低的膜電阻。 降低氯堿膜的膜電壓，降低電解能耗。

（4）優良的化學性能。 在惡劣的電解條件能耐強氧化劑-初生態氯和次氯酸根及強堿溶液的腐蝕，長時間使用。

（5）較高的電流效率。

（6）適應更高的電流密度≤6.5 kA/m2。

（7）全新設計的無機表面涂層，可使氣體能快速溢出，防止氣體過多聚集，使膜表面電流更均勻。

5 國產膜應用情況

山東東岳集團不斷提高技術要求，加大研發力度，在國產離子膜的研發生產中，通過不斷的優化生產工藝，改進膜材料性能結構，特別是該公司引進國外先進的離子膜生產加工設備，提高了加工精度，使離子膜厚度等各項指標都能夠精確控制，膜性能有了大幅度提升。 2017 年國產離子膜推出了新一代的離子膜DF2807 膜，目前該型膜在國內已經整臺套安裝了15 臺套，規模接近40 萬t/a。

6 結語

2015 年9 月，科技部正式公布第三批企業國家重點實驗室建設名單（國科發基〔2015〕329 號），東岳集團“含氟功能膜材料國家重點實驗室”榜上有名，成為中國唯一一個含氟功能材料領域國家級重點實驗室， 也是淄博市首個國家級重點實驗室，更是為數不多的建在民營企業的國家重點實驗室。 這表明東岳集團在該領域的研究已經達到國內領先水平，國產離子膜依托國家重點實驗室等一系列創新平臺的基礎上， 能夠進一步對離子膜進行升級，使國產離子膜實現大規模工業應用。