膜極距與有極距電解槽同線運行工藝

張波，劉丁丁，趙鵬，楊茂勤

(陜西北元化工集團(tuán)股份有限公司，陜西 榆林 719319)

1 項目概述

陜西北元化工集團(tuán)股份有限公司(以下簡稱“北元化工”)80萬t/a燒堿裝置分為4條生產(chǎn)線，第1期A、B線采用意大利伍德迪諾拉四代離子膜電解槽，第2期C、D線采用意大利伍德迪諾拉五代離子膜電解槽。離子膜電解槽為燒堿裝置核心設(shè)備，在氯堿生產(chǎn)中占有極其重要的地位，且離子膜電解槽電耗占整個氯堿生產(chǎn)電耗的70%，直接決定著燒堿生產(chǎn)成本的高低。運行9年后，第1期四代離子膜電解槽燒堿裝置單位電耗約2 470 kW·h/t(5.45 kA/m2)，第2期五代離子膜電解槽燒堿裝置單位電耗約2 350 kW·h/t(5.45 kA/m2)，遠(yuǎn)高于四代和五代離子膜電解槽設(shè)計噸堿電耗2 130 kW·h/t和2 070 kW·h/t。雖然北元化工按計劃已開展電解槽換膜和重涂工作，但是電耗與先進(jìn)離子膜六代電解槽相差較大。在科研技術(shù)支持下，實施離子膜電解槽節(jié)能改造的科研項目，項目于2019年9月27日通過驗收試車，投入生產(chǎn)，測試項數(shù)據(jù)正常。由于膜極距的降低及電解有效面積增大，使得同等電流密度下膜極距電解槽電壓與四代、五代電解槽明顯降低。

2 六代電解槽設(shè)備與工藝改造

2.1 四、五、六代電解槽工藝流程

四、五代電解槽工藝流程如圖1所示。六代電解槽工藝流程如圖2所示。

圖1 四、五代電解槽工藝流程Fig.1 Process flow of the fourth and fifth generation of cells

圖2 六代電解槽工藝流程Fig.2 Process flow of the sixth generation of cells

六代電解槽工藝流程中，電解槽陽極側(cè)進(jìn)料共分為兩路：一路為電解槽正常運行供給鹽水，合格的二次精制鹽水由樹脂塔底部流出，通過DN200鹽水管線進(jìn)入換熱器(061E003)經(jīng)蒸汽調(diào)節(jié)閥(TV-0642)或循環(huán)水調(diào)節(jié)溫度后，通過陽極進(jìn)料調(diào)節(jié)閥(FIC1220B)供電解槽(112A001B)使用；……