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浅析影响离子膜电解槽效率的相关因素

时间:2020-04-03 12:24:05  

  如果要长期保证电解槽其工作稳定与高效的电流效率,最关键的就是电解槽的操作问题。这种操作能够能够降低电解槽电压,改变相关的电流量,起到提升电流效率的作用。能够避免离子膜受到伤害,延长离子膜的使用寿命,提高产品的质量和数量。影响电解槽使用效率的主要因素一般来说有三个方面,一是离子膜使用状况,二是耗电多少,三是电解槽的合理操作。

 


1、离子膜与盐水的关系。

  离子膜的使用状况会受到盐水的影响,因此电流的高密度运行状态就会使得效率进一步降低。电解槽有着阳离子交换膜,因此,有能透过溶液的特点。Ca2+、Mg2+等多价阳离污子在透过交换膜时,与少量的从阴极室反迁移来的OH-生成氢氧化译物沉淀,使膜电阻增加,会堵塞离子膜,这样就会使得电解槽出现电斋压升高的情况,因此,镶就会改变迁徙,电流的效率进一步降低。它能选择和透过盐水中的伪Na+,而其他阳离子如Ca2+、Mg2+等也同样能透过。
  某公司氯碱车间,要求实际生产中二次盐水中含Ca2+、Mg2+质量级分数之和低于20μg/l,因为当含Ca2+、Mg2+质量分数之和为50μg/l的盐水连续2次24h进入电解槽,则每次电流效率迅速下降达5%,电压上升100mV或更高。如果长期进行Ca2+、Mg2+含量高的盐水供给,那么就会出现电流效率的明显降低,因此,影响积累相的增加,对于离子膜来说,寿命就会进一步被缩短。所以,需要控制盐水的使用状况,才能使够延长离子膜的寿命。
  要进行相关盐水的分量计算,将使用量控制在不损害离子膜的范典围之内。这样就能够减少盐水对于离子膜寿命的影响,从而延长离子膜的使用寿命。2、NaOH浓度与电流效率。

2、NaOH浓度与电流效率。

  根据相关的资料显示,NaOH浓度与电流效率存在极大值的关系,因此,NaOH的不断升高会使得阴极一方的含水情况比较低。所以相对来说浓度就会增加,络如果浓度继续升高,并且没有要下降的趋势,膜中OH-浓度增大,当NaOH质量分数超过36%,膜中OH-浓度增大的影响起决定作用,这样就会使得电流的效率不断降低,影响用电的情况,所以,对于溶液的浓度来说,要使得能够达到相关的平衡要求,槽口碱液NaOH质量分数控制在32%~35%的范围,这样才符合完平衡的配合模式,保证电流效率。

3、阴极和示阳极溶液的使用浓度与电效率。

  阳极液中的NaCl浓度对电流效率有着非常明显的影响,因此电流效率是随着NaCl浓度的下降而下降的,盐水浓度不断降低则就会使得离子膜含水率增高使的电流效率随之下降,也就是说,盐水的使用和离子膜是形成正的关系,为自然循环,电解槽出口阳极液NaCl质量浓度控制为200~220g/L值。合理控制阴极和阳极溶液的使用浓度,能达到延长离子膜的使用寿命和提高电解槽的电流效率。  
  在实际生产中,电流出现负荷变化的情况很多,电压也会出现比较大幅度的变动。因此离子膜受着盐水的一定影响,特别是在它的后期运行中,如果电流出现频繁的上升或下降,会使单元槽的氯中氧体积分数、氯中氢体积分数升高,甚至升高得很快,电流效率会降低4%~5%。所以,保证电流的稳定是保证生产平稳运行和工作开展的基础,也能保充分护离子膜。所以,电流稳定能够延长离子膜的使用寿命。
4、电解温度与电流效率  
  当电解温度降至65℃以下时,电流效率会下降很快,以后即使温度再上升,电流效率也难以恢复到原来的缘位置上。这和离子膜的温度范围有关系,在这一范围内,温度的上升迅会使离子膜阴极一侧的孔隙增大,使钠离子迁移数增多,有助于电流效率的提高。在日常生产中,某公司的槽温和槽压是由DCS控制室来监控的,膜操作温度为88±2℃。所以,保证电解温度稳定在控制指标内,将电流的消耗最小化,起到了节省成本并增加效率的作用。  
  总的来说,离子膜电解槽的操作对于延长离子膜寿命有着至关重要的作用,由于膜价格比较高,需要进一步节省成本,所以就要尽量延长离子膜的寿命。不要影响离子膜的电解性能,这样就能够进一步带动电流效率的提升,降低用能成本,将离子膜电解槽的生产作用发挥到最大价值。

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