关于电解槽加酸的探讨分析

关于电解槽加酸的探讨分析

殷宪立 梁艳

（旭华索达科技发展有限公司 北京 100022）

【关键词】离子膜；电解槽；酸度

【摘要】本文针对旭化成和北化机高电密电解槽不加酸以及酸度不足对运行带来的影响和加酸过量对电解槽和离子膜造成的危害分析，总结了电解槽加酸的必要性和严谨性。

Discussion and analysis about injection acid in electrolyzer YinXianLi LiangYan

(XuHua Soda Technology Development Co.,Ltd BeiJing 100022) Key words: Ion exchange membrane; electrolyzer; acidity

Abstract: Injection acid in electrolyzer（AKCC and BCMW）is necessary and cautious through the analysis about the influence of electrolyzer running when no inject acid or lack acid and danger of electrolyzer and membrane when inject acis in excess.

向电解槽阳极室加入盐酸是离子膜电解控制的一项重要指标，加酸还是不加酸，加酸量多少一直是许多氯碱厂家争议的问题。作为旭化成离子膜技术服务人员，当我走访客户的时候常常谈及这一问题并有许多争议，为了统一认识，更好的将电解装置运行好，我请教旭化成的相关专家，综合各方面知识总结如下： 一、 加酸的目的

电解槽加入盐酸目的是中和通过离子膜从阴极室迁移的OH_;这也相

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应地反映了离子膜的电流效率。当电流效率高的时候，迁移的OH_很少；随着运行时间的推移，离子膜性能的下降，电流效率逐渐降低，从阴极室迁移的OH_越来越多。 如下图所示：

此图为离子膜电解示意图： 阳极室反应： 2CL- -2e—CL2

阴极室反应： 2Na++2H2O+2e—2Na+2OH-+2H2 Η —电流效率

二、 当电解槽不加酸或酸量不足即PH=4或4以上时，电解装置运

转会存在以下缺点：

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1、 各槽电流效率难以算出

为了掌握各槽离子膜的运行性能状况，一般通过阳极液的进口酸度来计算阳极电流效率。

电解过程中,随着等于(1-CE)的氢氧根的迁移,阳极液的酸度将降低,因此, 电流效率可以根据进料阳极液和返回阳极液之间的酸度的不同来计算.

只有出口阳极液的酸度足够去中和氢氧根离子的时候，此公式的计算值是精确的.

Qi x Ci - QO x CO O2

CE = ( 1 - ) x 100 - 2 x ( ) - LC I x N x 0.0373 Cl2

CE : 电流效率 (%)

Ci : 入口阳极液的酸度 (N) CO : 出口阳极液的酸度 (N)

Qi : 入口阳极液的流量 (=FICZA-231+FICA-211) QO : 出口阳极液的流量 (=0.75 x Qi) I : 槽的实际电流 (KA)

N : 安装在槽上的单元槽个数 LC : 泄漏电流比率 (%):(0.3) O2/Cl2: 氯气含氧量 (%):(0.45)

条件：出口阳极液的酸度足够中和氢氧根离子，也就是出口酸度达到0.001N～0.005N范围。因为酸度不足，部分OH-在阳极室会生成NaCLO和NaCLO3，盐酸是不能中和这部分OH-，所以计算不准确。 （N—氢离子的当量浓度）

2、 NaCLO3增加影响T-160树脂的寿命，碱中NaCLO3增加 不电解槽加盐酸或酸量不足时，阳极室会产生NaCLO3

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3CL2+6NaOH—NaCLO3+5NaCL+3H2O

如果没有氯酸盐分解槽进行分解，NaCLO3含量会累积越来越多，NaCLO3具有很强的氧化性，使T-160的螯合树脂破碎性能下降；随着盐水中NaCLO3含量的增多，成品碱中的NaCLO3含量也相应增加，最终导致成品碱质量不合格。 3、 离子膜表面铁的附着

不加酸或酸量不足，随着运行时间的推移，在离子膜的阳极表面会逐渐地有Fe(OH)3附着，槽电压上升；随着沉积量增加到一定程度，部分Fe(OH)3随着阳极液流出附着在阳极出口软管处，这样对观察阳极液的流体状态判断离子膜是否泄漏带来困难。 4、 阳极寿命缩短

从阴极室迁移的OH-在阳极室失去电子形成氧，氧对阳极活性涂层有一定的破坏作用，使阳极电位上升，阳极寿命缩短。 5、 阳极垫片寿命缩短

阳极室的CL2与阴极室迁移的OH-生成NaCLO CL2+2NaOH—NaCL+NaCLO+H2O

NaCLO对垫片具有极强的腐蚀性，特别是电解槽的下部极易生成NaCLO，垫片受到腐蚀后，阳极密封面会产生缝隙腐蚀，严重时会导致单元槽下部泄漏。

6、 O2/CL2较高；氯气纯度降低

由于OH-在阳极室失去电子生成O2，致使氯气纯度受到一定的影响，有的厂家对氯气纯度要求较高，O2/CL2在0.5%以下，这样必须向电解

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