離子膜電解槽技術(shù)文檔

1、離子交換膜具有選擇透過性。它只讓Na + 帶著少量水分子透過，其它離子難以透過。電解時(shí)從電解槽的下部往陽(yáng)極室注入經(jīng)過嚴(yán)格精制的 NaCl溶液，往陰極室注入水。在陽(yáng)極室中Cl - 放電，生成 C1 2 ，從電解槽頂部放出，同時(shí) Na + 帶著少量水分子透過陽(yáng)離子交換膜流向陰極室。在陰極室中 H + 放電，生成 H 2 ，也從電解槽頂部放出。但是剩余的 OH - 由于受陽(yáng)離子交換膜的阻隔，不能移向陽(yáng)極室，這樣就在陰極室里逐漸富集，形成了 NaOH溶液。隨著電解的進(jìn)行，不斷往陽(yáng)極室里注入精制食鹽水，以補(bǔ)充NaCl的消耗；不斷往陰極室里注入水，以補(bǔ)充水的消耗和調(diào)節(jié)產(chǎn)品NaOH的濃度。所得的堿液從陰極室

2、上部導(dǎo)出。因?yàn)殛?yáng)離子交換膜能阻止Cl - 通過，所以陰極室生成的 NaOH溶液中含NaCl雜質(zhì)很少。用這種方法制得的產(chǎn)品比用隔膜法電解生產(chǎn)的產(chǎn)品濃度大，純度高，而且能耗也低，所以它是目前最先進(jìn)的生產(chǎn)氯堿的工藝。離子交換膜電解槽的構(gòu)成 離子交換膜電解槽：主要由陽(yáng)極、陰極、離子交換膜、電解槽框和導(dǎo)電銅棒等組成；每臺(tái)電解槽由若干個(gè)單元槽串聯(lián)或并聯(lián)組成。陽(yáng)極用金屬鈦網(wǎng)制成，為了延長(zhǎng)電極使用壽命和提高電解效率，陽(yáng)極網(wǎng)上涂有鈦、釕等氧化物涂層；陰極由碳鋼網(wǎng)制成，上面涂有鎳涂層；離子交換膜把電解槽分成陰極室和陽(yáng)極室。電極均為網(wǎng)狀，是粗糙的可增大反應(yīng)接觸面積，陽(yáng)極表面的特殊處理是考慮陽(yáng)極產(chǎn)物Cl2的強(qiáng)腐蝕性。

3、從當(dāng)前世界離子膜電解技術(shù)發(fā)展來看，采用自然循環(huán)復(fù)極式電槽、高電流密度、單元面積大型化、零（膜）極距是其方向，故本項(xiàng)目推薦采用自然循環(huán)高電流密度復(fù)極槽技術(shù)。: R5 C( I# p5 Q進(jìn)口離子膜技術(shù)/電槽與北化機(jī)技術(shù)/電槽的技術(shù)性能比較0 t9 O/ D5 V: b7 j- M, T9 k 離子膜電解槽是離子膜技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備。目前世界上擁有離子膜法燒堿生產(chǎn)技術(shù)的電槽制造商很多，如德國(guó)伍德公司、伍德公司和意大利迪諾拉公司合資的伍德諾拉公司、日本的旭化成、日本氯工程公司CEC、英國(guó)INEOS公司以及北京化工wiki機(jī)械/wiki廠從日本旭化成公司引進(jìn)技術(shù)、經(jīng)消化吸收和改進(jìn)并在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的北化機(jī)電槽等

4、。其中，旭化成、氯工程公司和伍德諾拉公司以其在離子膜電解工藝專利技術(shù)、高性能電解槽、穩(wěn)定的質(zhì)量、較高的性價(jià)比及良好的售后服務(wù)，在中國(guó)的離子膜燒堿項(xiàng)目中得到了較多的合同項(xiàng)目。- f1 v 4 K n( J: hA伍德及伍德諾拉電解槽特點(diǎn): ?6 e4 P% U6 W陽(yáng)極半殼和陰極半殼以及離子膜組成的“獨(dú)立單元”設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，易于更換電槽，維修時(shí)間短，主裝好的單元最長(zhǎng)存放時(shí)間可達(dá)2年。. M( + G# ) l. W9 O5 C/ v電槽單元的焊接由激光自動(dòng)焊接，均勻，電流接觸好，使用壽命穩(wěn)定，有益于高電流密度下運(yùn)行。- c) P1 Q9 A8 h+ c: F% 電解槽材料使用好，陽(yáng)極用鈦材制成，陰極

5、由鎳材制成，使用壽命長(zhǎng)。+ R4 Y 3 i+ O單元面積2.7 m2，操作電流密度一般為56KA/ m2適于高電流密度下運(yùn)行。( p5 M e8 x2 X9 u系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)警連鎖多，安全性考慮周到。4 W4 w; r; F4 5 S B4 zB氯工程公司BiTAC®電槽特點(diǎn)7 S% P0 m6 c0 |0 _4 ( z; A復(fù)極式電解裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。1 p+ O8 m( C9 ?電極波浪式結(jié)構(gòu)，電解液分布和電流分布較均勻，較低的電壓降，功率消耗低，高電流密度操作。; 5 z* p- V7 z* |1 操作壓力低，溢流式，操作較安全% K1 z& s. K/ o電解槽材料好，陽(yáng)極用鈦材制

6、成，陰極由鎳材制成，使用壽命長(zhǎng)。/ q4 T- N7 M6 o0 . k* o單元面積3.276 m2，操作電流密度一般56KA/m2適于高電流密度下運(yùn)行。. E7 t) p$ e0 w$ o2 D! F3 O- kC日本旭化成復(fù)極NCH型電解槽特點(diǎn)( C% C( a% K& h! j4 r( j# O旭化成是世界上唯一能同時(shí)向客戶提供離子膜法電解技術(shù)，以及離子交換膜的公司。7 2 B) u/ A3 S7 X電槽板框?yàn)閴簽V機(jī)型（由許多單元槽串聯(lián)組成），獨(dú)立組成供電線路。 F2 B. i6 E( y( y% T電解槽操作壓力是各家公司中最高的，有益于后工序處理。( G6 f/ m9 X1 K4

7、Z! f電解槽材料好，陽(yáng)極用鈦材制成，陰極由鎳材制成，使用壽命長(zhǎng)。* u3 R) s. v3 I8 s+ o3 y r. M; j1 x/ k單元面積 2.7m2，適于的電流密度 4.55.5KA/m2。; w6 i9 K6 G8 h* G# b% g% D北化機(jī)電解槽8 v! H& c8 o. x* y v) a D# y從1984年開始，北京化工機(jī)械廠在國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)下，先后引進(jìn)了日本旭化成和旭硝子公司的離子膜電槽制造技術(shù)，采用國(guó)外進(jìn)口材料配套制造離子膜電解槽，日前已發(fā)展到離子膜電解槽可全部進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)制造階段。該廠氯堿裝備設(shè)計(jì)研究所自行開發(fā)、設(shè)計(jì)的第一套MBC-2.7型復(fù)極式離子膜電槽，

8、于1993年7月在滄州投入運(yùn)行，經(jīng)過多年來不斷的改進(jìn)和完善技術(shù)水平得以提高，特別是近23年通過引進(jìn)日本旭化成的高電流密度自然循環(huán)復(fù)極式電解槽制造技術(shù)，生產(chǎn)出的電槽已接近國(guó)際先進(jìn)水平，適于的電流密度為4.5KA/m2。. k) m0 Q+ d 0 p( 6 n8 Q, $ aEINEOS電解槽特點(diǎn)6 U( |3 K# A K3 E槽電壓較低，電耗低：每個(gè)單元槽具有512個(gè)十字導(dǎo)電爪，電流分布均勻。- L6 2 I z+ T) H ; w; p: x$ y電解槽材料使用好，鎳材多，鈦材少，其電耗及維修費(fèi)用低。% E* y2 g+ b9 / e+ X% q電流效率高，離子膜壽命長(zhǎng)。電槽陰極室內(nèi)部設(shè)有擋板，以增強(qiáng)電解液的混合，完全浸潤(rùn)的離子膜，能充分利用膜的有效面積。 * Y ?/ u/ v g電解槽操作簡(jiǎn)單，停車時(shí)間少。其單元槽采用螺栓緊固，單元槽之間壓緊要求不嚴(yán)，只要求保證通電，每個(gè)單元槽的密封都是單獨(dú)的，膜更換時(shí)間短。7 L7 z, J1 l7 ?+ e單元面積2.895 m2