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解析离子膜电解槽电压升高的原因
本文通过槽电压的引入,对离子膜电解槽电压升高的原因进行了深入细致的分析,同时提出了预防改进的措施。
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解析离子膜电解槽电压升高的原因
(中盐吉兰泰盐化集团有限公司，内蒙古阿拉善盟
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要：本文通过槽电压的引入，对离子膜电解槽电压升高的原因进行了深入细致的分析，同时提出了 电压升高原因分析
电解性能优于其它旧膜槽，电解槽的槽内温度会明显ll该：B _ k,膜槽低，其电解电压会被电解温度会所影响。 相关数据表明，电解槽温度每降低 l单元槽电压就会￣ C,升高 l v Om左右。在同一循环体系统中，一般新膜槽会比旧 膜槽温度低 24 -℃左右，假如受此影响，新膜单元槽电压可能会虚高显示 3~0 v 0 5,这种 f况很常见。此时， m青应注意适当 提高新膜槽、降低旧膜槽的运行电流，而达到新旧膜槽运从行温度的生产运行方案的平衡，将新膜槽效率高电耗低的性能优势有效的发挥出来，减小或避免旧膜槽效率低电耗高的缺点，有效地提高经济效益，降低运行成本。 事实上，以上温度平衡运行方案的应用，对新膜槽电流提高后的电压并没有明显的变化，因为本应上升的槽电压部分抵消了槽温上升后降下来的电压，而旧膜槽电流降低后电 压却会明显下降，这样便有效地降低了装置的整体电耗和运行成本。
3的结构状态差异影响着电解电压膜如果离子膜在使用初期，电解槽曾频繁地开停车，在短期内经过多次充排液和水洗的离子膜进行难以完全自行逆转的伸展膨胀，松状态的离子膜电流效率会急剧下降。但以疏上情况都有可能会同时伴有膜电阻和膜电压的降低，导致本应正常上升的槽电压随着使用时间的延续而上升减缓甚至下降。 另外，当离子膜被硫酸根、碘和钡等有害杂质污染后， 也会有电流效率明显下降而电压并无明显上升的迹象。因此， 当新旧膜的电压较相近时，新膜较高的电流效率优势往往会
预防改进的措施。
关键词：离子膜电解槽
考核离子膜电解槽运行性能的重要技术经济指标是槽电压，是电解生产是否正常的考核标志。它与能耗密切相关， 与离子膜的生产成本有着直接影响，因此在操作中要求尽量低的槽电压。为保证电解槽在低压下稳定运行，对影响电压的
因素进行以下分析。
槽电压的结构
槽电压的计算公式为：
V V+ b -阴+阳+ (金+= aV+q
IR R液 )中，表示单，式 v槽电压 V; a V表示理论分解电压 V V表示膜电压 V 1;1阴为阴极过电压 V; - q阳为阳极过电压 V;I为电流强度 A;R 金、 R液分别表示金属导体、溶液的电阻 Q。其中 V是不变 a
的，v的大小取决于其他项。
二、分析槽电压升高的原因
l阳极性能不同程度的退化影响着单元槽电压朋
以前生产的离子膜厚度大，电压较高，但膜的强度也膜高，保护了阴阳极涂层。近年来，在高电流密度电解装置的运行控制自动化程度上已有了很大的提高，配置的离子膜但厚度小，强度较低，但要求的操作水平较高，一旦运行压力和压差失控发生故障，会严重的损伤离子膜，也不能有效地保护阴阳极涂层，甚至破坏性地腐蚀阴阳极基网。
当电解槽完成了一个膜寿命周期运行以后，即使更换了新膜，也不可能将单元槽电压恢复如初。这都源于阴阳极性能的逐步退化和网面是否平整以及膜极距弹性下降曾在以前运行中受到的意外影响变差造成的。
阴阳极涂层的有效使用期为 6 8年。有效期过后，因阴 - 阳极损坏而使单元槽电压上升达到 2 0以上。 5 mv通常如果离子膜由于携带的杂质进入造成的电压明显上升或电流效率明显下降而膜的物理损伤并不严重，阴阳极属于自然劣化，其 阴阳极寿命应损失 1,如此情况下，电压上升一般在 5―0/ 4 07
所以说，膜的使用寿命并不只考核膜电压，其重要判定指标而是电流效率。此时，我们应注意及时准确考核电流效率，从电流效率上进行判定新旧膜的性能优劣，给出综合的
然而，电解装置的管理者为进行换膜工作，一般都会选择性能状态较差、电解电压也相对较高的电槽，因离子膜解受物理损伤和渗透严重而不得不进行换膜。这样的电解槽， 会损失较多的阴阳极涂层，网面状态较差，单元槽电压会明显上升，甚至在第一次换膜时，仅由于阴阳极劣化造成的电 压上升就会比前一期膜刚运行时高 i0mv以上。 0 因此，阴阳极网或涂层如果并未更新，同电解槽的阴不阳极的性能会存在差异，其电压差异也达 3 v以上。 0 m
温度的差异影响着单元槽电压如果是多台电解槽的装置，只更换其中一台或一部分电解槽的膜，那么更换过新膜的电解槽电流效率就会大大提高，
当确定膜的伸展膨胀较严重时，可采取在一定时间内适当改变碱浓度或降低槽温等补救方法和措施，离子膜逐渐使收缩，部分恢复或有效逆转电流效率。 而当膜被有害杂质污染使电流效率明显下降时，上述方法就不会起到有效的作用了。必须在装置停车时，分析有害杂质的成分，对受污染的膜进行化学清洗。
4出槽碱浓度的差异影响着单元槽电压 .如果同一装置系统中有多台电解槽，只更换了其中一台或一部分电解槽的新膜，由于换了新膜的电解槽的电解性能
远远高于未进行换膜处理的电解槽，新膜的电流效率比旧膜高，则该电解槽的槽内碱浓度也II膜电解槽高，;B r I .,较高的槽
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海淀分局备案编号来源：《中国氯碱》1994年第09期 作者：张喜涛
离子膜电解槽电压高的原因分析
我厂使用复极式离子膜电解槽,规格1200mm火2400mm,电极面积2.7m2。 5月27日,电解槽运行电流8.okA。9:05发生异常变化,电压急剧升高。10:55上升的电压比正常情况下高出7. OV。从10,55开始,上升的幅度变小,至16:30上升的电压已比正常情况下高出13.SV。16,30以后基本上保持在7.。一13.SV范围内变化。在槽电压上升的过程中,电位差也同时发生变动,其范围在一0.2一+0.ZV。其它工艺指标,如电解槽压差、pH值、阴阳极液浓度、槽温等都在控制范围内。 通过测量单元槽电压,发现1993年3月以后,凡是因换膜等原因动过的单元槽,电压都比较正常。没有动过的单元槽电压则普遍比较高。 caZ认Mg,十、Ba酬、so盖一等化学杂质会污染离子膜,导致电流效率下降,电压升高。通过对纯盐酸、脱盐水、一次盐水、二次盐水以及进槽阴阳极液的取样分析,杂质含量都合格,且比较低。电流效率也没有变化’。电器:仪表系统经全面检查也正常。 _针对上述情况,5月30日,决定停车处理。当电槽解体后,发现电压高的单元槽,铁粉一般都比较多。尤其是靠近两端电位高......(本文共计1页)
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出版：中国氯碱杂志编辑部
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