北化机膜极距技术改造高电密自然循环电解槽总结.pdfVIP

黝矽年全国烧碱行业技术年会论文集 北化机膜极距技术改造 高电密自然循环电解槽总结 龚 玮 (浙江善高化学有限公司，浙江宁波315801) 摘要：利用北化机膜极距技术对电极寿命到期、槽电压较高的高电密自然循环复极槽进行阴极 更新改造，达到大幅度降低电耗的目的，对行业内同类电槽的技术改造具有参考意义。 关键词：高电密自然循环复极槽：电极更新；北化机膜极距阴极 浙江善高化学有限公司(以下简称浙高公司)2台高电密自然循环复极槽(NCH)投运于2003 年10月，是国内较早引进国外该技术的企业之一，于06年10月进行了首次整台电槽离子膜的更换。 经过6年的运行，在第二轮膜的后期，槽电压相比投产初期有了较大的升高，在5．5KA／m2的电流密 度下平均单元槽电压约3．42V，吨碱电耗极高。公司在09年初把电槽的电极更新准备工作列入年度 计划。 国内从05年开始有多家氯碱企业陆续引进了旭化成的高电密零极距复极槽(NCHZ)，天津大 沽化率先将旭化成零极距技术应用于低电密自然循环复极槽(NCS)的改造，零极距电槽在降低电 耗上体现出巨大的优势。08年。北化机正式推出类似的膜极距复极槽。应该说，通过减小电极极距 的方式降低电耗，是电槽技术发展的一个方向(不产氢气的氧阴极技术是另一类)。因此，现有复极 槽的电极更新，是否采用新技术进行升级改造是许多企业面临的一个选择。零极距技术可以大幅度 降低电耗，但是保持长期的性能稳定需要更严谨的运行管理。而通常面临电极更新的电槽装置都是 有较长运行时间的旧装置，除了电解槽本身，配套的相关装置设备也处于老化期，隐性缺陷多。浙 高公司采取的是先试用、再决策的方式。在一台电槽上取出少量单元槽进行阴极零极距改造，阳极 不改动，并配套了极化整流器用作停车时阴极保护。09年7月，试验单元槽投运，按照零极距电槽 的运行要求进行了相应的工艺调整。经过半年的试用，零极距阴极在降低电耗上的优势非常突出， 比旧的单元槽降低电压幅度超过0．3V，电耗降低幅度超过220KW*h／吨碱。现有装置运行过程不利 于零极距电槽的一些问题也通过试用暴露出来，比如极化整流器的联锁投入不正常、系统突发停车 有逆压差(阳极侧气相压力高于阴极侧)、阴极液含铁偏高、全年的非计划停车过多等等。大部分问 题是可以通过加强管理和对装置进行少量投入局部整改就能解决的。通过综合比较，浙高公司最终 选择国内的北化机膜极距技术进行2台高电密电槽的改造。另外，我们对2台电槽的阳极进行了多 批次的抽样检查，阳极涂层剩余量还足以支持一轮膜的运行，而且平整度较好。因此，浙高公司决 定在此次改造中不进行阳极的更新。这种做法意味着今后(下一轮膜)更新阳极时需要特别的保护 阴极，但可以节约相当的资金。而且，在阳极涂层可靠的情况下，对电压的影响是很少的。这个方 案得到了技术提供方的支持。 2台电槽包括备用单元槽近300片，如果运到北化机进行改造，工装条件比较好，加工质量有 保证。但考虑到宁波到北京的长途运输涉及多环节的不确定因素，时间要求紧，经过与北化机协商 及其技术人员到浙高公司现场施工环境考察，最终决定在浙高公司现场进行电槽膜极距改造，时间 在春节前完成。此次改造是国外原装复极槽装置的首次国产膜极距改造，双方都非常重视。从合同 签订开始，双方就组织相关人员分别成立项目组，从材料准备、运输，到现场的施工，包括开车工 艺的调整，都按专业进行对口交流。改造工作从10年1月5日正式开始，每天12片单元槽，在质 量检验上投入了相当的时间和人力，对电极的平整度、弹性网的断丝、露丝(弹性网的镍丝突出电 极网)进行反复检查，力求完美。从改造车间完成首次质检，运到电解厂房在贴垫片前进行二次质 检，垫片贴好在电槽就位时再作一次质检，保证了电极面绝对无毛刺、露丝情况，避免了离子膜在 运行过程针孔出现的可能。 首台电槽D槽(144片单元槽)于1月20日改造完毕，22日进液开车。运行数据完全符合预 期，优于合同约定的性能保证值。 彩仞牟会国烧碱行业技术年会论文集 第二台电槽C槽于1月30日改造完毕，2月2日进液开车。从运行数据看，略优于D槽。主要 是D槽使用了库存的多种型号离子膜，C槽统一使用新购的旭化成F．6801膜。另外，D槽上有数片 单元槽电压比正常单元槽高150-250mV，可能是此部分电槽的阳极涂层损失过多。与电槽检修换 膜的历史记录对应，这几片单元槽在以往发生过