二次盐水不纯物严重超标,会使电流效率急剧下降、槽电压升高。杂质蓄积带来的影响如表1所示。
11.1 事列1
某企业因烧结炭素管漏,α-纤维素和SS在树脂塔上堆积厚厚一层,影响二次盐水品质,使电流效率下降3%。
11.2 事列2
某企业因二次盐水含碘质量分数高达1.94×10-6(要求控制在1×10-7~2×10-7),运转10天的杜邦膜电解槽电流效率降至92%。
11.3 事列3
某企业二次盐水中Al3+含量严重超标,迟迟不能开车。
11.4 事列4
某企业二次盐水中Fe3+含量高,电解迟迟不能投入运转。
11.5 事列5
某企业二次盐水中Ca2+、Mg2+、Sr2+含量严重超标,使AZEC-M3电解槽的膜全部中毒。
11.6 事列6
某某企业盐水污染,使F2单极槽电流效率下降 3%。
11.7 事列7
某企业盐水污染,使使用杜邦膜的旭化成强制循环复极槽电流效率下降5%。
11.8 事列8
某企业二次盐水中Al3+、Si2+含量超标(Al3+质量浓度0.3 mg/L,正常时是0.03 mg/L,要求不高于0.1 mg/L),旭化成ML-32NCS电解槽电流效率下降4%。
11.9 事列9
某企业进树脂塔过滤盐水中游离氯含量高达0.004%时间长达1天, 使树脂中毒,二次盐水中Ca2+、Mg2+质量分数之和高达(1~2)×10-7,电流效率急剧下降。
11.10 事列10
某企业树脂被铁污染中毒,二次盐水中Ca2+、Mg2+质量分数之和由2×10-8升至10-7,电流效率下降,槽电压升高。
11.11 事列11
2007年,某企业因过滤盐水贮槽衬胶大面积损坏,造成进树脂塔盐水被铁严重污染,使树脂表面被铁化物覆盖或树脂内部的交换孔道被铁杂质堵塞,树脂的工作交换容量和再生交换容量明显降低,造成二次盐水中Ca2+、Mg2+含量严重超标,高达1×10-7,离子膜分析结果表明膜内的Ca2+、Mg2+沉积量远超出正常水平,BiTAC电解槽(使用旭硝子F-8020膜和杜邦N-2030膜)电流效率下降3%。
11.12 事列12
某企业脱氯淡盐水ORP失灵,又不进行人工分析。淡盐水中游离氯含量急剧升高,使烧结炭素管腐蚀,树脂中毒,二次盐水品质急剧下降,槽电压升高,电流效率下降。
11.13 事列13
某企业低电流密度自然循环复极槽(ML-32NCS),运转2年电流效率就下降至93%,除了阴极网焊点开焊刺破膜及阳极结构缺陷、盐水循环不佳、NaCl浓度分布不均以外,主要原因是二次盐水品质欠佳。企业日常分析未发现盐水品质有问题。但经旭化成抽样运转2年的旧膜并分析杂质沉积量,发现有些杂质含量大大超标。
11.14 事列14
2009年4月,某企业使用旭化成ML-32NCH和ML-32NCZ电解槽,因凯膜过滤器垫片漏,二次盐水中Ca2+、Mg2+质量分数之和高达(1~2)×10-7,电解槽电流效率由94.5%下降至92%~93%。
11.15 事列15
2006年10月,某企业进槽盐水中有机物大幅超标,引发槽电压急剧上升,电流效率下降,不得不紧急停车处理。因为离子膜吸收有机物后溶胀,排斥阴离子的能力减弱,导致电流效率下降;有机物附在阳极涂层表面,形成一层渗透性很差的物质,影响阳极活性,干扰了电流分布,造成槽电压升高。在膜表面质量浓度为0.25 g/m2的有机物将导致单槽电压上升100 mV。
11.16 事列16
2008年6月,某企业的伍迪BM2.7电解槽因进槽盐水中有机物含量严重超标,造成槽电压升高,氯气纯度下降。
分析造成该情况的原因有4点。①TOC含量超标,使阳极液产生泡沫,阻碍了阳极室上部气体的流动,影响电解液的分布,造成局部浓度过低,影响氯气纯度。阳极液的充气度增加,电阻增大,电压上升。②TOC含量超标会使离子膜膨胀和短时间脱液,降低阻止阴离子的能力,影响膜的电流效率。③TOC含量超标使阳极室的气相区域增大,膜的电流密度分布不均匀,膜的有效面积减少,实际膜的电流密度升高,槽电压上升。④TOC含量超标。TOC能不透过性地覆盖阳极涂层,降低阳极活性区域,使槽电压升高,电流分布变差;也能透过性覆盖阳极涂层,限制氯离子接近阳极,增加氢气的生成,缩短阳极使用寿命。
提出如下改进措施:①停车洗槽4 h,控制阳极液质量浓度为285 g/L,阴极液质量分数为30%;②保证盐水系统外加水品质合格;③若TOC含量超标,运行电流不宜过高,以不超过4.0 kA/m2为佳。
11.17 小结
上述16家二次盐水中Ca2+、Mg2+等离子严重超标,使电解槽电流效率急剧下降,槽电压升高。由此得到如下教训。
(1)盐水品质是保证离子膜运行性能稳定的关键,出现盐水品质问题,要及时采取相关措施,问题严重的要果断停车,尽量减少膜被污染而造成性能永久下降。
(2)加强现场巡检与DCS监控,发现问题及时联系,及时处理,不断提高操作水平与异常情况处理能力。
(3)用精制盐的企业,一定要杜绝工业用精制盐和食用含碘精制盐混合,保证二次盐水中碘含量合格。
(4)由于对二次盐水中Ca2+、Mg2+含量的人工分析(原子吸收分光光度计或ICP)间隔较长,导致未能在Ca2+、Mg2+含量超标初期及时发现,造成严重后果的,要安装在线Ca2+、Mg2+含量检测仪,以便对二次盐水的品质进行瞬时监控。
(5)加大对二次盐水精制单元的管理力度,尤其是监控树脂塔的品质。
(6)对新建项目,需严把贮槽、管道的衬胶品质。
(7)进树脂塔的过滤盐水中游离氯含量要严格控制为0,从仪表指示和人工分析两方面下手把住关。
(8)欲使进槽盐水有机物含量合格,加入次氯酸钠处理微量有机物的方法成效有限,最有效的方法是彻底切断各种有机物来源。
12 膜起泡
电解槽结构不合理、膜品质差或操作控制有误,都会使膜起泡。所谓复合膜起泡,就是膜局部在两层膜之间有水积聚(全氟羧酸和全氟磺酸两层膜透水量不同,全氟磺酸膜透水量大于全氟羧酸膜),泡不破对电流效率和碱的含盐量没有影响;若泡破了,羧酸层阻挡OH-和Cl-的能力大大下降(若泡破的面积大,破泡局部几乎无阻挡OH-和Cl-离子的能力),使更多的Cl-渗透到阴极液中。起泡的部位,有的是在膜四周粘垫片处,有的是在上部,有的是整张膜都有。起泡是膜机械损伤的一种形式,最终会导致膜性能下降和膜穿孔,影响膜的使用寿命和有关经济技术指标。因此,在设计、制造电解槽、膜成型时一定要保证品质,在操作时一定要按照控制点和操作规程办事,想方设法防止或减少水泡的发生。
12.1 膜起泡原因
12.1.1 电解槽与电极的结构不尽合理
(1)槽阳极室内液体循环量不足,使阳极液NaCl浓度分布不均。
(2)电流分布不均。
(3)电极存在缺陷。
12.1.2 膜品质有问题
(1)全氟羧酸和全氟磺酸两种膜水渗透不平衡。
(2)复合膜层间粘接强度不高。
(3)磺酸与羧酸层间梯度较陡。
12.1.3 电解操作条件欠佳
(1)阳极液NaCl浓度低。
(2)阳极液酸度过大。
(3)阴极液NaOH浓度过高。
(4)膜预处理工艺条件不当。
(5)膜装反了。
(6)过电流。
(7)反向电流。
(8)槽温过高。
(9)停车排液不及时不彻底。
(10)盐水局部NaCl浓度过低。
(11)为保持膜湿润,停车排液水洗时进口软管要留一半水,但有的留水过多,浸泡部分膜。
(12)杂质沉积。
(13)膜的阳极侧被覆盖或遮蔽。
12.2 膜起泡典型事例
12.2.1 事例1
某企业因精制盐防结块剂亚铁氰化钾被氯气等氧化生成铁氰化钾及铁离子,部分堵塞蓝星(北京)化工机械有限公司ZMBCH电解槽盐水分布器小孔(经测定,Φ 1.5减至Φ 0.6),使电解槽阳极室阳极液循环不好,NaCl浓度局部偏低,加之电解槽过电流时有发生、停车排液不彻底不及时、进槽盐水NaCl浓度有时偏低、极化整流器不能及时正确投入等原因,使2台槽70%的膜起泡严重(大的有排球大),槽电压升高,后用pH值为2的稀盐酸清洗。洗槽方法是:先洗槽外(盐水高位槽→阳极液循环槽→脱氯),后洗槽内。
12.2.2 事例2
某企业ICI FM21电解槽的N-90209膜运行2.5年,盐水进口上方的膜有鼓泡,膜四周尤其是膜顶部有些皱纹。运行4年,膜四周的皱纹有所加深,盐水进口处膜上方的水泡加重,造成阳极栅条部分出现碱蚀情况。主要原因是阳极液NaCl浓度分布不均匀,据ICI分析,该处阳极液NaCl质量浓度最低为120 g/L,造成膜鼓泡分层。改进了ICI电解槽的结构—加分离板,以增大阳极室内盐水循环,使阳极液浓度分布均匀,减轻该区域膜的分层情况。
12.2.3 事例3
某企业的氯工程BiTAC电解槽用杜邦N-981和N-2010膜,在膜上部30 cm区域产生针孔及鼓泡。分析原因如下。
(1)气泡效应。
在离子膜电解槽的运行中,越靠近电解槽上部,气泡分布越多,膜在气液两相介质下,特别是气液分布不均匀时,造成膜一会儿暴露在气相区,一会儿又暴露在液相区,使膜受力不均,形成了层间分离效应,时间越长,则形成的鼓泡越明显。
(2)电流密度分布不均。
由于膜本身存在薄厚不均的情况,在膜上部区域,由于气泡增多,而气相的导电性能与液相相比差别甚远,使电流在流过膜上部区域时,集中在液相部分,这样造成电流密度在气相越多的区域分布越不均匀。如果恰好集中在膜比较薄弱的区域,则极易造成膜击穿,形成针孔。
(3)电解槽进料盐水小管的流量分布不均和流量部分偏小。进料小管管口有内凹,流量减小。开车时发现进料盐水或碱液小管管壁有气泡附着,影响流量,使膜起泡或成针孔。
(4)单槽或单列电解槽停车时,运行槽流量小。在离子膜电解槽单槽或单列停车时,因为要对停车槽进行阳极液置换,所以必须关掉循环回电解槽的淡盐水,这样使运行电解槽的进槽盐水量减小,虽然仍能保证其出口淡盐水的质量浓度在200~210 g/L,但气体率大大增加,从而增加了膜的层间分离效应,增加了电流密度的不均匀性,增大了膜形成针孔和鼓泡的可能性。
(5)防腐蚀电流不能及时跟上。
靠人工在10~30 min内供防腐蚀电流,以免紧急停车后电解槽内氧化还原性最强、即原电池效应最强时,由原来的阳极变负极,阴极变成正极,使Na+、H2O等出现反向移动,导致膜鼓泡。
(6)淡盐水浓度、pH值、二次精制盐水品质等的影响。
淡盐水浓度降低,膜透水率增加,当多出的水流超出膜的承载能力,则使膜膨胀、鼓泡。pH值调节不稳定导致pH值低于2,膜阴极侧羧酸层由Na+型变成H+型,失去Na+的传导能力导致鼓泡。二次盐水中一些重金属在膜处沉积,时间越长,沉积越多,沉积在膜中的杂质使膜表面凸起,进一步产生针孔和鼓泡。
12.2.4 事例4
有些全部使用旭化成强制循环复极电解槽的企业,停车排液不及时不彻底,致使膜起泡。旭化成明文规定,强制循环复极电解槽停车超过1 h不能直接再开车,须排液水洗。因为旭化成这种槽型不设极化整流器,若不按规定及时排液,反向电流的作用会导致膜起泡。
12.2.5 事例5
某企业旭化成ML-32NCS电解槽因自然循环进口软管比强制循环管细及阳极网与底部导管间隙太小等原因,停车虽水洗后进口留下2/3~3/4水,但因膜表面水还会流下,使进口软管水满,甚至浸泡膜底部。如不及时排出,使膜底部长时间被水浸泡,就会使膜起泡。该厂曾多次发生此类事故。后将盐水和碱液进口总管加设可以自动控制进口软管2/3~3/4液位的装置,上述问题得到解决。
12.2.6 事例6
某企业蓝星北化机MBC-2.7电解槽解除联锁倒阴极液循环泵,断液1 min,槽压剧增,膜起泡。倒泵要按操作规程进行,不要解除联锁。
12.2.7 事例7
2007年7月,某企业F2槽意外事故停车,使电解槽阳极液和阴极液循环停3 h,电解槽内一直保持高游离氯和高碱浓度状态。同时,停车期间有反电流产生并导致膜起泡。另外,由于未进行盐水置换,活性氯和次氯酸盐未能从阳极室排出,阳极上发生还原反应,阴极上发生氧化反应,使阴极、阳极涂层腐蚀、脱落,槽压升高。F2槽停电要进行电解液循环,并严格控制电解液浓度,盐水要置换。
12.2.8 事例8
某企业F2单极槽停车,阳极室因不能及时补充液体,造成其液位下降,使水反向扩散,导致膜分层、起泡。因此,电解槽长期停车过程中必须保持阴、阳极室液位处于正常状态,阳极液始终覆盖离子膜。
12.2.9 事例9
某企业旭化成强制循环复极电解槽,曾多次因酸度太大而导致膜氢化,不但槽电压急剧升高,而且使膜起泡。有很多企业曾因加酸自控阀失灵,pH玻璃电极损坏,以及电解槽停车忘记停酸或开车时过早加酸而使阳极液酸度过大,造成多张膜出现水泡或损坏。
12.2.10 事例10
2006年9月,某企业蓝星北化机ZMBCH电解槽开车时未加二次盐水,使稀盐水中NaCl质量浓度低至40~50 g/L,造成膜起泡,槽压升高。
12.2.11 事例11
某企业4台旭化成ML-32NCS电解槽运转20个月,换膜时发现大部分膜起泡,分析其原因如下。
(1)电解槽阳极结构有不完善之处,使NaCl浓度分布不均匀。
(2)因电气、仪表、工艺及公用工程,特别是换漏膜(阴极网焊点开焊刺伤膜)等原因,电解槽停车较为频繁,每年每台电解槽停车十几次。
(3)因树脂塔到电解槽的二次盐水过滤器部分堵塞,进槽盐水流量不足,使出槽淡盐水NaCl质量分数仅为17.0%~17.5%(要求在18.1%~18.9%)。
(4)旭化成自然循环电解槽规定2 h要排液水洗1次。但有时因种种原因已远远超过2 h仍不排液水洗,停车的原电池效应产生的反向电流及水的反向迁移,使膜起泡。
(5)自然循环槽60~300 L/h的31% HCl与14 m3/h盐水(1台1万t/a的槽淡盐水流量为2 m3/h)混合不均,局部有酸度过大的可能,使膜起泡。
12.2.12 事例12
2008年5月,某企业的蓝星北化机ZMBCH 2#电解槽由144个单元槽加至152个单元槽。检修结束后送电至6 kA时,检测到第152单元槽电压迅速上升至3.8 V,0.5 h后槽电压升至4.6 V。停车拆开第152单元槽检查,发现离子膜整个膜面均出现小水泡,阳极室内布液管堵塞,因阳极液流量不足而使槽内盐水浓度低,水电解,离子膜起泡,单元槽电压上升。拆开阳极进口总管尾部盲板,发现很多细小颗粒,一部分小颗粒是管道垫片老化引起的,另一部分颗粒是衬胶管被腐蚀生成铁锈形成的。
以后生产中要注意:①电解槽停车时应拆开阴极和阳极过滤器并清洗;②停车检修时也要拆开阴极和阳极进口总管尾部盲板并冲洗;③树脂塔后管道要选用优质低钙镁衬胶管或CPVC管,并定期检查更换。
12.3 膜起泡的预防方法
(1)电解槽与电极结构设计优化。
①电解液浓度分布均匀;②电流分布均匀;③电解槽中快速释放氯气的结构设计合理;④尽量减少电极的缺陷。
(2)提高全氟磺酸/羧酸复合膜抗剥离和抗起泡的能力。
①选用两种相容性匹配的全氟碳树脂薄膜用于复合,以提高膜层间的粘接强度。②以两种全氟碳树脂的共混膜作为复合膜的中间层,以提高其膜层间的抗剥离强度。③以三元共聚物薄膜用作复合膜的基膜,借助于膜层间相容性的改善而提高其粘接强度。④以强力粘接型的两种全氟碳树脂共挤出预复合膜用作复合膜的基膜,以增进其抗剥离的能力。⑤须保持全氟磺酸/羧酸复合膜界面上较缓的羧酸层梯度。
(3)强化操作,使离子膜能在较佳的电解工艺条件下运行。
a.严格控制出槽阳极液的NaCl浓度和pH值。b.严格控制阴极液NaOH浓度。c.把好膜预处理关。d.膜面一定不能装反。e.防止过电流。f.温度适宜。g.克服反向电流的影响。h.排液彻底及时。i.克服盐水局部浓度过低的问题。j.停槽排液水洗后,电解槽进口软管水量既能保证膜湿润,又不能使膜被水浸泡。k.避免阳极垫片、润滑油、密封胶、离形剂等物质覆盖膜阳极侧。l.停车期间,避免阴极液离子浓度低于阳极液离子浓度。
(4)槽电压大于4 V的单元槽不能继续运转。因为这样的单元槽阳极涂层仅剩20%或更低,电流分布不均,有涂层处局部过电流,使膜起泡。
12.4 膜起泡的处理方法
正常运转的电解槽,若阳极涂层、阴极涂层和工艺操作等没问题,而单槽电压升高,应要考虑膜已起大泡。因为直径为1~2 mm的小水泡不会使单槽电压上升,大水泡使单槽电压上升0~50 mV,水泡面积占膜总面积的30%,单槽电压升高50 mV,水泡面积占膜总面积的50%,单槽电压升高300 mV。当单槽电压升高超过300 mV,应将膜从槽上取下放入0.1 mol/L的NaOH液体中充分浸透,使水泡缩小或消失后再入槽(根据经验,大、中水泡10~20天变成小水泡,小水泡5~10天可消失)。有针孔的膜,若同时发现有水泡,也必须将其放在平衡液槽中,待水泡缩小或消失后,才能以辊压的方式进行找漏,以防将水泡压破。也可以采用厚垫片,以确保极间距离,防止已缩小的水泡上槽组装后被碰破。水泡已破又出现针孔的膜不能重新使用,除非已破水泡又出现针孔且数目不多,补后再用。
13 电解槽加酸酸度和pH值控制不严
13.1 电解槽加酸的利弊
电解槽加酸的益处如下。
①降低氯气中氧含量,提高氯气纯度。
②减少对阳极涂层和钛基体的腐蚀,延长阳极涂层寿命。
③提高阳极电流效率,增加氯气产量。
④适用于对氯气纯度和氯中氧含量要求严格的产品(如PO、氧氯化法PVC等)。
⑤提高阳极液中NaCl的浓度,降低阳极液电阻,降低槽电压。
⑥降低脱氯系统处理的负荷。
⑦减少对垫片的腐蚀
(HClO+HCl→Cl2+H2O;NaClO3+HCl→NaCl+Cl2+H2O;NaOH+HCl→NaCl+H2O)。
⑧减少淡盐水中的氯酸盐含量。
⑨减少对蒸发和固碱设备的腐蚀,减少成品碱中铁离子的含量。
⑩减少成品碱中Na2CO3含量(Na2CO3+HCl→CO2↑+H2O+NaCl)。
弊端如下。
①误操作加酸量大,使膜起泡。
②增加投资。
③操作较复杂。
13.2 电解槽加酸误操作实例
(1)事例1。
2003年7月,某企业的北化机ZMBCS电解槽因加酸量过大(刚加酸时,虽有阀位和流量指示,但因堵塞,酸实际并未加进去,当阀位开到一定程度,突然崩开,酸量突然增大),使膜由—COONa型变成—COOH型,即膜被氢化,槽压急剧升高,因时间短,膜未出现水泡、孔洞,伴随进酸量正常,槽压逐渐下降,2天后恢复正常。
(2)事例2。
使用北化机MBC-2.7和ZMBCH电解槽的企业,因加酸量不足(电解槽出口淡盐水pH值仅为3.5~4.0或更高),氯气中氧含量升高,腐蚀阳极涂层及钛基体,使阳极寿命缩短,电解槽运行4~5年(电解槽保证寿命是8年)时,阳极电压降升至近150 mV,表明阳极涂层应该重涂了。因此,电解槽加酸一定要严格控制电解槽出口淡盐水pH值为2.5~3.0(本应控制在2.0~2.5,但为防止加酸过量,故将pH值提高一些),保证阳极涂层8年以上的寿命。
(3)事例3。
1998年10月29日,某企业的旭化成ML-32NCS电解槽运转2年后发现G槽和H槽盐水进口管1#~48#、盐水进槽58#~98#牺牲阳极腐蚀严重,后更换。1999年10月18日,该企业的旭化成ML-32NCS电解槽运转3年又发生E、F槽盐水进口管1#~49#,盐水进槽50#~98#牺牲阳极腐蚀严重,后更换。
分析原因如下。①因电解槽与阳极液循环槽位差小,距离又远,电解槽阳极液出口受阻,经常发生阳极液出口软管流量波动,甚至断流,有时长达20~50 s。若不能及时断电,就会造成电化腐蚀。②膜到后期,电解槽加酸量大,有时进口酸度超标(控制在0.15 mol/L以下),再加之盐水与HCl混合不均,造成牺牲阳极的化学腐蚀。
采取措施如下。①阳极液循环槽下降0.5 m,加大电解槽与阳极液循环槽位差;②电解槽加酸质量分数由31%改为17%。③电解槽加酸不能过量。
(4)事例4。
某企业的旭化成ML-32NCS电解槽因膜漏而使电解槽出口淡盐水pH值增高。为降低该pH值,增加电解槽加酸量,使进口酸度大于0.15 mol/L,造成膜漏更加严重。膜漏要停车换膜,不能采取多加酸降低电解槽出口淡盐水的pH值,以免造成电解槽进口酸度严重超标(此类槽型电解槽进口酸度要严格控制在0.15 mol/L以下),使膜漏的更加严重。
13.3 电解槽加酸应注意的问题
(1)旭化成电解槽加酸,既控制电解槽进出口淡盐水酸度和出口淡盐水pH值,又控制氯中氧含量。分析其原因如下。
①氯中氧含量与电解槽阳极液pH值呈线性关系,pH值高,氯中氧含量高,反之亦然。加酸为中和阴极室反渗到阳极室OH-,减少其放电和发生一系列副反应。阴极效率低,要多加酸,提高阳极效率,降低氯中氧含量。但为了防止酸加过量,危害膜,因此,要严格控制电解槽进口淡盐水和二次盐水混合盐水酸度。
②在膜运转的不同阶段,加酸量是不同的,初期加的少,后期加的多。即使加的酸量足够,在膜运转的不同阶段,氯中氧含量也是不同的,其体积分数基本是在0.5%~0.8%,因为加的酸能中和掉大部分OH-,还有少部分不能中和(二者比例为6∶1)。随着膜阴极电流效率的逐渐下降,OH-反渗到阳极室逐渐增多,未被中和的OH-也相应增多,故氯中氧含量略有增加。
③还有一部分生成氯酸盐。
(2)通过酸度计算出的pH值要比真实的pH值高0.5~1.0。因为SO2-4含量要影响pH值,还有一些其他因素。
(3)酸度太大,不仅使膜氢化,槽电压急剧升高,膜起泡,而且腐蚀牺牲阳极;酸度太小,使氯中氧含量升高,腐蚀阳极涂层及钛基体,使阳极寿命缩短。因此,要严格控制电解槽阳极液pH值和酸度。
(4)紧急停车和联锁停车,设计为自动停止加酸,但一定要保证加酸自控阀的灵敏性,pH电极的完好和准确,同时要经常校核pH计和分析的准确性。
(5)旭化成强制循环复极电解槽集中循环工艺加酸处由加在阳极液循环槽中,改加在每台槽进口处。这样,虽解决了阳极液循环泵气蚀造成其出口压力波动(影响电解槽压差)及电解槽电流效率不同(加酸量相同)的问题;但膜运转到中后期,因槽加酸量逐渐增加,加酸后产生的氯气会造成盐水进口软管抖动,影响膜的正常运行。为解决此问题,建议要进行二次加酸。所谓二次加酸,即先在阳极液循环槽中加酸,加酸量为集中循环各电解槽中最少那台槽加酸量的N倍(N为集中循环电解槽台数),然后每台总加酸量减去阳极液循环槽加酸量的N分之一,就是每台电解槽的二次加酸量。
(6)旭化成强制循环复极电解槽单槽循环工艺中,只在阳极液循环槽中加酸,同样存在其泵出口压力波动影响压差的问题。若仅加在电解槽进口,同样存在上述盐水进口软管抖动的问题。因此,也要二次加酸。
(7)二次盐水含铁高于10-7,电解槽不能加酸(电解槽不加酸,电解槽出口阳极液pH值为4~5,Fe不会形成Fe2+、Fe3+,否则铁会沉降在膜和阳极表面,对膜性能不会造成永久不可恢复的影响),若加酸因Fe变成铁离子,进到膜中生成铁的氢氧化物Fe(OH)3、Fe(OH)2堵塞离子膜通道,使槽电压升高。若铁离子含量过高,还会使电流效率下降。
摘自:氯碱工业,2012年第3期
作者:程殿彬《氯碱工业五十年精品论文汇编》