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1 基本情况

离子膜装置于2000年3月18日投产，至今已运行29个月的时间，对离子膜的运行电流已进行了两次提升。

由设计时额定电流密度3.89 kA/m²提高至4.5 kA/m²（其他一些厂家采取的方法为：越运行到后期，离子膜的运行电流越往下降），对极少部分离子膜进行了更换，并对更换下的离子膜进行了分析，制定了一些相应的解决措施，使离子膜的运行保持了较好的水平。

2 损坏情况

(1)膜针孔主要分布在离子膜四周靠近槽框区域和离子膜上部30 cm的长方形区域(见图1)。

(2)膜的鼓泡主要分布在膜上部30 cm左右的长方形区域，且在靠近阴极侧（图2中方格部分）尤为严重。

3 原因分析

3.1 边缘区域针孔原因分析

对膜四周边缘部分针孔多的现象进行分析，电解槽边框部分存在不平整区域，经对部分单元电解槽进行检测，发现单元电解槽存在下述现象：

(1)一些极网本身边缘部分存在毛刺；

(2)极网与电解槽边框焊接打磨不平整；

(3)少部分极网在经历长时间运转后，边缘有变形上翻现象，且有焊点脱落。

在装置运行过程中，上述现象的存在，会因压力波动造成膜与极网边缘形成摩擦，致使膜边缘产生部分针孔。

3.2 在膜上部30 cm区域产生针孔及鼓泡分析

3.2.1 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，离子膜在气液两相介质下，特别是气泡分布不均时，造成离子膜一会儿暴露在气相区，一会儿又在液相区，使离子膜受力不均，形成了层间分离效应；时间越长，则形成的鼓泡越明显。

3.2.2 电流密度分布不均

由于离子膜本身也存在薄厚不均的现象，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越分布不均；如果恰好集中在膜比较薄弱的区域，则极易击穿膜，形成针孔。

3.2.3 电解槽进料盐水小管流量的影响

在本厂12台BiTAC-829电解槽中，只有部分电解槽部分单元的膜存在针孔和鼓泡现象，而不是整个电解槽所有单元都存在。通过停车对电解槽进行检修，发现有部分单元进料小管管口有内凹现象，这就减小了该单元的流量，造成针孔、鼓泡。在电解槽的开车过程中，有时发现其进料小管管壁有气泡附着，这样也影响了进槽盐水或碱液的流量，也易使膜出现针孔或鼓泡。

3.2.4 单槽或单列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，这样使得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的范围，但气泡率大大增加，从而提高了膜的层间分离效应，增加了电流密度的分布不均性和膜形成针孔及鼓泡的可能性。

3.2.5 防腐蚀电流不能及时跟上

本装置在设计运行之初，防腐蚀电流所需的备用电源设计欠妥，在遇到突然停电等紧急停车的情况时，防腐蚀电流不能及时供上，而要靠人工在10～30 min后才能恢复。这样，在离子膜电解槽紧急停车后，其氧化还原性最强。即原电池效应最强时，由原来的阳极变成了负极，阴极变成了正极，使Na⁺、H₂O 等出现反向移动，导致膜膨胀、鼓泡。

3.2.6 淡盐水浓度、pH值、二次盐水质量等的影响

淡盐水浓度降低，膜透水率增加。当多出的水流超出了膜的承载能力时，则使膜膨胀、鼓泡。pH值调节不稳导致pH值小于2时，膜阳极侧羧酸层由“Na”型变成了“H”型，失去Na⁺的传输能力，最终导致膜鼓泡。

二次精制盐水中一些重金属离子在膜中沉积，时间越长，沉积越多。沉积在膜中的杂质使膜表面凸起，进一步产生针孔或鼓泡。

4 处理措施

(1)修电解槽时仔细检查膜，发现有毛刺及时打磨；如发现极网边缘有变形，则需进行单元更换，将变形单元极网送厂家检修。

(2)检修电解槽时,仔细检查每根单元进料小管，更换管口有变形的小管,小管内壁如有附着物则进行清洗。

(3)电解槽开车时，仔细检查各单元进料小管是否有气泡附着,如有附着则用手轻轻弹掉。仔细检查各单元溢流情况,确认每单元都有溢流且大小一致，才可送电开车。

(4)停车时严格进行阳极液置换,保证置换时间,严格控制盐水浓度，防止盐水浓度偏高冷却结晶刺伤膜。单槽或单列停车时控制置换时间要短,并要合格,尽量使电解槽液的流量在规定范围内,并尽量使电解槽进出口盐水浓度、碱液浓度在规定范围内。

(5)对防腐蚀电流系统进行改造,在紧急停车或正常停车后，使电解槽极化电流能自动及时跟上。

(6)尽量保证操作条件平稳,指标合格,特别是淡盐水浓度、pH值、二次精制盐水质量等。