扩张阳极改性隔膜电解槽的开停车保护

黄 群

（武汉祥龙电业股份有限公司，湖北 武汉 430078）

扩张阳极改性隔膜电解槽的开停车保护

黄 群

（武汉祥龙电业股份有限公司，湖北 武汉 430078）

介绍了在扩张阳极改性隔膜电解槽的开停车保护时采取的措施及其效果。

扩张阳极改性隔膜电解槽；开停车；保护措施

1 电解槽停车保护的必要性

武汉祥龙电业股份公司氯碱厂原有198台30－Ⅲ型普通隔膜电槽，从2007年5月开始逐步更新为扩张阳极改性隔膜电槽，到2007年底，90台电槽更新完毕，在47 000 A电流下运行了1年，情况比较稳定。2008年下半年开始，受全球性的金融危机影响，氯碱市场急剧萎缩，2008年8月到2009年2月，曾先后3次停车一半电解槽以维持生产。由于没有电解槽停车超过10天的经验，在停车之前，采取了一些措施保护电解槽，以避免长时间停车对电解槽造成的危害。

金属阳极电解槽运行过程中的阳极液pH值为3.0～4.0，加上长期断电过程中电槽原电池的逆向电流作用，电槽停车期间如果不采取必要保护措施，不但强酸性介质对阴极网袋产生腐蚀，严重生锈，还会使吸附在阴极网袋上的石棉隔膜变松，隔膜渗透率变大，导致开车后氯中含氢、含氧偏高[1]。有的氯碱厂在停车期间由于没有采取保护措施，开车后氯气总管氯含氢高达3%以上，给电解和氯系统生产带来严重威胁[2]。特别是在低电流密度情况下，电槽液面难以控制，造成干槽，严重时被迫紧急除槽。因此，只有采取有效的停车保护措施，才能避免因长期停车对电槽产生的不利影响。

2 电解停车后及开车前采取的保护措施

针对实际情况，认为90台新扩张阳极改性隔膜电槽具有隔膜致密、氯中含氢低的特点，决定停新电解槽，并采取以下保护措施。

2.1 碱性盐水保护

在停车过程中，待直流电降完后，先用碱性不饱和盐水置换电解槽内的浓度较高的酸性阳极液，然后再封槽，并将阳极液位加到15～20 mm，特别要提到的是对于那些电解液浓度较高且液面也很高的电槽，需要延长置换时间，使隔膜中的钙镁沉淀物尽可能被冲走。停车期间经常检测阳极液的pH值，使其保持微碱性，并注意保持阳极液位。使用的碱性不饱和盐水中NaCl、NaOH的质量浓度分别为280~300 g/L和3~5 g/L。

2.2 外加电源保护

电解槽停车后，由于电解产物的存在，形成反电势的作用，电槽产生“反极性”现象，阴极铁丝网被腐蚀，产生Fe2+[3]，再次开车就会造成氯中含氢高，为电解生产埋下不安全隐患。为此，专门设置1套小型直流电源装置，在电解停车后，向电解槽通入6 A的直流电保护阴极，90台电槽总电压为150～180 V。

表1 停车前后电槽各项检测数据汇总

2.3 开车保护

开车时的升电流速度，一般遵循“前快后慢”的原则。在通电初期（20 kA以下）电流升速较快，因为隔膜在低电流运行下不耐盐水冲刷，有可能引起碱质量浓度下降、氯纯度下降、氯中含氢升高。在通电的中后期（20 kA以上），电流升速应慢些，不能过快，否则，易引起碱质量浓度升高、氯酸盐升高、电流效率下降。由于3次停车时间都较长，远远超过了原有的最长停车10天的经验，当电流升到30 kA时，立即分析氯中含氢量，以免由于氯中含氢量过高，影响安全生产。

由于在停车期间采取了适宜的电槽保护措施，停车前对电槽的基本状况估计准确，3次开车时电解槽氯内含氢数据都在控制范围内，单槽H2/Cl2没有超过2%的，为生产提供了安全保障。

停车前后电解槽检测数据见表1。

从2008年8月到2009年2月，新电解（全部是扩张阳极改性隔膜电槽）有3次停车，3次停车最短的1次是23天，最长的1次是63天，虽然有停车保护措施，但多次长时间停车，对电槽不可避免地产生了较大影响，最突出的是电流效率下降，由第一次停车前的95.96%降到了第三次开车后的91.13%，同时，氯中含氧和槽压指标也略有上升，但涉及到安全生产的最重要指标——H2/Cl2数据相对稳定。到2009年5月，经过3个月较稳定的生产后，新电解的电流效率逐步上升到93.50%左右，氯中含氧也趋于正常，电槽质量稳定。

［1］彭焕涛.停车保护措施对金属阳极电解槽长期停车后继续运行性能的影响.氯碱工业，1994，（9）：5－7.

［2］华 伟.金属阳极电解槽的停车保护.宁波化工，1995，（2）：34－36.

［3］魏庆华.浅谈隔膜电解槽停车期间的保护.河南化工，1990，（11）：27－28.

Countermeasures of influence reduction of run and stop on modified diaphragm electrolyzer with spread anode

HUANG Qun
(Wuhan Xianglong Electric Industry Co.,Ltd.,Wuhan 430078,China)

The protection measures for run and stop of modified diaphragm electrolyzer with spread anode and its effects were introduced.

modified diaphragm electrolyzer with spread anode;run and stop;protection measures

TQ114.26+2.1

B

1009－1785(2010)01－0009-02

2009-07-28