国产离子膜运行总结

崔晓兵，杨振伟

（中盐常州化工股份有限公司）

1 运行电解槽介绍

中盐常州化工股份有限公司现有3套电解装置，其中6万t/a 烧碱装置是日本旭硝子公司AZECF2-563型电解槽，为自然循环单极式离子膜电解槽，有效面积为1.71 m2，设计电流密度3.33 kA/m2,共计32台，每台电解槽有30个电解单元，1997年投入运行，2003年进行阴、阳极的再生重涂，并且经历搬迁的过程，平均离子膜寿命＞36个月，目前使用的离子膜是旭硝子F-8020，F-8030，F-8031；杜邦N982TX，N2010TX，N2030TX。

该公司于2010年8月20日在AZEC-F2-563型电解槽EM-307安装30张国产离子膜，离子膜型号为DF988，运行至2013年5月。2012年4月1日在AZEC-F2-563型电解槽EM-312安装30张国产离子膜，离子膜型号为DF2801。这两台电解槽运行至2013年5月，各项安全指标，工艺指标均不逊于国外同类型号离子膜，整个运行情况安全、平稳，跟踪分析数据良好稳定。

2 运行数据

（1）DF988从2012年5月至2013年5月运行数据见表1和表2。

（2）DF2801从2012年5月至2013年5月运行数据见表3和表4。

（3）进口离子膜从2012年5月至2013年5月运行数据见表5和表6。

3 数据分析

DF988离子膜在该公司F2电解槽上运行至2013年5月已达33个月，在此过程中运行中经历多次停车和长期停车1个月的考验。各项安全指标、工艺指标均能可媲美国外同类型号离子膜，整个运行情况安全、平稳，分析数据良好稳定。DF2801离子膜运行13个月，从目前的各项数据分析，各项指标均优于同期的DF988膜。

（1）安全指标氯气含氢所有的分析数据为“检不出”，单元电压稳定，分布均匀，整个运行中未发现安全隐患。

表1 DF988运行数据

表2 DF988阳极电流效率

表3 DF2801运行数据

表4 DF2801阳极效率

（2）由于单极槽的特殊性，电解槽启动时采用瞬间高电流送电，在高电流的冲击下DF988膜和DF2801膜能保持安全稳定。

（3）运行中经历调峰运行，计划停车，连锁停车，长期停车1个月的考验，30%和32%碱的交替运行，说明国产离子膜的适应性较强。

表5 进口离子膜运行数据

表6 进口离子膜阴极效率

（4）DF988运行氯气纯度基本能保持98.0%（电槽运行不加酸），目前阳极电流效率仍能保持95.7%。

（5）碱中含盐能稳定在保持小于35×10-6，达到国家标准优等品要求。

（6）由于全氟磺酸层和全氟羧酸层之间采用无界面融合，使得全氟磺酸层和全氟羧酸层更为紧密，不易产生水泡，从而获得较低的电压和较高的电流效率。

（7）使用DF2801的电解槽氯气纯度和阳极电流效率均优于同期使用DF988的电解槽。

（8）由于F2电解槽的特殊性，因此该电解槽运行的电流密度低于复极槽，并且槽电压略高于复极槽。

4 结论

国产氯碱离子膜DF988和DF2801运行结论：

（1）从运行的各项数据分析结果表明，国产离子膜工业化运行安全性能达标，达到了工业化运行的条件。

（2）本次使用的国产离子膜DF988是属于无牺牲芯材的高强度离子膜，运行性能指标与国外同类产品相当，达到国际同类产品的水平，有部分指标优于国际同类产品。

（3）国产离子膜对碘有较强的耐受性。

（4）DF2801是带牺牲芯材的高强度离子膜，由于本次的离子膜DF2801厚度大于DF988，因此安全性能有进一步提高。

（5）要确保离子膜的安全稳定运行，运行管理是关键，特别是保证盐水质量，严格控制电槽阴极液、阳极液浓度、电槽槽温，严格控制气体压差，升降电流的及时调整都是保证稳定运行的基础。

（6）由于离子膜制造过程非常复杂，全氟磺酸树脂和全氟羧酸树脂的稳定性至关重要，并且对成膜过程的机械设备加工精度都有很高的要求，这对产品离子膜的性能有决定性作用，希望能得到进一步提高。

（7）完善对离子膜的分析和检测方法，对改善和提高离子膜的性能可以提供详实的数据，为产品的提升具有指导意义。

5 结语

国产离子膜的工业化应用，打破了国外公司垄断的局面，极大提升了氯碱行业的产业安全性。经过长达33个月的运行，国产氯碱离子膜在该公司的电解槽上能安全稳定运行，且各项指标均能达到如期效果，为今后大面积使用国产氯碱离子膜提供了真实可靠的数据。