膜极距电解槽反向电流控制方案探讨.pdfVIP

“锕电尔杯”论文交流会文集 膜极距电解槽反向电流控制方案的探讨 李学伟+，李凌云 (唐山三友氯碱有限责任公司，河北唐山063305) 【关键词]膜极距电解槽；反向电流；危害；控制方案 [摘要】介绍了电解过程中反向电流的形成原理及危害，比较了现有膜极距电解槽运行中反向电流控制的 几种工艺方案。 1膜极距电解槽 离子膜法烧碱电解槽大多采用复极式设计，每 膜极距电解槽，即在电解单元中阳极网与阴极 个电解单元由复极单元槽与离子膜组成，其每个单 网仅以离子膜厚度为电极极距的电解槽。膜极距可 元运行示意图如图2所示。 以有效减小溶液电阻、降低电解电压，达到节能耗降 成本的目的。 在膜极距电解槽中，阴极网用弹性镍丝支撑，以 轻微张力将离子膜压覆在阳极网上。由于阴极网与 稀 离子膜直接接触，所以膜极距电解槽有别于有极距 水 电解槽结构。极网面网改用光滑的氧化钉涂覆，避 免扎伤或划伤离子膜。膜极距电解槽结构示意图如 图1。正是由于这个降低电压的结构和涂层材质的 变化，带来新的问题需要我们去认识和注意，那就是 反向电流对膜极距电解槽的影响。 离子膜 图2电解槽运行示意图 在电解槽运行时，首先由整流器提供电解反应 的动力，也就是我们理解的电流，其真实作用在于提 供电场驱动电子或电荷定向移动。整流器的正向输 出端与电解槽的阳极终端相连，负向输出端与电解 槽阴极终端相连，整流器与外部电网构成电解槽的 外部电路。在电解槽的内部，阳极是钛极网与盐水 图1膜极距电解檀结构示意图 溶液组成阳极电极体系，在极网与盐水溶液界面发 2反向电流形成的原理和危害性 2．1反向电流的成因 生失电子的化学反应：2Cl一一Cl：+2e一。电子由 2．1．1 离子膜法电解槽中电路组成 盐水溶液被转移到钛极网并经整流器这个外部电路 ·[作者简介]李学伟(1982一)男，工程师，20Q5年毕业于燕山大学环境与化学工程系应用化学专业。现任唐山三友氯 碱有限责任公司烧碱车间副主任。 [收稿日期]2014—02—24 44 膜极距电解技术研讨会论文专辑 和电网到达整流器的负向输出端；单元槽内带正电 溶液组成。没有电流通过时，电极两相界面处于稳 的Na+在电场作用下由阳极室穿过离子膜到达阴极 定的平衡态。而有电流通过时，金属导体上自由电 室。阴极是镍极网与烧碱溶液组成阴极电极体系。 子很快由阳极经槽外金属导电回路转移到阴极，但 在极网与烧碱溶液界面发生得电子的化学反应： 发生电极反应的两相界面电子释放速度低于钛极 网。也就是说，阳极电极反应：2Cl一一Cl：+2e一， 2H++2e一一H：。电子由整流器负向输出端进入 单元槽电极内部，这样就形成了完整的电解槽电解 释放电子的反应慢，使阳极钛金属相上呈现缺失电 电路。同时要注意：电解槽并非完全的只与整流器 子的现象，表现为带正电；而阴极则相反，阴极的得 连接。电解槽连续向内输入和连续向外流出盐水溶 电子的反应：2H++2e一-+H：接受电子速度慢，镍极 液