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离子膜电解槽工艺中电流效率的影响因素

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  • 发布时间:2021-09-14 14:30
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【概要描述】  离子膜是离子膜法烧碱工艺流程中的关键组成部分。离子膜应长期稳定地保持较高的电流效率及较低的槽电压,降低直流电耗,并延长使用寿命。下面简要介绍离子膜电解槽工艺过程中影响电流效率的因素。

离子膜电解槽工艺中电流效率的影响因素

【概要描述】  离子膜是离子膜法烧碱工艺流程中的关键组成部分。离子膜应长期稳定地保持较高的电流效率及较低的槽电压,降低直流电耗,并延长使用寿命。下面简要介绍离子膜电解槽工艺过程中影响电流效率的因素。

  • 分类:行业动态
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  离子膜是离子膜法烧碱工艺流程中的关键组成部分。离子膜应长期稳定地保持较高的电流效率及较低的槽电压,降低直流电耗,并延长使用寿命。下面简要介绍离子膜电解槽工艺过程中影响电流效率的因素。

  1 阳极液、阴极液浓度及温度对电流效率的影响

  阳极液浓度的改变对电流效率的影响十分明显。阳极液中NaCl的浓度降低,电流效率也降低,因为NaCl的浓度降低导致膜的含水率提高,OH-的反渗速度加快造成电流效率降低。如果阳极液持续处于低浓度下运行,导致膜膨胀,严重时会造成膜起泡、分层,对膜造成永破坏。膜膨胀后会导致Cl-渗透到阴极室,造成阴极碱中盐含量过高。同时NaCl的浓度降低,膜的水迁移数也会随之增加,导致Cl-向阴极室的渗透也加剧。当阳极液浓度过高时,膜的透水率随之降低,膜电压升高,电耗增加,膜的使用寿命降低。因此,出槽阳极液的质量浓度一般控制在200~220 g/L。

  2 电流密度对电流效率的影响

  不同电流密度下都有一个取得理想电流效率的温度点。资料显示,离子膜电解槽电流为1.0~4.0 kA/m2时,电流效率受电流密度的影响很少;但是当电流密度低于1.0 kA/m2时,OH-通过离子膜迁往阳极侧的比例逐渐增加,从而导致电流效率降低;同时,低电流密度下运行时间不宜过长,否则会造成膜性能下降。电流密度在没有达到极限电流密度的前提下,在很宽范围内变化对电流效率影响很小。

  3 电解液流量对电流效率的影响

  稳定且合适的电解液流量是保证电解工艺顺利进行的必要条件,是提高电流效率的有效途径。保证电解流量稳定主要是为了防止因为局部盐水浓度过高或者缺液而造成离子膜起泡,同时还能够降低OHˉ的反迁移。同时,在电解过程中,气泡效应对电解槽电压的影响十分显著。电解过程中电解槽内产生大量的氢气,使槽内气体率增加,气体在离子膜和电解槽上的附着量也必然增加,导致槽电压的升高。

  4 纯水的供应对电流效率的影响

  阴极液中的NaOH浓度要靠纯水的流量来控制。纯水供应异常时,会导致NaOH浓度不稳定,造成电流效率下降。如果纯水中的杂质含量过多,会造成成品碱中的杂质含量过高,进而造成产品质量下降;同时,杂质重金属离子在电流作用下被还原后附着在阴极槽一侧,导致槽电压升高,造成电流效率降低。因此,纯水的供应也是确保离子膜电解槽平稳运行的必要条件,同时是提高电流效率的有效措施。


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