黃 群

（武漢祥龍電業(yè)股份有限公司，湖北 武漢 430078）

擴(kuò)張陽(yáng)極改性隔膜電解槽的開(kāi)停車(chē)保護(hù)

黃 群

（武漢祥龍電業(yè)股份有限公司，湖北 武漢 430078）

介紹了在擴(kuò)張陽(yáng)極改性隔膜電解槽的開(kāi)停車(chē)保護(hù)時(shí)采取的措施及其效果。

擴(kuò)張陽(yáng)極改性隔膜電解槽；開(kāi)停車(chē)；保護(hù)措施

1 電解槽停車(chē)保護(hù)的必要性

武漢祥龍電業(yè)股份公司氯堿廠(chǎng)原有198臺(tái)30－Ⅲ型普通隔膜電槽，從2007年5月開(kāi)始逐步更新為擴(kuò)張陽(yáng)極改性隔膜電槽，到2007年底，90臺(tái)電槽更新完畢，在47 000 A電流下運(yùn)行了1年，情況比較穩(wěn)定。2008年下半年開(kāi)始，受全球性的金融危機(jī)影響，氯堿市場(chǎng)急劇萎縮，2008年8月到2009年2月，曾先后3次停車(chē)一半電解槽以維持生產(chǎn)。由于沒(méi)有電解槽停車(chē)超過(guò)10天的經(jīng)驗(yàn)，在停車(chē)之前，采取了一些措施保護(hù)電解槽，以避免長(zhǎng)時(shí)間停車(chē)對(duì)電解槽造成的危害。

金屬陽(yáng)極電解槽運(yùn)行過(guò)程中的陽(yáng)極液pH值為3.0～4.0，加上長(zhǎng)期斷電過(guò)程中電槽原電池的逆向電流作用，電槽停車(chē)期間如果不采取必要保護(hù)措施，不但強(qiáng)酸性介質(zhì)對(duì)陰極網(wǎng)袋產(chǎn)生腐蝕，嚴(yán)重生銹，還會(huì)使吸附在陰極網(wǎng)袋上的石棉隔膜變松，隔膜滲透率變大，導(dǎo)致開(kāi)車(chē)后氯中含氫、含氧偏高[1]。有的氯堿廠(chǎng)在停車(chē)期間由于沒(méi)有采取保護(hù)措施，開(kāi)車(chē)后氯氣總管氯含氫高達(dá)3%以上，給電解和氯系統(tǒng)生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重威脅[2]。特別是在低電流密度情況下，電槽液面難以控制，造成干槽，嚴(yán)重時(shí)被迫緊急除槽。因此，只有采取有效的停車(chē)保護(hù)措施，才能避免因長(zhǎng)期停車(chē)對(duì)電槽產(chǎn)生的不利影響。

2 電解停車(chē)后及開(kāi)車(chē)前采取的保護(hù)措施

針對(duì)實(shí)際情況，認(rèn)為90臺(tái)新擴(kuò)張陽(yáng)極改性隔膜電槽具有隔膜致密、氯中含氫低的特點(diǎn)，決定停新電解槽，并采取以下保護(hù)措施。

2.1 堿性鹽水保護(hù)

在停車(chē)過(guò)程中，待直流電降完后，先用堿性不飽和鹽水置換電解槽內(nèi)的濃度較高的酸性陽(yáng)極液，然后再封槽，并將陽(yáng)極液位加到15～20 mm，特別要提到的是對(duì)于那些電解液濃度較高且液面也很高的電槽，需要延長(zhǎng)置換時(shí)間，使隔膜中的鈣鎂沉淀物盡可能被沖走。停車(chē)期間經(jīng)常檢測(cè)陽(yáng)極液的pH值，使其保持微堿性，并注意保持陽(yáng)極液位。使用的堿性不飽和鹽水中NaCl、NaOH的質(zhì)量濃度分別為280~300 g/L和3~5 g/L。

2.2 外加電源保護(hù)

電解槽停車(chē)后，由于電解產(chǎn)物的存在，形成反電勢(shì)的作用，電槽產(chǎn)生“反極性”現(xiàn)象，陰極鐵絲網(wǎng)被腐蝕，產(chǎn)生Fe2+[3]，再次開(kāi)車(chē)就會(huì)造成氯中含氫高，為電解生產(chǎn)埋下不安全隱患。為此，專(zhuān)門(mén)設(shè)置1套小型直流電源裝置，在電解停車(chē)后，向電解槽通入6 A的直流電保護(hù)陰極，90臺(tái)電槽總電壓為150～180 V。

表1 停車(chē)前后電槽各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)匯總

2.3 開(kāi)車(chē)保護(hù)

開(kāi)車(chē)時(shí)的升電流速度，一般遵循“前快后慢”的原則。在通電初期（20 kA以下）電流升速較快，因?yàn)楦裟ぴ诘碗娏鬟\(yùn)行下不耐鹽水沖刷，有可能引起堿質(zhì)量濃度下降、氯純度下降、氯中含氫升高。在通電的中后期（20 kA以上），電流升速應(yīng)慢些，不能過(guò)快，否則，易引起堿質(zhì)量濃度升高、氯酸鹽升高、電流效率下降。由于3次停車(chē)時(shí)間都較長(zhǎng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了原有的最長(zhǎng)停車(chē)10天的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)電流升到30 kA時(shí)，立即分析氯中含氫量，以免由于氯中含氫量過(guò)高，影響安全生產(chǎn)。

由于在停車(chē)期間采取了適宜的電槽保護(hù)措施，停車(chē)前對(duì)電槽的基本狀況估計(jì)準(zhǔn)確，3次開(kāi)車(chē)時(shí)電解槽氯內(nèi)含氫數(shù)據(jù)都在控制范圍內(nèi)，單槽H2/Cl2沒(méi)有超過(guò)2%的，為生產(chǎn)提供了安全保障。

停車(chē)前后電解槽檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

從2008年8月到2009年2月，新電解（全部是擴(kuò)張陽(yáng)極改性隔膜電槽）有3次停車(chē)，3次停車(chē)最短的1次是23天，最長(zhǎng)的1次是63天，雖然有停車(chē)保護(hù)措施，但多次長(zhǎng)時(shí)間停車(chē)，對(duì)電槽不可避免地產(chǎn)生了較大影響，最突出的是電流效率下降，由第一次停車(chē)前的95.96%降到了第三次開(kāi)車(chē)后的91.13%，同時(shí)，氯中含氧和槽壓指標(biāo)也略有上升，但涉及到安全生產(chǎn)的最重要指標(biāo)——H2/Cl2數(shù)據(jù)相對(duì)穩(wěn)定。到2009年5月，經(jīng)過(guò)3個(gè)月較穩(wěn)定的生產(chǎn)后，新電解的電流效率逐步上升到93.50%左右，氯中含氧也趨于正常，電槽質(zhì)量穩(wěn)定。

［1］彭煥濤.停車(chē)保護(hù)措施對(duì)金屬陽(yáng)極電解槽長(zhǎng)期停車(chē)后繼續(xù)運(yùn)行性能的影響.氯堿工業(yè)，1994，（9）：5－7.

［2］華 偉.金屬陽(yáng)極電解槽的停車(chē)保護(hù).寧波化工，1995，（2）：34－36.

［3］魏慶華.淺談隔膜電解槽停車(chē)期間的保護(hù).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