离子膜法烧碱中膜极距复极式电解槽的应用

崔 皛，董 雷

（黑龙江昊华化工有限公司氯碱厂 黑龙江 齐齐哈尔 161033）

离子膜法烧碱中膜极距复极式电解槽的应用

崔 皛，董 雷

（黑龙江昊华化工有限公司氯碱厂 黑龙江 齐齐哈尔 161033）

介绍了NBZ-2.7型膜极距复极式离子膜电解槽技术的先进性及其在黑龙江昊华公司的应用情况。

NBZ-2.7型；膜极距；电压；电耗；压差平稳

黑龙江昊华化工有限公司隶属于中国化工集团旗下的中国昊华化工（集团）总公司，前身是齐化集团有限公司。该公司2009年规划建设“25万t/a离子膜法烧碱”项目。在项目设计中采用了最新膜极距复极式离子膜电解槽先进设备及技术。

1 NBZ-2.7型膜极距复极式离子膜电解槽技术特点

（1）NBZ-2.7型膜极距复极式离子膜电解槽,是氯碱工业核心装置,生产原理是通过电解食盐水溶液,生产氯气、烧碱、氢气等产品。

（2）NBZ-2.7型膜极距复极式离子膜电解槽改刚性阴极组件为弹性结构,形成膜极距结构,最大限度地消除了阴、阳极间溶液电压降，有效降低了槽电压，进而降低直流电耗，实现大幅节能。NBZ-2.7型膜极距复极式电槽电解液在气升作用下，进行内部自然循环，达到充分电解，该循环方式使得气体压力小，压差稳定，延长了离子膜的使用寿命，大幅降低了生产成本。

（3）NBZ-2.7型膜极距电解槽性能指标为设计电密6.0 kA/m2，运行电密可达5.5 kA/m2，最大电流可达14.85 kA，单元槽电压低于2.98 V，直流电耗低于2 035 kW·h/t碱，烧碱浓度约为32%。NBZ-2.7型膜极距复极式离子膜电解槽节电在现基础上可实现吨碱降低约150 kW·h。

（4）NBZ-2.7型膜极距复极式离子膜电解槽在昊华化工有限公司使用后，节能效果显著。

2 NBZ-2.7型膜极距复极式离子膜电解槽的应用情况

2.1 应用背景

黑龙江昊华化工有限公司2009规划建设“25万t/a离子膜法烧碱”项目。在项目设计时，其前身齐化集团有限公司仍在投产，“5万t/a离子膜法烧碱”技术采用的是强制循环有极距复极式离子膜电解槽。该离子膜电解槽投入设备较多，动力消耗大，气体压力大，压差不易控制，影响离子膜使用寿命。为使新项目投产后实现生产成本最小化，经济利润最大化,做到节能减排、降本增效，在“25万t/a离子膜法烧碱”项目工程中，采用了最新膜极距复极式离子膜电解槽。

2.2 应用情况

该型电槽技术先进，最大限度地消除了阴、阳极间溶液电压降，有效地降低了槽电压，进而降低直流电耗，实现大幅节能。膜极距电解槽不仅占地面积小，而且产能大，电流密度能轻松提高到5.5 kA/m2，满负荷运行电流可提升至14.85 kA，应用此项技术，使得气体压力小，压差稳定，有利于安全生产。自2010年11月开车后，该型电解槽各项工艺指标运行稳定与5万t/a强制循环有极距复极式离子膜电解槽的运行数据，比较情况见表1。

表1 2种电解槽的运行数据比较情况

该公司自使用NBZ-2.7型膜极距复极式离子膜电解槽以来，与有极距电槽相比，直流电耗平均至少可降低150 kW·h/t碱。 2011年该公司累计生产烧碱11.036万t，电费按0.64元/kW·h计算，可节约资金：11.036×0.64×150＝1 059.456（万元）

2012年，按计划生产烧碱 22.0万t，电费0.64元/kW·h计算，使用NBZ-2.7型膜极距复极式离子膜电解槽可节约资金：22.0×0.64×150＝2 112(万元)。

该公司规划建设的 “25万t/a离子膜法烧碱”项目10台电槽均购用北化机NBZ-2.7型膜极距复极式离子膜电解槽。2010年11月，A-D槽最先开车，2011年6月和10月陆续开E-F、G-H电槽。开车超过一年的A-D槽运行数据见表2。

表2 A-D槽运行数据

开车结果表明，各项工艺指标运行稳定，膜极距电解槽操作方便、运行平稳，满足生产工艺要求，节能效果明显。

Application of membrane polar distance repolarization electrolyzer in caustic soda

CUI Xiao,DONG Lei
(Heilongjiang Haohua Chemical Co.,Ltd.,Qigihar 161033,China)

The advanced technology of NBZ-2.7-type membrane polar distance repolarization electrolyzer and its application in the Heilongjiang Haohua company was introduced.

NBZ-2.7-type;membrane polar distance;voltage;Power consumption;Differential pressure stable

TQ114.26+2

B

1009－1785(2012)09-0007-02

崔皛（1980—），毕业于沈阳化工学院，现任黑龙江昊华化工有限公司氯碱厂技术员。

2012-03-27