伍德电解槽在离子膜法制钾碱中的应用

巴青山 魏洪鑫

青海盐湖工业股份有限公司化工分公司，青海格尔木 816000

伍德电解槽在离子膜法制钾碱中的应用

巴青山 魏洪鑫

青海盐湖工业股份有限公司化工分公司，青海格尔木 816000

离子膜电解法属于现代工业生产中最重要的制钾碱联产氢气、氯气的技术，它的应用降低了企业生产成本，同时也增加了企业经济效益，使得企业在市场中的竞争能力得以提升。现阶段，伍德电解槽被应用于青海盐湖工业股份有限公司化工分公司，并更是提升了该企业的制钾碱能力与质量。为进一步扩大伍德电解槽在各个化工企业的应用，本文将从离子膜电解法与伍德电解槽的基本情况入手，重点研究伍德电解槽在离子膜法制钾碱中的应用。

伍德电解槽；离子膜法制钾碱；应用

现代化学工作中最常用、最基本的原料工作当属氯碱工业，同时钾碱与氯产品对国民经济增长起到很大影响，尤其是氢氧化钾应用于各个领域，在化学工业和轻工业中都有应用。离子膜电解法属于当今世界先进的制钾碱技术，为了促进制钾碱技术进一步发展，伍德电解槽被应用于化工产业中，并在青海盐湖工业股份有限公司制钾碱生产中取得了显著效果。

1 离子膜电解法与伍德电解槽的概述

1.1 离子膜电解法

离子膜电解法也称为模电槽电解法，主要是将阳离子交换膜应用其中，用于分隔单元电解槽，将其分成阳极室与阴极室两部分，是一种能够将电解产品分隔开来的方法。通常被应用于氯碱工业中，用于氯碱生产。离子膜电解法的总能耗相对较低，所制钾碱纯度较高，同时不存在水银和石棉，更不会出现环境污染问题，对其操作与控制也比较简单，能够适应负荷变化较大问题，但对盐水质量要求较高，且离子膜的价格也较为昂贵［1］。

1.2 伍德电解槽

伍德电解槽生产与伍德迪诺拉公司，融合了伍德电解槽技术和迪诺拉电极技术，在伍德电解槽中，主要是由多个独立单元槽支撑一个大型钢支架，同时将顶杆螺栓压紧，防止各单元出现导电情况。每个独立单元都由阴阳极半壳以及离子膜构成，并在周围用螺栓完成密封组装工作。伍德电解槽只有一个元件，很少出现泄露事故，如需安装各个离子膜指需要改变垫片厚度即可，通常情况下，它的操作压力可以达到0.03MPa，对于离子膜的检修与更换也很方便，只要在单元槽中取一张膜就能完成，且不会对其他单元槽产生影响。对于它的垫片材质则主要是PTEE，其寿命较长，铜排配置也以简单为主。

2 伍德电解槽在离子膜法制钾碱中的应用

离子膜法制钾碱是现阶段最先进的制碱技术，这种制钾碱技术的应用，其浓度较高，含氧量较低，且属于无污染、无公害的制钾碱方式，同时，这种制碱技术的应用也使氯碱工业找到了新的发展方向。伍德电解槽属于离子膜法制钾碱中的一种，由于离子膜法制钾碱电解槽有单极式与复极式之分，而伍德电解槽就属于复极槽。伍德电解槽的电解液在循环时属于自然循环，但其循环量却很大，且是使用寿命较长，最常寿命可达到8年以上，同时，其阳极液的自然循环量最高可达到进槽盐水量的15倍，而阴极自然循环量则是进槽纯水量的150倍左右，且能够均匀分布电解液浓度［2］。

在伍德电解槽中，其阴阳极液进出口都设在单元槽底部，且在出口管中插入直通单元槽顶端的PTEE管，主要用于导出气液，之所以采用这样的设计是为了防止气体层对离子膜产生腐蚀。同时，在电解室上端架设一个挡板主要是为提升电解液高度，并让离子膜在通电以后只有一部分可以处于液体中，尽管阴阳极室的最上端只有少量膜处于液体中，但在靠近阳极室的一端有PTEE材料作为隔层，即便离子膜被针孔扎破或出现破裂情况也会避免氢气混入到氯气中，且不会发生氯气与氢氧化钾发生的情况，这样也可以保护离子膜不受损坏。

伍德电解槽被应用于离子膜法制钾碱工作中以后，不仅有效阻止了离子膜被破坏的情况，还使很多制钾碱工作进行的更加顺利。对于以此盐水精制来说，盐水质量属于离子膜法制钾碱工作中一项重要内容，在盐水中含有很多细小固体悬浮物，如果不能将这些物质处理干净，会使离子膜堵塞，致使槽电压飙升，减弱其性能，而伍德电解槽的应用就可以很好的解决这一问题，将凯膜过滤器应用其中，能够将盐水中的悬浮物去除掉［3］。在二次盐水精制工作中，主要使用的设备为螯合树脂塔，它能够将Mg2+和Ca2+等离子吸附起来，并形成螯合物。当离子交换完成以后，树脂就会达到饱和状态，这时树脂也将失去原有作用，需要再次进行操作动作。伍德电解槽的应用不仅可以使树脂层充足，还可以防止出现穿透情况，为稳定盐水质量，还可以适当的向其中加入适量的亚硫酸钾，主要用于去除C10-，确保设备衬里不受损害，同时也可以有效防止螯合树脂出现中毒的情况。但是在控制PH值时一定要严格，通常情况下PH值在9.0左右最合适。在脱氯工作中，主要使用化学脱氯法，主要是将适量盐酸加入到淡盐水中，将PH值控制在1.6左右，这时其中的氯就会分离出来，这样就可以完成脱氯任务。

3 结语

离子膜法制钾碱是现阶段最先进的制碱技术，尤其是伍德电解槽的应用更是推动了氯碱工业的发展，因此，应大力推行伍德电解槽在化工行业中的应用。

［1］聂少林，张颖琴.离子膜电解槽搬迁及改建［J］.氯碱工业，2015，02：11-12.

［2］董辰生，王学军，张永明.氯碱离子膜国家标准GB/ T30297—2013解读［J］.氯碱工业，2015，04：9-13.

［3］周建国.新建离子膜烧碱装置的开车条件［J］.中国氯碱，2010，12：40-42.