浅谈离子膜电解槽管理的工作体会

＊朱文超

（中盐常州化工股份有限公司 江苏 213000）

浅谈离子膜电解槽管理的工作体会

＊朱文超

（中盐常州化工股份有限公司 江苏 213000）

介绍了中盐常州化工股份有限公司金坛基地离子膜电解槽管理中出现的问题和难点，提出了一点见解和经验。

离子膜电解槽；电解槽管理；离子交换膜；设备管理

中盐常州化工股份有限公司金坛基地现有3套离子膜烧碱装置，总设计产能17万t/a，分2套系统运行，从目前国内氯碱企业的现状来看，各家企业都对生产工艺管理苦下功夫，对工艺控制点把控十分到位，但往往有时候忽略了对电解槽本身设备的管理。下面以我公司电解槽管理中的现状和遇到的难点为例进行讨论。

1.电解槽简介

我公司目前运行的3套装置，其中1万t/a装置是旭硝子复极电解槽，装置比较特殊，有且仅有一台，管理较为简单明了。10万t/a装置是2007年引进的蓝星（北京）化工机械公司的成套装置，设备比较新，自动化程度高，操作简便，故障率低，维修方便，管理相对来说难度不大。重点是6万t/a装置，该套装置采用的是F2-5.6型单极电解槽，于1997年引进自日本，设备使用时间最长，至今已运行20年，其中还经历过一次整体搬迁。

2.F2型电解槽现状与难点

⑴电解槽数量多，6万t/a装置共有32台电解槽，运行到后期跑冒滴漏概率大，平均一个月需要停单槽2次，检修次数多。

⑵电解槽是串联式的，单槽停车检修需要用跳电装置把电解槽短路，跳电装置只有一台，因此单槽停车检修时间不能拖的太长，连续检修的时候又需要合理的分配好时间和人员。

⑶由于历史原因，管理人员采用纸质文档对电解槽进行管理，时间久了文档保存不当、文档涂改以及人事变动、交接工作不周全等原因，管理难度愈发增加，最后不得不重新建档，浪费了大量的人力和精力。

⑷设备配件的交叉使用，因为电解槽配件都是可以互相通用的，现6万t/a装置所有电解槽的单元槽片，端框都已经打乱了原来的布局，不同周期的配件也因为一次次的检修分布在不同的电解槽上，对下一阶段配件的周期性检修造成了严重的困扰。

3.针对以上情况，有以下几点建议。

⑴电解槽由专人专职管理。为了管理和检修工作的需要，成立电解槽管理小组，对电解槽进行专项管理。把购进和修复过的离子膜电解槽单极槽片、复极槽片、端框及时进行电子建档登记，电子档案可以很好的解决纸质文档保存的问题，还可以做到及时的追本溯源，对于配件的交叉使用的追查更是方便，建档编号可以按不锈钢铭牌上的编号，也可自行编号，用来记录该单元槽的出厂日期、更换日期、维修修复情况等检修内容，以方便使用、检修和新装电解槽配对时作为参考。离子交换膜作为电解槽的另一重要组成部分，也是需要重点管理的对象。离子交换膜目前还处于国外垄断阶段，价格昂贵，对于检修拿下来尚且可以再利用的离子交换膜可以保存于淡碱池中，按每张膜的编号进行建档，一来可以追寻到它的使用痕迹，以便查看每张膜的使用状况，而来可以节省生产成本。统计并整理单元极片和离子膜的相关数据，通过分析这些数据变化，能更好的指导生产。

⑵保证装配的细节与质量。每一台设备都是由多个零部件装配而成的，电解槽虽不像机械传动设备那样对装配有非常精密的要求，但高质量的安装同样影响电解槽的良好运行。俗话说细节决定成败，电解槽在单元极片上贴阴阳极垫片时，槽框需打磨平整并且擦拭干净无杂质，不然会影响垫片粘合牢度，在上油压机压紧时极易造成垫片蠕动，电解槽运行时容易产生泄漏。又如电解槽贴膜前需对阴阳极网面进行摸排，排除毛刺，否则会对离子膜造成针孔，有时针孔在试漏时并不明显，开停槽或者压力波动时就会被牵扯破坏，最后只得停槽检修。

⑶保证电解槽连续稳定工作。保证电解装置连续、稳定的运行，尽可能的不停车、少停车。多频次的开停车，不管是紧急停车还是计划停车，电解槽内都会产生“电池效应”，会使阳极发生还原反应、阴极发生氧化反应，涂层受损并导致槽电压升高；产生的反向电流也可以使水分反向迁移，导致膜起泡，引起离子膜的物理性能破坏，造成不可逆转的电流效率下降，氯气纯度下降；经常开停车还会导致电解槽温度频繁变化，使膜膨胀和收缩，很容易产生褶皱；国外先进企业的年平均停车次数仅几次，而我们国内少则十几次，多则几十次，差距十分明显。开停车次数不仅体现了电解槽的管理水平，更体现了企业的全面管理水平，因为这需要工艺、设备、电气、仪表、分析等多部门的全力配合。

⑷加强工艺控制。在生产过程中，关键工艺指标的控制尤其重视，企业在二次盐水质量方面也下足了功夫，我这里要讲的是平时比较容易忽视的也是我公司曾经出现过的问题，铁离子超标。在一次树脂塔开罐检查中，发现塔内树脂层表面有轻微铁红色，四处检查发现塔内把手内侧一处大拇指大小的衬胶脱落，衬胶下面的铁质遭到树脂塔再生的酸碱腐蚀和盐水腐蚀，一方面立即手工清除表层树脂，避免铁离子带入盐水槽，另一方面立即找相关厂家修补衬胶，避免更严重的腐蚀。盐水中的铁离子正常控制在5*10-7，含铁离子的盐水进入电解槽后，与少量从阴极室返迁移的OH-结合，生成不溶性的氢氧化物，以Fe(OH)3形式在膜上沉积，堵塞膜孔，铁在阳极还会以Fe2O3形式存在，会使槽电压升高。

⑸加强日常分析管理。要确保数据分析的可靠性和准确性。一份可靠准确的分析报表可以更好的反映电解槽的运行情况，从而来指导生产管理。在电解槽运行时，电解槽槽电压和氯氢压差是两项非常重要的指标，装置在运行时，氯氢压力的频繁波动和氯氢压差过大会造成离子交换膜的损伤和阴阳极网的凹陷和变形。压差过高还会使离子交换膜与电极反复摩擦受到机械损伤，形成针孔或损伤离子膜表面涂层，导致离子膜运行寿命缩短。电解槽气体分析氯气纯度、氯中含氧，每天做好统计分析，指标异常及时处理，并形成统一的管理台账。指标分析一定要准确，否则会造成不必要的重复分析甚至停槽检修，造成极大的浪费。

结语

综上所述，要想管理好电解槽使电解装置平稳运行，减少检修次数是关键，其中防止离子膜破损又是重中之重，目前国产离子交换膜生产技术在国内尚不成熟，还不能代替进口产品，每年需要进口大量美国和日本的离子交换膜，因此在离子膜烧碱的生产过程中，严格按照操作规程进行操作，尽量减少压差的波动，特别是避免出现负压差，从而减少离子膜针孔与撕裂。在停槽换膜过程中，应严格检查单元槽的阴阳极网面，如发现有毛刺或不平整之处，要及时处理。总之，针孔现象的减少是延长离子膜的使用寿命、降低生产成本、保证离子膜电解槽安全、平稳运行最行之有效的办法。

入职以来，跟着公司前辈对离子膜电解槽的维护和管理做了大量工作，也积累了一些经验，但电解槽管理工作还有很多不够完善的地方，这些不完善的地方就是我们电解槽管理人员前进和奋斗的目标，越是专项的工作，越需要不断提高自己维护和管理的能力和水平。

[1]范亚妮,沙剑,善忠芳,张妮妮,王有科．离子膜电解槽的管理工作[J]．中国氯碱．2016(4):45-46．

[2]王跃兰．铁离子对离子膜的影响与对策[J]．氯碱工业, 2014 , 50 (2):14-16．

(责任编辑 王跃梅)

Discussion of the Working Experience of Ionexchange Membrane Electrolyzer Management

Zhu Wenchao
（Changzhou Chemical Engineering Limited Liability Company, China Salt, Jiangsu, 213000）

This paper introduces the problems and dif ficulties in the management work of ion-exchange membrane electrolyzer in the Jintan base of Changzhou Chem-ical Engineering Limited Liability Company, besides, puts forward the suggestio-n and experience.

ion-exchange membrane electrolyzer；electrolyzer management；ion exc-hange membrane；equipment management

T

A

朱文超（1985～），男，中盐常州化工股份有限公司；研究方向：设备管理。