文档介绍：电解操作手册
电解工序操作手册中文译本
1. 总述
本操作手册提供了电解工序的操作指导,包括BiTAC?-891型离子膜电解槽、整流器和相关的公用工程。本工序的主要产品为32Wt﹪烧碱、***气和氢气。
下述设备的操作、维护和安全防护应按照卖方提供的指导手册进行。
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? 整流器行车
2. ? 泵? 仪表? 极化电流整流器电解的基本原理
在离子膜交换膜电槽中发生下列电化反应,消耗掉超精制盐水,生产出烧碱。
在阳极室内***化钠溶液中,电离反应如下:
NaCL→Na++CL-
阳极反应的基本原理是阴离子CL-被氧化生成CL2
2CL-→CL2+2e
阳极室的阳离子Na+随着水通过离子交换膜迁移到阴极室。
水在阴极室被电离,反应式如下:
2H2O+2e→H2+2OH﹣
阴极反应的基本原理是阳离子H+被还原为H2,并产生OH﹣
阳离子Na+与OH﹣结合生成NaOH
Na++OH﹣→NaOH
整个电化反应概括如下:
2NaCL+2H2O→2NaOH+CL2+H2
向NaOH循环管线中加入纯水来调节阴极室内烧碱的浓度。
淡盐水随同***气从阳极室排出。
阴极室内产生的烧碱随同氢气从阴极室排出。
循环烧碱用纯水稀释后通入阴极室内。
上文所述电化反应如图1所示:
由于运行过程中阳极液的一部分***离子要通过离子膜进行渗透,所以阴极液中会含有少量的盐。一般而言,电流效率越低,阴极液含盐量就越高。Na+迁移量的减少取决于OH-透过膜的泄漏,即所谓的OH-的反迁移,电解时形成的电场促进OH-从阴极室向阳极室的反迁移。电槽电流效率的降低,无论阳极还是阴极,均直接导致OH﹣的损失,且电流效率随着阴极液中OH-浓度的增加而降低。因此,产出的NaOH浓度是有限制的,根据离子膜的类型一般为32-35﹪。
新装的离子膜只允许Na+通过,伴随少量OH-和CL-渗透,然而,实际运行中随着膜的老化,上述阴离子通过离子膜的渗透就会增加,并造成电流效率的下降和阳极液PH值的升高,副反应如下: 电化学副反应:
. H2O被氧化产生O2
H2O→1/2O2 (g)+2H++2e 化学副反应:
CL2溶解(非电离)
CL2(g)<=>CL2(aq) (1)
游离CL2溶于水
CL2(aq)+H2O<=>HCLO(aq)+H++CL- (2)
次***酸分解
HCLO(aq) <=>CLO-+H+ (3)
由反应(2)和反应(3)得出下面反应
CL2(aq)+H2O<=>2H++CLO-+CL- (4)
CLO3-的生成
2HCLO(aq)+CLO-<=>CLO-3+2H++2CL- (5)
由反应(4)和(5)得出下面反应
3CL2(aq)+3H2O<=>CLO3-+6H++5CL- (6)
副反应产生的H+和由阴极液反向迁移的OH-进行中和
H++OH-→H2O
超精盐水中的NaCO3与阳极液中的H+反应,生成NaCL和CO2,成为CL2中的不纯物。
NaCO3+2HCL→2NaCL+H2O+CO2
NaHCO3+HCL→NaCL+H2O+CO2
正常情况下,烧碱的的电流效率为94-97﹪,而阳极室产生的***-97﹪。同时,阴极室产生的H2气的电流效率接近100﹪。
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电解工序操作手册中文译本
当阳极和阴极上分别产生***气和氢气时,电压的波动由下列因素引起:
. 电化学反应的理论分解电压
. 阳极和阴极超电压
. 由于膜、液体或槽结构引起的电槽电压下降
. 铜排电阻下降
下列因素消耗电能并导致电压降的损失
. 阳极活性下降
. 阴极活性下降
. 阳极表面受精盐水中不纯物的破坏
. 膜受精盐水不纯物的影响而电阻上升
. 电流效率下降产生氧气
3. 电解槽概述
(1) 类型:BITAC?-891
(2) 膜类型:Flemion8020
(3) 单元槽数量:91
(4) 阳极有效面积:×91
(5) 阳极:DSA?
(6) 阴极:活性阴极
(7) 额定电流:
(8) 额定电流密度:
(9) 重量(空) :
(10) 重量(运行) :
(11)电解槽数量:4台
BITAC?-891由一个终端阳极、90个复极单元、一个终端阴极和一套拉杆组成。91张膜装在