[发明专利]一种零极距电解槽及其电解工艺的改造方法

说明书

本发明公开了一种零极距电解槽及其电解工艺的改造方法。从电解槽极板节能、管道及附属结构、离子膜及电解槽电解工艺几方面精细改进。采用阳氧阴极技术、弹性阴极结构和膜极距技术，对复合阴阳进行升级创新，并进行氧化涂层。改进后的电解槽具有一定的抗逆向电流和抗铁离子的能力，具有长期平稳运行的特点。工艺改进方面，从影响电解槽压的因素：盐水质量(Ca²⁺、Mg²⁺含量)、碱液浓度、盐水浓度、电解槽温度、电解液温度、电解槽压差及逆向电流等方面进行改进。改进后，使用寿命≥8年，装置可靠性提高了，单位产品电耗降低了，单元槽电压从目前3.06V下降至2.91V，下降了0.15V。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种零极距电解槽及其电解工艺的改造方法。

背景技术

现有的电解槽大部分为国外进口，运行年限达到后，表现为：(1)电解效率降低，产量下降；(2)电解槽电压上升，以电解槽(型号：n-BITAC898)为例，单元槽电压平均上涨至3.06V/单元，电压上升导致电耗上涨；(3)阴阳极极网涂层严重脱落，导致电解槽被迫停车，无法生产；(4)离子膜硬化出现针孔，离子膜出现穿孔后，则阳极侧产生的氯气透过针孔进入离子膜电解槽阴极室，氯气水解产生次氯酸根，对阴极极板涂层腐蚀并大面积脱落，使阴极的寿命大大缩短，则阴极侧生产的氢气透过针孔进入离子膜电解槽的阳极室，与阳极侧产生的氯气形成爆炸性混合气体，严重影响离子膜的安全生产。

发明内容

基于上述技术问题，本发明目的是提供一种零极距电解槽及其电解工艺的改造方法。

本发明保护一种零极距电解槽及其电解工艺的改造方法，具体步骤包括如下：

步骤1，极板节能改造：

(1)对电解槽极板阳极网、阴极网更换及使用新涂层、检查、修复好极板的弹片，修复好极板本体的漏点；

(2)采用三元乙丙材质的垫片作为极板阳极垫片粘贴，采用氟垫片作为极板阴极垫片粘贴；

(3)更换极板阳极溢流管口牺牲电极，在生产现场施工对电解槽阴阳极金属管口牺牲电极更换；单元槽试压、检漏、补漏合格；

(4)单元槽阴、阳极底板整形，槽框整形，外观密封及清理；

步骤2，管道及附属结构改造：电解槽进出口管道要打开端部法兰，对管道内壁的锈迹及杂物进行清洗；同时对单元槽的进出口软管、电解槽承重框架以及非金属端板和接线铜牌进行清理；

步骤3，离子膜改进：采用国产零极距离子膜，安装时，避免离子膜出现褶皱，防止带进杂物；

步骤4，电解槽电解工艺的改进：

(1)电解槽电压：电解槽电压对Ca²⁺、Mg²⁺进行在线监测和分析，实时关注电解槽中Ca²⁺、Mg²⁺含量；碱液浓度中的质量分数控制在29.8～30.0％；盐水质量浓度控制在215g/L；电解槽温度控制在90～92℃，且电解液温度的调整要缓慢进行；电解槽压差控制在3.6～3.8kPa；

(2)逆向电流的防止：极化整流器的运行时间控制在16分钟；在膜运转初期加入少量的酸，后期所加酸量多于前期，尽早加酸。

进一步的，所述阴极网性能要求：①材质，镍，7片小网组成新涂层为氧阴极电极零极距专用涂层C11，有效面积：3.276m²；②阴极寿命，新网阴极涂层在正常运行条件下，保证使用寿命≥8年；③阴极初始析氢电位≤1.25V(VS SCE 4KA/m²，90C，32wt％NaOH)，阴极网在离子膜电槽正常运行条件下，析氢电位≥1.300V VS SCE为阴极寿命终止。