重庆天原化工有限公司离子膜电解工序培训教材编写：审核：重庆天原化工有限公司二○○六年十月第一章概述第一节电解槽介绍一、电槽规格1类型：BiTAC®-8882离子膜类型：Flemion“8020”（F8020）3单元槽数量：884阳极有效面积：3.276m2×885阳极：DSA®6阴极：活性阴极7额定电流：14.795kA(Max最大.17.8kA)8额定电流密度：4.516kA/m2(Max.5.4kA/m2)9重量（净重）：大约22.5吨/槽10重量（运行重量）：大约39.7吨/槽11电解槽数量：4台二、结构BiTAC®-888由一个阳极端框、87个中框和一个阴极端框通过一套拉杆组合而成。在阳极使和阴极室间装备88张离子膜，以及特殊的垫片。见如下插图BiTAC®槽容易并且能快速装配和解体，这是因为电解槽部件少，重量较轻。三、电解槽电回路4台套BiTAC®-888型离子膜电解槽和4个独立的回路。4台电解槽设计成一个电解槽回路，按4行布置，通过母排连接到一台整流变压器上，该整流变压器可提供用于电化学反应的直流电。来自整流器正极的电流通过电解槽阳极端框、中框和阴极端框回到整流器的负极。电解槽回路和地面作电气隔离，避免电流漂移。每台电解槽安装在侧梁上,单元槽支架和侧梁间用特氟隆制垫片隔离。此外，在侧梁上还安装有4个绝缘垫，确保和大地的绝缘。在电解槽回路上有88个单元槽，整流器正负极接线端子的直流电额定电位差为280V，来自整流器正极侧的DC(直流)接线端子的电流和大地间的电位差为140V，电流到达下一个单元槽，与大地的电位差降低，在回路的中性点，电压为0，然后电位开始递减，在整流器DC(直流)接线端子的负极为负140V。回路的中性点可能会漂移，因为每台单元槽有一个单元电位差。四、电解槽的特性在装置中，离子膜电解槽是关键设备，采用CEC（氯工程公司）新型的BiTAC®电解槽。1、能耗低2、高电流密度运行3、原料盐水添加HC14、方便的维护5、电解槽的耐用材料6、溢流形式对于BiTAC®电解槽，在每个中框的上方设置了分离空间，气体和电解液在其中被分离，以较低压力波动的溢流方式从单元室流出。因此，需维持每个单元槽上部空间阳极液和阴极液的液位，并且离子膜不得暴露在气相中。7、流体可视8、上部电解液的分布均匀9、防止漏电的措施BiTAC®采用特殊设计的树脂制成的分歧管，防止漏电，特氟隆制的原料管较长。单元槽厂房内电解液总管采用了电腐蚀防护，并作最佳设计。第二节生产原理一、概述本装置采用了日本CEC公司的BiTAC®888高电密自然循环复极式电解槽，界区包括过滤盐水二次精制、电解和脱氯等工序。盐水的二次精制采用三塔运行工艺，切换和再生由现场PLC控制盘实行自动控制。电解槽采用的离子膜为日本旭硝子8020磺酸羧酸复合膜，具有槽电压低、适应高电流密度运行（达到6.0KA/m2）的特点，电解槽采用了独特的结构，波纹状的阴阳极室，将常见的隔板和导电筋板结合在一起，改善了电解槽内部的循环，保证了电解液浓度的均匀。脱氯工序采用了真空脱氯＋化学脱氯的工艺，脱氯及氯酸盐分解所产生的氯气进入氯气总管。二、基本原理（一）盐水二次精制原理由于过滤盐水中还含有少量的金属阳离子如Ca２+、Mg２+等，会沉积于膜表面或内部，堵塞离子膜的交换通道，造成槽电压上升，电流效率下降，因此，必须对过滤盐水进行二次精制，除去金属离子，满足离子膜电解槽的要求。盐水的二次精制采用了螯合树脂吸附的方法，螯合树脂结构为苯乙烯—二乙烯基苯共聚物作为母体的氨基磷酸基官能团、亚胺基乙酸、亚胺二乙酸基、胺基磷酸型等，苯乙烯—二乙烯基苯共聚物作为母体的氨基磷酸基官能团它的堆比重0.1—0.3g/ml，总容量1.3N/l，其化学式为：RCH2NHCH2PO3Na2，树脂中的钠易被金属离子特别是二价阳离子所取代，难易程度顺序为Cu２+＞Pb２+＞Zn２+＞Ca２+＞Mg２+＞Ni２+＞Ba２+＞Na+。例如2RCH2NHCH2PO3Na2+Ca2+→（RCH2NHCH2PO3）2CaNa2+2Na+螯合树脂吸附阳离子后可以用盐酸及烧碱再生，再生方法是将盐酸用脱盐水稀释至4%后送入树脂塔再生，达到再生时间后，用脱盐水冲冼，分析再生合格后，再用5%NaOH再生，目的是使树脂转型，方法与酸相同。其反应方程式如下：（RCH2NHCH2PO3）2CaNa2+4HCl→2RCH2NHCH2PO3H2+CaCl2+2NaClRCH2NHCH2PO3...
