电解槽操作.docx

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电解槽操作

广西柳化氯碱有限责任公司

离子膜烧碱工艺

标准操作说明

第四部分

电解槽操作

2008年3月

旭化成化学株式会社

IV．电解槽操作

IV-A电解槽操作一般指导

IV-A-1单元槽

IV-A-2支架

IV-A-3管口附件

IV-A-4一次盐水中的悬浮物（离心机）

IV-A-5软管及软管垫片

IV-A-6总管

IV-A-7紧套头和松套头的绝缘（片/片）

IV-B电解槽部件的定期检查与更换

（1）电槽垫片

（2）软管垫片

（3）阳极管口的辅助电极

（4）单元槽和总管上的阳极管口

（5）单元槽和总管上的阴极管口

（6）阳极

（7）阴极

IV-C电解槽的安装

IV-C-1安装单元槽

（1）准备工作

（2）安装

IV-C-2单元槽上粘贴垫片

（1）准备工作

（2）垫片粘贴到设定位置

IV-C-3膜安装

（1）确认和准备工作

（2）安装膜到单元槽（除了阳极端槽）

（3）安装膜到阳极端框

（4）记录

IV-C-4电解槽软管的安装

（1）准备工作

（2）电槽软管安装

IV-C-5充液前检查电解槽

IV-D膜的更换

IV-D-1局部膜的更换

（1）确认

（2）准备工作

（3）膜的置换

IV-D-2拆除全部的膜

（1）确认

（2）准备工作

（3）从阳极端框取出膜

（4）其他膜的取出

（5）膜取出后所需进行的工作

IV-E从电解槽中取出单元槽

（1）准备工作

（2）把单元槽放在搬运车上

（3）把单元槽放在木制平台上

IV-A电解槽操作一般指导

IV-A-1单元槽

单元槽被复合隔板分成两部分，称作阳极室和阴极室。

阳极侧由钛材制成以防止氯气的腐蚀，阴极侧由镍材制成以防止碱的腐蚀。

阳极和阴极的筋板被分别固定，焊接在复合隔板的两侧。

每部分安装了两个用于电解液进口和出口的管口。

支架固定在单元槽的两边，单元槽通过支架挂在侧杠上。

图IV-1

图IV-2

处理单元槽时必须注意下面的事项：

（1）不要划伤密封面特别是单元槽框架的钛一侧以避免密封面受到腐蚀。

（2）不要用任何东西撞击电极表面避免电极弯曲。

（3）没装垫片的单元槽必须使用木制隔离板或是单元槽框架隔离板（见图IV-3）因为阳极表面突出单元槽框架边缘大约1.5mm，阴极表面突出单元槽框架边缘大约0.8mm。

（4）在单元槽内外侧不可以使用外来材料特别是金属材料。

（5）软管螺母不能超过其转矩。

（6）定期检查管口的电极，出现问题及时更换。

（7）从电极的寿命的角度来看,在电解槽的负电压区运行过的单元槽不应该在正电压区内使用。

（8）当单元槽在楼面搬运时，小心的使用木制隔离块，注意不要破坏管口、电极和密封面（见图IV-4）

（9）注意不要破坏总管和侧杆（见图IV-5）

图IV-3图IV-4

图IV-5

IV-A-2支架

支架被用螺栓固定在单元槽的两边用来把槽悬挂在侧杠上，保持单元槽在正确的方位。

（见图IV-6）

1）槽在压力机上容易滑动

一个单元槽大约重250千克，因此通过沿侧杆滑动传送单元槽而无润滑装置将是相当困难的。

为了方便滑动传送，支架的低面使用特殊轨迹以减少支架与侧杆之间的摩擦。

并且润滑油必须涂在侧杆上来润滑。

如果润滑不充分，当你打开或关上电解槽时，槽的移动就不会很顺利，会对膜有很大影响，特别是如果膜使用了较长时间或状况不太好，膜就会被损坏，会在膜上产生针孔。

2）快速校直

安装所有单元槽到挤压机后，他们必须被正确校直。

为此，单元槽的两个支架之一有一个导向刻齿口用于正确、快速地安装单元槽到侧杆上。

如果支架的所有导向刻齿口都安装在侧杆上，所有单元槽都将被正确校直。

如果校直不正确，油压很难给于相同的适当的密封压力，不均衡的压力可能导致草泄漏，垫片滑出或膜针孔。

3）校直维护

在电解操作初期，单元槽的直度有发生非正常变动的趋势。

它是由温度和压力的改变而引起的，也就是单元槽膨胀和垫片蠕变。

为了防止这种现象，所有支架都通过带有适当绝缘的锁紧销彼此连接。

（见图IV-7）

图IV-6图IV-7

IV-A-3管口附件

在复极电解槽中，泄漏电流通过软管和总管在电解液中从高电压槽流向低电压槽。

（1）阳极侧

虽然泄漏电流很小，但是泄漏电流出或流进的钛管口充当了阳极或阴极，因此如果没有相应的措施，将会在阳极产生电腐蚀。

因此，牺牲电极焊在阳极侧管口用于保护。

这个牺牲电极由钛制成，外包特殊涂层。

反应：

Cl-→1/2Cl2+e

e+H+→1/2H2

（2）阴极侧

在阴极侧，因为镍材管口对漏电流有耐久性，牺牲电极不焊在漏电流电极管口上。

反应：

H2O+e→OH-+1/2H2

OH-→1/4O2+1/2H2O+e

阳极侧管口附件

*P-half:

氧化

*M-half:

还原

管口打开

管口定位号

阳极侧

功能

进口总管

81-160

1-80

牺牲电极，焊接

牺牲电极，焊接

阳极的

阴极的

单元槽进口

（氧化）1-80

（还原）81-160

牺牲电极，焊接

牺牲电极，焊接

阳极的

阴极的

出口总管

81-160

1-80

牺牲电极，焊接

牺牲电极，焊接

阳极的

阴极的

单元槽出口

（氧化）1-80

（还原）81-160

牺牲电极，焊接

牺牲电极，焊接

阳极的

阴极的

图IV-8

1）进口2）出口

总管单元槽单元槽总管

辅助辅助辅助辅助

电极电极电极电极

阴极侧管口附件*P-half:

氧化

*M-half:

还原

管口打开

管口定位号

阴极侧

功能

进口总管

81-160

1-80

---

---阳极的

阴极的

单元槽进口

（氧化）1-80

（还原）81-160

---

---阳极的

阴极的

出口总管

81-160

1-80

---

---阳极的

阴极的

单元槽出口

（氧化）1-80

（还原）81-160

---

---阳极的

阴极的

图IV-9

1）进口2）出口

总管单元槽单元槽总管

IV-A-4阳极与阴极

阳极由涂有殊金属的钛网制成，2张阳极网被点焊在阳极侧的筋板上。

阴极由涂有殊金属的镍网制成，也被点焊在阴极侧的筋板上。

当垫片没有贴在单元槽上，阴极突出单元槽框架边缘大约0.8mm，阳极突出1.5mm。

操作要点：

1）处理没有垫片的单元槽时使用木制隔离板或单元槽框架隔离板。

2）不要刮伤表面。

3）不要用硬物摩擦或敲击。

4）不要弯曲。

5）不要沾染油或化学品。

IV-A-5软管及软管垫片

通过考虑电解液到每片单元槽的均匀分布,漏电率和压力降,来定出软管的直径和长度.

软管由多氟树脂PFA制成，足以防止热烧碱溶液，盐水和氯气。

每根软管的末端螺母由不锈钢316制成。

操作要点如下：

1）软管材质是多氟树脂（PFA），不良操作将导致裂痕或针孔特别是在焊接区域。

2）在电解槽下面工作时，要特别注意不要踩踏软管。

3）放置垫片到管口凹嘴的合适的位置上，以避免电解液漏出。

4）不要应用过度转矩，用力过大,软管的密封面将变形或管嘴/网将被固定。

5）当电解槽冷却时，软管垫片需要用扭矩扳手（25N-m扭矩）附加拧紧，否则氯气通过软管垫片和软管之间的间隙流出，这将使软管螺母内部产生裂痕。

因为软管螺母是由不锈钢制成的。

在阴极侧如果氢气从软管垫片和软管之间通过间隙漏出，将发生着火。

软管

内径（mm）X长度（mm）

进口

Ø6X1，200

出口

Ø28X870

软管垫片

直径（mm）

内外厚度

进口

32X20X7

（EPDM）

出口

44X31X7

（EPDM）

IV-A-6总管

进口总管被设计用于均匀的分布电解液。

出口总管的设计是为了分离单元槽中气液混合物。

为了电绝缘在外表面衬了橡胶类树脂。

将管口焊在上面，牺牲电极固定焊在阳极管口上。

接地线连接到总管的接地柱上。

总管上有一些多余的管口，盲盖或帽用螺母安在上面。

IV-A-7固定头和活动头的绝缘（片/板）

一台电解槽有两个聚丙烯板安装在两个头的前面，为了使终端单元槽与固定头和活动头绝缘。

IV-B电解槽部件的定期检查与更换

因为电解系统中垫片、软管、电极、附件和离子膜的材料将受到正常的磨损和撕裂，所以从安全和稳定操作的角度出发，需要对它们进行定期检查和更换。

（1）电槽垫片

更换周期：

4年（在槽里的HCL完全输送下）

垫片是EPDM橡胶的。

所以如果阳极液中HYPO变高，会加快垫片的腐蚀。

旭化成可以通过阳极室的膜将盐酸加入阳极液去中和OH-离子。

我们都知道，HYPO中的CL2和氯酸盐OH-在阳极室发生反应。

如果阳极室的盐酸量少于OH-，OH-的量由当前的功率决定。

OH-和氯酸盐反应生成HYPO并可加快腐蚀。

当阳极垫片使用超过6个月以上、膜发生变化时，阳极垫片应该更新，面向膜的阴极垫片也应更换，目的是避免新膜安装时产生针孔或裂痕。

因为由于高密封压力，被腐蚀的垫片会在新安装的膜上产生针孔或裂痕。

（2）软管垫片

更换周期：

2年（在槽里的HCL完全输送下）

当橡胶老化时必须更换软管垫片。

（3）阳极管口的牺牲电极

更换周期：

大约3年（部分地）

辅助电极的褪色检查尤其是对在靠近活动头的单元槽和总管管口处安装的电解槽氧化区域。

当阳极更换时辅助电极也更换。

（4）单元槽和总管上的阳极管口

需要进行裂缝和腐蚀外观检查。

（5）单元槽和支管上的阴极管口

定期检查对于阴极管口是必要的，它涉及到管口内部铁管堵塞和腐蚀，同时对总管进行内部铁灰清洁。

（6）阳极

更换周期：

大约8年

当电解槽装置拆卸时，对阳极进行褪色、磨损和裂痕外观检查是必要的。

（7）阴极

更换周期：

8年

当电解槽装置拆卸时，阴极侧褪色或涂层脱落外观检查，如果焊口处有大量的沉积的铁末，仅仅在焊口处用竹杆小心地清洁。

IV-C电解槽的安装

IV-C-1安装单元槽

这部分描述了把单元槽安装到电解槽侧杆上的内容。

（1）准备工作

1）准备下列工具

（a）单元槽吊钩

（b）环头螺栓

（c）单元槽传送小车

（d）木板（如果要求）

（e）木制垫片（如果要求）

（f）单元槽框架隔板

（g）绝缘板（聚乙烯丙烯）

（h）终端灯

重点

2）

在边缘表面上，阴极表面突出08mm,阳极表面涂出1..5mm

在边缘表面上，阴极表面突出08mm,阳极表面涂出1..5mm

在木台上准备单元槽使阴极向上，并准备木制隔离块，或把单元槽放置树直位置。

3）在侧杆上涂润滑油使得单元槽平滑滑动。

4）松开压力锁杆上的锁紧螺母。

5）收回活动头。

6）在活动头前面安装绝缘板

（2）安装

一定要注意吊起的单元槽的管嘴不要碰伤旁边单元槽的电极。

1）正确放置单元槽吊钩到起重机吊钩上。

2）检查单元槽支架正确的安装在单元槽上。

面对阴极时，带有导向齿的单元槽的支架必须安装在的单元槽右手侧。

（校直需要）

3）在单元槽顶部拧紧螺栓。

4）吊起单元槽。

5）确认下列项目并记录下来。

（a）单元槽的识别编号

（b）阳极和阴极表面没有尖头和棱角。

（c）阳极室和阴极室内没有外来物，特别是金属物。

。

6）检查电极表面定向后，移动单元槽并放到侧杠上。

7）在单元槽之间放置缓冲隔离块。

注意不要破坏进口管口和阴极。

多样的单元槽见下面的表格。

#A-#F电解槽

槽编号

阳极端框

A-001—A-009

PDT槽

Z-001—Z-008

单元槽

B-001—B-634

阴极端框

C-001—C-009

A：

阳极端框

B：

复极槽

C：

阴极端框

Z：

PDT复极槽

8）142个单元槽重复上面步骤

9）用终端钳把槽端框夹紧在活动头上

10）如果需要，用纯水清洗单元槽内部。

IV-C-2在单元槽上贴垫片

这部分描述了单元槽两侧垫片的粘贴。

垫片用粘合剂粘到单元槽边缘，这个工作要求至少5名操作工。

至于垫片粘贴，用有机溶剂处理。

因此良好的通风设施是必要的。

（1）准备工作

1）准备下列材料

（a）工作台：

如果使用“离子膜工作台”，在上面铺塑料片以防粘合剂粘到台上。

（b）单元槽的传送小车：

（c）稀释粘合剂：

粘合剂

（2）稀释剂

（1）容积

粘合剂：

粘结材料G-11Z

（142个电解槽17.0kg）

（d）粘合刷：

15mm宽，8根

（e）粘合用小塑料瓶：

8瓶

（f）涂料稀释：

溶解性

（g）抗粘剂：

纤维硅PRX-306干净,142个单元槽需8.5kg

（h）抗粘剂刷：

25mm宽

（i）抗粘剂用小塑料瓶：

4瓶

（j）金属滚筒：

4个

（k）单元槽垫片

（l）废布

（m）木制框：

2

（n）垫片挂钩：

2套

（o）终端钳：

8个

2）确认压力机活动头拉回。

3）为了安全用限制销固定万能操作台上的杆在拉回的位置。

注意：

不允许“空档位置”。

如果阀松了，万一在空档位置，头将移动。

（2）垫片粘贴

这部分工作至少需要7名操作工，2名在木框两边，2名在电解槽内，2名在电解槽内搬运垫片和滑动槽框，1人负责检查，协调，组织这项工作。

1）由2名操作工揭开垫片并抻开一点，把垫片放在操作台上木框周围，粘合面朝上。

――――重点――――

阳极垫片：

单元槽面朝上（粘合表面）

阴极垫片：

凹槽面朝上（粘合表面）

2）用废布清洁、干燥表面边缘，涂稀释剂于单元槽上以去除机油、灰尘和粘固胶。

如果垫片粘在湿单元槽框上，在挤压单元槽时垫片容易被挤出。

3）在单元槽框边缘表面均匀刷上稀释粘合剂，注意不要把粘合剂沾到电极上。

4）在木制框架周围用刷子给垫片边缘涂上粘合剂，这项工作是在工作台上进行的。

5）用粘合剂把垫片挂在垫片钩上。

粘合剂不要过干，否则重新使用粘合剂。

6）涂完粘合剂几分钟后，小心地把垫片沾到单元槽框边缘表面的正确位置。

————重点————参考“垫片设置位置”

————重点————参考“垫片粘贴要求”

7）用滚筒均匀挤压垫片表面边缘以达到更好的连接。

8）如果粘合剂涂到垫片边膜上，用稀释剂和布擦去。

9）所有的槽框用3或4个单元槽来重复上面1）—8）步。

10）在所有垫片上使用抗粘剂，这项工作从阳极端槽框开始。

在用完抗粘剂后不要让单元槽框彼此接触，在他们之间保持小的间隙（大约5mm）以保证抗粘剂的干燥。

11）对放在单元槽传送小车上的槽框重复上面的步骤，把他们安装到电解槽上。

12）为了膜在安装到每个槽框时保持小的间隙（大约5mm）,把所有的单元槽滑向活动头.

*抗粘剂：

纤维硅PRX-306无色

粘合固化时间：

至少4小时才能固化，取决于天气。

这种试剂吸收空气中的水分并且在垫片的表面形成薄膜。

（3）垫片位置的设定

1）阳极垫片

沿单元槽边缘线放置垫片。

阳极和垫片间的距离是0-2.0mm

a）不要把阳极垫片盖在阳极上。

b）不要使阳极垫片突出单元槽框太多。

（阳极阴极）

（FT-915SN-125）

（FT-925NG-140）

2）阴极垫片

放置垫片刚好触到阴极边缘。

a）不要把阴极垫片盖在阴极上。

b）不要使阴极垫片突出单元槽框太多。

（4）垫片粘贴的要求

1）面对单元槽框架，放置垫片到左上角正确位置，粘贴到这里，尺寸为20cm（垂直）X30cm（水平）。

2）向右拉动垫片，放置垫片到右上角正确位置。

粘贴到这里，尺寸为20cm（垂直）X30cm（水平）。

3）放置垫片到正上方正确位置，沿着上边缘粘贴。

4）轻轻地向左下方拉动垫片，到左下角的正确位置，粘贴到这里，尺寸20cmX30cm。

然后垂直地粘到左边。

5）向右下方拉动垫片，到右下角的正确位置，粘贴到这里，尺寸20cmX30cm。

6）然后在垂直右边和底部中心粘贴垫片。

7）

在垫片上滚动滚筒以确保边缘良好连接。

往外滚动时最好从垫片中心向左右滚动。

垫片安排

原始厚度（mm）

阳极2.5t----------FT-925----------3.6+0.2

1.5t----------FT-915----------2.6+0.2

阴极4.0t----------NG-140---------4.7+0.2

2.5t----------SN-125----------3.1+0.2

IV-C-3膜安装

这部分描述了单元槽安装和垫片粘贴完成后在单元槽之间膜的安装方法。

（1）确认和准备工作

1）将膜卷在PVC管（内径50/75mm）上浸泡在平衡液槽中（2%NaHCO3溶液或0.4%NaOH溶液）。

标注：

5张膜被卷在一个PVC管上。

2）调节水压在1MPaG。

3）确认所有单元槽都正确安装在侧杆上，并确认下列各项。

（a）电极表面和导向尺方位是正确的。

（b）电极表面和电机室已被水洗，没有外来材料。

电极表面光滑且没有尖点。

（c）垫片粘贴正确且没有外来材料。

（d）在垫片表面上用抗粘剂。

4）确认侧杠上已涂抹润滑脂。

（确认槽可以顺利滑动）

5）确认9名操作工就绪，3名在电解槽上，4名在电解槽两侧,2名搬运膜。

6）除了中间端框外把全部单元槽向活动端移动。

7）分别用夹钳把两边终端连接到活动头、中间的终端连接到固定头。

（2）安装膜到电解槽,阳极端框除外

1）向单元槽侧杠的孔中正确的插入2个锁紧销。

2）从平衡液槽中取出膜，小心地交给电解槽旁的操作工放到膜架上。

不要敲击卷起的膜，杆，桶和槽等任何对膜有害的东西。

不要将膜卷得太紧。

不要用指甲划膜。

3）膜的阳极和阴极侧用纯水轻轻地淋洗。

这有助于防止膜快速干燥。

4）确认膜上标有“阴极侧”标志的面向阴极。

如果反了，在操作过程中，膜就会立即起水泡。

5）在电解槽上几个操作工合作把膜面向活动头展开。

一个操作工必须小心地看管膜避免膜掉在地上。

6）调节阳极的膜使得它的每一个边缘几乎突出单元槽框架一致，这项工作需要操作工之间的熟练配合。

7）---重点---

轻轻抬起膜的较低两侧边缘以防压到阳极表面。

不要让膜产生任何褶皱。

不要在锁紧销和孔之间挤压膜。

不要把膜掉到地上。

不要把手指放在槽中间。

8）向固定头端滑动单元槽框，使得导口正确安到侧杠上，在单元槽框间压膜。

如果需要，使用杠杆。

（必须保持平行）

9）所有膜重复1）—9）步，阳极端框除外。

注意：

每30分钟在膜外面淋一次水。

（3）安装膜到阳极端框

1）按照上面提到的步骤安装膜到阳极终端槽。

2）确认导口正确安在侧杆上。

3）在液压下随着活动头慢慢移动端框，压膜1MPaG。

不要把手放在槽中间。

4）摘掉全部终端框夹，否则电解槽在通电后将短路。

5）增加液压到7MPaG。

6）确认导口正确安在侧杆上。

注意：

安装完膜之后，更正平行是不好的，因为当你压膜校正平行时，膜会被不规则地拉开和摩擦。

（4）记录

在序列数据纸上记录膜和单元槽框的数量。

注意：

必须连续完成“膜的安装”以避免膜干燥。

这项工作包括：

膜安装，软管连接。

一般情况下，膜安装需要3个小时，软管连接需要2个小时。

所以，如果你想在早上9点开始，那么就会在下午2点完成。

所以，经理应该安排好这项工作。

当然，从安全和规则的角度考虑，应该多增加一名操作工，倒班来连续完成这项工作。

IV-C-4电解槽软管的安装

这部分描述了软管安装到电解槽的过程。

（1）准备工作

1）准备下列材料和工具

（a）软管由多氟树脂制成。

软管进口管口直径小于出口管口。

（b）阳极和阴极垫片

两极的垫片材料是EPDM。

（c）专用软管的单头扳手

进口管口螺母尺寸46mm，出口管口50mm.

支架长度必须限定在30cm以内以避免过大扭矩。

如果扭矩过大，螺母和螺丝会被损坏。

（d）剩余管口螺母帽，如果必要的话

2）观察软管是否有下列缺陷，如果存在不能使用。

（a）裂痕、小孔、磨蚀和其他缺陷。

（b）变形、厚度不均匀、裂痕和其他软管法兰缺陷。

（c）软管螺母的坏螺纹

（2）电解槽软管的安装

1）人工拧紧软管螺母

人工拧紧软管螺母。

螺母会很顺利地被拧上。

如果你发现螺母不好拧，换一个试试看。

这是因为产品的机械要求造成的。

如果螺母不相配，换一个。

不相配的螺母大概是千分之一。

不要拧得太紧，否则，螺母咬得太紧无法打开。

（a）如果要求膜试漏,就不必把软管接到阳极出口管口。

（b）不要让螺母碰到膜。

（c）如果螺母不好拧，停止拧它并换一个。

否则螺母可能会伤到管口螺纹。

2）使用扭矩为250kg-cm的扭力扳手紧固软管螺母。

如果使用过大的扭矩扭螺母，会导致螺母的管口损坏。

（a）不要在扳手和螺母之间刺破膜

3）把帽或片用螺母安装剩余管口。

4）把帽或片用螺母安装剩余PDT（LD）嘴。

（3）软管的再紧固

当电解槽停车时，软管的所有螺母特别是出口软管必须用PVC（FRP）扳手再次紧固，以避免氯气和/或烧碱泄漏。

IV-C-5充液前检查电解槽

1．液压为7MPaG锁紧螺母在20mm远。

2．单元槽支架的导口正确安在侧杆上。

3．侧杆表面干燥。

4．所有的端框夹已被取下。

5．EDIZA接线已连接。

6．端框电缆线不接触到任何金属部件。

7．支架间所有的锁紧销已插入。

8．所有软管平行安装。

9．剩余管口的螺母帽使用正确材料。

10．膜的定位正确。

11．记录膜试漏的结果。

12．数据纸上记录膜和单元槽的数量。

13．电解槽上没有任何东西。

IV-D膜的更换

IV-D-1局部膜更换

这部分描述了一张膜的更换。

如果需要更换数张膜，可按照更换一张膜时的方法重复进行。

膜更换，必须用油压打开单元槽，把将要打开的单元槽的位置固定好。

为了打开这些槽，在正确单元槽的M20螺丝