旭化成电解槽的操作原厂资料.docx

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旭化成电解槽的操作原厂资料

长春化工有限公司

离子膜烧碱工艺

标准操作说明

第四部分

电解槽操作

2011年12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固定头和活动头的绝缘（板/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）阳极管口的牺牲电极

（4）单元槽和总管上的阳极液管口

（5）单元槽和总管上的阴极液管口

（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）垫片粘贴定位

IV-C-3膜安装

（1）确认和准备工作

（2）安装膜（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。

阳极室的内部是由钛材制成以防止氯气的腐蚀，阴极室的内部侧是镍材制成以防止碱的腐蚀。

阳极室和阴极室的隔板两侧分别焊接固定的筋板,筋板上焊接阳极和阴极。

每个电解室安装有电解液进口和出口的2个管口。

单元槽的两边用螺栓固定有支架,单元槽通过支架挂在侧杠上。

Fig.IV-1

图IV-2

搬运单元槽时以下的注意是必要的：

（1）不要划伤密封面特别是单元槽框架的钛一侧。

（2）不要用任何东西撞击电极表面。

（3）没有垫片的单元槽框搬运的时候必须使用隔离用鞍架（如图：

II-3）,因为零极距阴极表面突出单元槽框架边缘大约5.0mm，阳极表面突出单元槽框架边缘大约1.5mm，

（4）不可以使用任何外来材料。

（5）不能对软管螺母使用超标力矩。

（6）定期检查管口的牺牲电极，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）当单元槽使用木制垫片放在地板上时，注意不要破坏管口、电极和密封面（见图IV-4）

（9）注意不要碰坏总管和侧杠（见图IV-5）

Fig-II-3

Fig-II-4

Fig-II-5

IV-A-2支架

支架由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位置和定位。

（见图IV-6）

1）在压力机上容易滑动

一个单元槽大约重250千克，因此如果没有润滑的机制而沿侧杠滑动传送单元槽是相当困难的。

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。

并且必须把油脂涂在侧杠上作为润滑。

2）快速校直

安装所有单元槽到挤压机上后，必须正确校直。

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，所有单元槽就都将被正确校直了。

3）校直维护

在电解槽运转初期，单元槽的直度有发生非正常变动的趋势。

它可能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）

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从高电压单元槽流向低电压单元槽。

（1）阳极侧

虽然泄漏电流很小，但是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:

正电压的一半

*M-half:

负电压的一半

管口位位于

管口定位号

阳极液侧

功能

进口总管

87-172

1-86

牺牲电极，焊接

牺牲电极，焊接

阳极的作用

阴极的作用

单元槽进口

（正半侧）1-86

（负半侧）87-172

牺牲电极，焊接

牺牲电极，焊接

阳极的作用

阴极的作用

出口总管

87-172

1-86

牺牲电极，焊接

牺牲电极，焊接

阳极的作用

阴极的作用

单元槽出口

（正半侧）1-86

（负半侧）87-172

牺牲电极，焊接

牺牲电极，焊接

阳极的作用

阴极的作用

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:

正电压的一半

*M-half:

负电压的一半

管口位于

管口定位号

阴极液侧

功能

进口总管

87-172

1-86

---

---阳极的作用

阴极的作用

单元槽进口

（正半侧）1-86

（负半侧）87-172

---

---阳极的作用

阴极的作用

出口总管

87-172

1-86

---

---阳极的作用

阴极的作用

单元槽出口

（正半侧）1-86

（负半侧）87-172

---

---阳极的作用

阴极的作用

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

阳极由涂有特殊金属的钛网制成，2张阳极网被点焊在阳极侧的筋板上。

阴极由涂有特殊金属的镍网制成，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5mm，阳极突出约1.5mm。

操作要点：

1）搬运没有贴垫片的单元槽时使用木制隔离块或单元槽框架隔离块。

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。

每根软管的末端螺母由不锈钢304制成。

操作要点如下：

1）软管材质是多氟树脂（PFA），不良的操作将导致裂痕或针孔特别是在软管的焊缝区域。

2）在电解槽下面工作时，要特别注意不要踩在软管上。

3）安放垫片到管口凹嘴的合适位置上，以避免电解液漏出。

4）不要使用过度力矩，用力过大,软管的密封面将会变形。

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

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

进口总管的设计是为了均匀的分布电解液。

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。

在总管和PDT-槽上有一些多余的管口，盲盖或冒用螺母安在上面。

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固定头和活动头前面，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（在单元槽内完全添加HCL的情况下）

当在阳极垫片使用6个月以上，更换膜时，阳极垫片应该更新，面向膜的阴极垫片也应更换，目的是使电解液获得更好的密封效果，并避免新膜安装时产生针孔或裂痕。

因为垫片蠕变或变形会使膜上产生针孔或裂痕。

（2）软管垫片

更换周期：

1年（在单元槽内完全添加HCL的情况下）

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：

8年

对牺牲电极的褪色目测检查，尤其是需要定期的对安装在正电压的一半靠近活动头的单元槽和总管的管口进行检查（建议至少半年检查一次）。

阳极更新则牺牲电极也需要更新。

（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）单元槽和总管上的阴极管口

定期检查对于阴极管口是必要的，它涉及到管口内部铁堵塞和腐蚀，同时建议清洗总管，以便擦掉内部铁灰。

（6）阳极

更换周期：

8年

当电解槽装置拆卸时，需要通过目测对阳极进行褪色、磨损和裂痕检查。

（7）阴极

更换周期：

8年

当电解槽装置拆卸时，需要通过目测对阴极进行褪色或涂层脱落等外观检查，并用竹杆小心地清洁焊点处沉积的铁粉。

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杠杆上组装电解槽的内容。

（1）准备工作

1）准备下列工具

（a）单元槽吊钩

（b）环头螺栓

（c）单元槽搬运小车

（d）单元槽木质托盘（如果需要）

（e）单元槽框架隔离块（如果需要）

（f）单元槽框隔离块

（g）绝缘板（polypropylene）

（h）终端灯

2）在侧杠杆上涂润滑油使得单元槽平滑滑动。

3）松开压力机锁杆上的锁紧螺母。

4）收回活动头。

5）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。

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。

注意不要碰坏进口管口和阴极。

单元槽的种类见下面的表格。

#A-#D电解槽

槽编号

阳极端框

A-0001—A-0006

带有PDT管嘴的槽

Z-0001—Z-0006

单元槽

B-0001—B-0676

阴极端框

C-0001—C-0006

A：

阳极端框

B：

复极单元槽

C：

阴极端框

Z：

带PDT管嘴的复极单元槽

8）172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）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。

因为垫片粘贴中，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

（100个电解槽12kg）

（d）粘接剂刷：

15mm宽，8根

（e）粘接剂用小塑料瓶：

8个

（f）稀释剂：

环己烷

（g）抗粘剂：

硅系PRX-308透明

100个单元槽需6.0kg

（h）抗粘剂刷：

25mm宽

（i）抗粘剂用小塑料瓶：

4个

（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，用限制销固定油压分配器上的操纵杆在拉回的位置。

（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名在电解槽两侧搬运垫片和滑动槽框。

1）由2名操作工揭开垫片并抻开一点，把垫片放在工作台的木框上，粘合面朝上。

――――重点――――

阳极垫片：

不要PTFE面朝上（粘合表面）

阴极垫片：

凹槽面朝上（粘合表面）

2）用废布和稀释剂清洁并擦干所有单元槽表面边缘，以去除油、灰尘和旧的粘固胶。

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，.

注意不要涂到阴极侧槽框边缘的镍条上。

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）把涂完粘合剂的垫片挂在垫片钩上。

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的正确位置。

————重点————参照“垫片设置位置”

————重点————参照“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粘接。

8）如果粘合剂涂到垫片边的膜的一侧上，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，

这项工作从阳极终端槽框开始。

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，然后安装到电解槽上。

12）每个槽框之间保持小的间隙（大约5mm）,把所有的单元槽滑向活动头以便准备安装离子膜.

*抗粘剂：

纤维硅PRX-308无色

粘合固化时间：

至少4小时。

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

沿单元槽的边缘线放置垫片。

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-915ST-125）

（FT-925NT-140）

2）

3）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）垫片粘贴的顺序

1）面对单元槽框架，放置垫片到左上角正确位置，用拳头敲击把它粘贴到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。

把它粘贴到20cm（垂直）X30cm（水平）。

3）放置垫片到正上方中间的正确位置，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，把它粘贴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，把它粘贴到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。

最好向外滚动有中心向右或向左。

垫片安排

2．5

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----------NT-140---------4.7+0.2

2.5t----------ST-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）将卷在PVC管（内径75mm）上的需要的数量的膜浸泡在平衡液槽中（0.4%NaOH）

标注：

5张膜被卷在一个PVC管上。

2）调节液压为10kg/cm2G。

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）电极表面和导向齿方位是正确的。

（b）电极表面和电极室已用水洗当中没有外来物。

电极表面光滑且没有尖点。

（c）垫片粘贴正确且不带外来物。

（d）在垫片表面上用抗粘剂。

4）确认侧杠上已涂抹润滑脂。

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）除了中间端框以外,把全部单元槽向活动端移动。

7）分别用夹钳连接阳极终端到活动头、阴极终端到固定头。

（2）安装膜到单元槽，阳极终端框除外

1）向单元槽支架的孔中正确的插入2个锁紧销。

2）把卷着的膜从容器中取出，小心地交给电解槽上的一名操作工并放到膜架上。

3）用软管向对着膜的阳极和阴极侧淋纯水。

。

4）确认膜上标有“阴极侧”标志的面向阴极。

5）在电解槽上与其他操作工配合把膜面向活动头展开。

6）把膜放在阳极上并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---

轻轻握着膜的两侧的低边,把它放置在阳极表面。

不要让膜产生任何褶皱。

不要把膜卡入锁定销和孔

8）向固定头端滑动单元槽框，使得导向齿正确安到侧杠上，并在单元槽框之间把膜压紧。

9）对所有单元槽重复1）—9）步两侧端框除外。

10）每30分钟在膜外面淋一次水。

（3）安装膜到阳极终端框

1）按照上面提到的步骤安装膜到阳极终端槽。

2）通过液压活动头慢慢移动端框，用10k/cm2G压膜。

3）确认导向齿正确安在侧杆上。

4）摘掉终端框夹钳，否则电解槽在通电后将短路。

5）增加液压到70k/cm2G。

6）确认导向齿正确安在侧杆上。

（4）记录

在序列数据纸上记录膜和单元槽框的号码。

*为了避免膜干燥不可以停止这项工作（膜安装）直到软管安装到电解槽上。

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。

必须注意的是阳极和阴极的垫片材质是不同的必须适当的使用。

（1）准备工作

1）准备下列材料和工具

（a）多氟树脂制软管

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。

（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

（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。

2）使用扭矩为250kgcm的扭力扳手紧固软管螺母。

（a）拧紧螺母时，用手把软管放入孔中一遍所有软管彼此平行安装。

（b）扳手和螺母之间不要夹到膜。

3）把帽或片用螺母盖住多余的管口。

（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70kg/cm2G锁紧螺母在20mm远。

2．单元槽支架的导向齿正确安在侧杠上

3．侧杠面不湿

4．所有的端框夹钳已经被取下.

5．EDIZA-230ZE-ZH已接线。

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．多余管口的螺帽安装好并使用了正确材料。

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号码。

13．电解槽上没有任何东西。

注意：

阳极侧用纯水阴极侧用稀释碱液进行膜湿润和电解槽试漏应该在更换膜24小时内执行。

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。

单元槽被链条分成2组。

一组被液压机拉回到更换膜的位置，另一组膜更换后再次挤压。

*这个过程也被应用到一个单元槽的更换。

（1）确认

1）确认下列项目

a）需要更换的膜的位置已标识过。

b）平衡液槽中备用膜已准备好（0.4%NaOH溶液）

c）所有单元槽已用水清洗,且清洗水已排放。

d）带有快速连接长链条：

4pcs

e）带有快速连接和抓钩的短链条：

4pcs

f）快速连接螺栓：

8pcs

g）链条夹：

4pcs

h）抗粘剂：

i）端框夹钳（如果必要的话）4pcs

j）薄塑料板：

4pcs

k）胶合板：

1片

l）塑料布1片

m）PVC管3根

n）柔性淋洒1套

o）锁定销容器：

2pcs

p）更换膜时7名操作工就绪，2名在电解槽上，4名在电槽的两侧。

1名操作电槽液压机，并且处理卷起的膜。

（2）准备工作

1）通过在油压分配器上的减压阀把液压降低到10kg/cm2G。

2）松开单元槽边侧的所有进口软管螺母。

3）从单元槽出口管嘴上摘掉出口软管。

4）向要被更换的离子膜上浇水以使膜外部保持湿润。

5）在替换膜的位置恰当地放置工具。

（链条是松状态）

6）从压力机的锁紧螺杆的丝扣上松开锁紧螺母。

7）转动“单元槽紧固装置”手柄收紧链条。

8）在电解槽上铺开塑料布

（3）膜的更换

1）2-3人在电解槽上拉住离子膜。

2）将电解槽活动头向尾部端头移动约2-3mm，用薄塑料板把膜从垫片上剥开。

3）将电解槽移动头向尾部端头移动约25-30cm到进口软管不能再被拉紧的程度。

4）小心取下膜，在塑料板上阴极侧表面向上铺开。

5）将膜卷在内径75mm的PVC管上，交给下面的操作工，不得使膜出现皱折。

6）把离子膜放在平衡液槽中浸湿，如果必要,把膜展开,使离子膜阴极侧表面向上，不得使空气滞留在膜的下面。

7）检查阳极和阴极表面的尖点。

8）用竹签小心地清洁阴