培训教材氯碱开停车方法及运行要点文档格式.docx

1、近年来，NBH-2.7型复极式自然循环高电流密度离子膜电解槽及配套装置在国内外几十个氯碱企业投入运行。现将我们在安装和投运的技术工作中总结出的一些经验和方法与业内同行们共享。 1 电解槽的就位安装和垫片的粘贴在电解槽的组装过程中，单元槽密封垫片的粘贴是一项非常重要且要求严格的工作。如果不按要求正确的粘贴，在电解槽投用后将有可能发生较严重的事故。以NBH-2.7型电解槽为例，室框垫片的粘贴要点如下：1.1单元槽的清理1.11、用纯水将单元槽冲洗干净并风干1.12用棉布及丙酮擦拭单元槽密封面，使之干燥清洁。（潮温的表面将会大大降低垫片粘贴的牢固程度）12橡胶垫片的准备121垫片的检查确认垫片表面特

2、别是角部没有变形、断裂、防腐薄膜破损、脱离等缺陷。122垫片的拉伸新的垫片在粘贴时的长度尺寸应稍小于使用长度510mm左右。在垫片粘贴使用前，如果尺寸过小需进行予拉伸，这样在粘贴时才会平直牢固，而不至于自然收缩位移。可在拉伸现场的固定物上划出长度尺寸标记，做垫片长度的对比测量。在垫片手工拉伸时需两人完成，用力必须准确要注意手持垫片的位置尽量靠近两端，使垫片在全部长度范围内受到均匀的拉伸，切忌局部拉伸过大影响垫片使用性能。需要注意的是，环境温度的不同，其所需的拉伸力也是不同的。13粘贴剂的调配目前，垫片粘贴最常用的是日本生产的G11Z型粘接剂。此种粘接剂可有效地吸收垫片的蠕变，需用甲苯调配，使粘

3、稠度适中，有利于涂刷均匀，提高粘贴质量。根据经验，粘接剂与甲苯的配比约为1：1.5左右，调配后的粘接剂较稀，当用毛刷蘸起时，稍有拖挂感为宜，不能过稠。14粘接剂的涂刷在垫片粘贴前应对垫片粘贴面和单元槽密封面进行粘接剂的涂刷。14.1单元槽密封面涂刷粘接剂此项工作应24人同时进行。用毛刷将粘接剂薄薄均匀地涂刷在平放的单元槽密封面上，尽量使各密封边同时涂刷。一般在涂刷后风干约10分钟左右（具体风干时间视环境温度有所不同），手感不粘手时粘接力最大，将涂刷合格的垫片粘上。在涂刷粘接剂时注意避免将粘接剂涂到电极网上，如果不慎涂在电极网上，应及时用棉布甲苯擦净。14.2垫片上涂刷粘接剂将垫片的粘贴面向上平

4、铺在专用工作台上，阴极垫片有沟纹的面为粘接面。阳极垫片两面均有沟纹，但仔细观察是可以区分的。粘接面的沟纹形状为方形，而另一面的沟纹是锐角形状在长度合格的垫片表面少量均匀地涂刷粘接剂。在涂刷时要尽量做到垫片四边同时进行。涂刷后的垫片同样需要风干5至10分钟左右，当手感不沾手时粘接力最强。将垫片正确地粘贴在单元槽密封面上。15垫片的粘贴位置15.1阴极垫片的粘贴位置阴极垫片四边宽度均为35mm，粘贴时，垫片的各内边沿应准确进入单元槽边框内侧3mm位置。15.2阳极垫片的粘贴位置阳极垫片的上边宽度为30mm，下边和左右两边的宽度为35mm，注意区别上、下边的宽度。粘贴时，阳极垫片的各内边沿应与单元槽

5、边框的内侧对齐16垫片的粘贴此项工作应由5-8人共同配合来完成。粘贴时由四人各持垫片的一角。首先将垫片的任意一角按位置要求粘贴压牢后，再粘贴与其相邻的两角，最后粘贴对角。各角粘贴时都必须将位置尺寸按要求对准。相邻各角之间的各边垫片应拉直后再粘贴。粘贴时各边应有人负责保证垫片在与密封面粘贴前必须是平直且位置准确的。一旦粘贴后，垫片是很难取下的，取下后再粘贴将大大降低粘接力。检查垫片粘贴位置准确后，特别是检查垫片四角是否有收缩位移，然后压牢四角，用滚轴碾压垫片，使之粘贴牢固。2 密封挤压及要求挤压机油压操作及要求如下： 电解槽在与工艺管线隔离的待命状态，挤压力为5MPa。 未送电前的膜试漏及充液、

6、循环状态，此时槽内无氯、氢气相压力，挤压力为6MPa。 电解槽进行5m水柱（50KPa）水压渗漏试验时，按槽内压力每上升1m水柱增加0.5MPa挤压力的对应原则，挤压力从6MPa逐步增加到8MPa。泄压时按上述原则减小挤压力。 送电时，挤压力为6MPa。 槽内阳极室（氯气）压力上升到5KPa时，增加挤压力到6.5MPa。 槽内阳极室气相（氯气）压力上升到15KPa时，增加挤压力到7MPa。 槽内阳极室气相（氯气）压力上升到25KPa时，增加挤压力到7.5MPa。 槽内阳极室气相（氯气）压力上升到35KPa时，增加挤压力到8MPa。 正常运行后（槽温、内压达到要求值且稳定8小时后），在挤压力8M

7、Pa时锁定电解槽，然后将油压降为6MPa。 停车时，应先增加挤压力到8MPa后解除锁定，然后根据槽内气相压力调整挤压力。 要防止各台油压操作的互相影响。在操作某一台电解槽的油压时，应暂时锁定其它电解槽并封闭其它电解槽的油路。3 单元槽及膜的更换使用除槽链条对有问题的个别单元槽或膜的更换是每个用户都会遇到的工作。操作时，必须将电解槽的密封挤压力降至1MPa，将前35件单元槽用连接板固定为一体，增加单元槽的刚性然后再将4根链条绷紧。如不降压，在利用油压装置拉开单元槽时，链条将承受数十吨的拉力。一则链条会崩断，再则，4个链条受力点将会使被拉开的单元槽产生严重变形和结构损伤导致泄漏，相应的离子膜也会被

8、鼓起的电极网面顶损，造成反复更换的同一位置的离子膜不断发生损伤。另外，在绷紧链条时，应将单元槽活动侧托架侧的上下两根链条比另一侧的链条绷得稍紧一些，这样在拉开单元槽时，固定侧托架与侧杆导轨的定位台阶会引导单元槽定向滑行，避免单元槽在拉动时向固定侧托架方向横向位移造成的再次挤压后相邻单元槽密封错位造成事故隐患。4 假膜的水循环新的电解槽投运前，要用厚度约0.20.3mm的塑料膜代替真的离子膜进行安装演练、用纯水充、排液的演练和电解槽的水压检测（槽试漏）。此过程可以有效地清洁系统、发现和消除仪表、阀门、管路以及电解单元槽中存在的问题，为离子膜的投用做好工艺操作准备。假膜水循环时，要严格按照操作要求

9、进行，特别要注意本文后面所提到的相关技术要点。5 开车前的系统循环准备开车前， 一、二次盐水及脱氯塔应事先运行直至指标合格。根据产品浓度和膜的使用要求，备足适当浓度的开车用碱，并在阴阳极系统作循环准备。阳极系统可按照一次盐水二次盐水高位槽循环槽脱氯塔一次盐水的设备管线进行工艺循环。阴极系统可从开车碱槽循环槽高位槽循环槽成品碱槽的设备管线进行工艺循环，阴极液循环可升温至7580。阴阳极液的循环准备过程是对所经设备管线工艺、仪表、阀门、机泵等设备运行试验，使系统设备液位控制稳定，仪表显示准确，阀门动作灵敏正确。DCS中控数据完备控制到位，连锁动作测试正确，纯水、氮气蒸汽等公用工程设备运转条件完备。

10、6 离子膜的安装及测试在离子膜的安装前，要拆除假膜，并再次确认电解室框密封垫片的位置和粘贴质量，防粘剂涂层是否完好。操作者应详细的了解有关离子膜的商品和技术知识、仔细阅读电解槽的操作手册，在专业技术人员的指导和组织下认真正确地进行膜的预处理和安装。在膜的安装时，要仔细确认膜的阴、阳极侧标志，使膜在安装过程中和安装后始终保持湿润和平整状态，严格避免折皱和划蹭。在膜安装完毕后，应给予电解槽以规定的密封压紧力，进行膜的氮气渗漏检测（膜试漏）。具体方法是：仔细安装好各单元槽的阴、阳极室下部进口软管和阴极室上部出口软管，阳极上部出口软管处于拆掉状态。打开阴阳极出口总管尾部放空口，充纯水液位至阴阳极下部进

11、口软管中部。然后检查关闭电解槽所有进出口阀门，使电解槽除各单元槽的阳极出口外，各部均处于封闭状态。通过氮气管路800mm水封利用设置在电解槽阴极出口总管上的专用接口向电解槽所有阴极室充氮加压至500mm水柱（5KPa）时，及时关闭电解槽阴极出口总管上的该专用充氮接口阀门。观察10分钟，如果电解槽阴极室内氮气压力稳定不动（KPa压力数显精度应在小数点后两位），则可认定所有膜无渗漏。如果电解槽阴极室内氮气压力持续下降，可用“肥皂泡检测法”对每个单元槽的阳极出口进行定性检测，然后使用专用氮气流量计对定性确认的泄漏口进行定量检测。如果氮气泄漏流量超过10 L/h，则应替换相应位置的膜，并且再次为所有的

12、膜进行膜的泄漏检测。膜的检测合格后，安装好阳极室上部出口软管，打开阴极出口总管尾部放空口，准备下一步工作。7 电解槽及膜的水洗、槽试漏及排水充氮（电解槽送电前的重要准备工作）7.1电解槽的水压试验（槽试漏）在开车充液前要进行电解槽及膜的水洗、槽试漏及阴极室充氮。首先对阴阳极室充入纯水，直至电解槽尾部高位溢流管溢流。注意充水时保持阴极室液位稍高于阳极室，电解槽出口总管尾部对空阀门应打开，防止憋压。充水完毕后，关闭电解槽所有阀门，利用阴阳极纯水加入阀对阴阳极室缓慢加压至5m水柱（50KPa）。注意加压时要按规定调整油压密封挤压力，并始终保持阴极室压力稍高于阳极室0.40.5m水柱（45KPa），达

13、到槽试漏压力时及时关闭两极室的纯水加入，对阴阳极室保压15分钟。观察电解单元槽及接管连接是否有渗漏并加以解决。7.2排水充氮对电解槽的充氮只有在排水时才能完成，开车前应连续做两次为宜。电解槽并入系统前，氮气置换必须达到99%的纯度。电解槽加压试漏完成后，同时缓慢打开电解槽上部阴阳极出口总管取样口排水泻压，直至两个上部总管中的水排净。注意泻压时始终保持阴极室压力稍高于阳极室0.40.5m水柱（45KPa）。当阳极室压力降到“0”时必须打开阳极出口总管尾部的放空阀，当阴极室压力降到3KPa时通过阴极出口总管尾部的300mm氮气水封向电解槽的阴极室加入氮气，并保持有氮气泡从水封中不间断的溢出。两个上

14、部总管中的水排净后，打开阴阳极进口总管处去地沟的排液阀从电解槽下部进口排水。注意注意排水时也要保持阴极室液位稍高于阳极室，并保持对阴极室的氮气加入量始终大于水的排出量、有氮气泡从水封中不间断的溢出。只为氮气置换而充水时，电解槽上部所有出口软管均有溢流时即可停止充水，以免上部总管充满水后阻碍充氮。对电解槽的充氮完成后，其所有阴阳极进出口阀门均应处于关闭状态，但阳极上部出口总管尾部放空阀需为打开状态，防止憋压。并利用槽尾300mm水封从阴极上部出口总管尾部持续顶入低流量的氮气，保持槽内阴极室3KPa的氮气压力。8 阴极系统的氮气置换及保压在开停车时，阴极系统均需进行严格细致的氮气置换。随着电解反应

15、的开始，氢气将逐渐充满阴极系统。所以开车前和停车后必须按工艺操作手册制定详细正确的充氮方案，明确氮气的引入口和排放口，对氢气系统所有管路和设备用氮气进行彻底置换。引入的氮气必须达到规定的纯度，氮中含氧必须小于1%，且在排放口取样分析的纯度不应降低。不能因任何原因降低要求，防止氢气可能发生的爆炸事故。电解阴极系统从阴极循环槽加入氮气，依次置换阴极高位槽、阴极高位槽至阴极循环槽间的压力平衡管、电解槽至阴极循环槽的氢气管路、循环槽至系统出口压力调节阀间的氢气管路以及电解槽阴极液出口管至排液槽等部位。各管路置换氮气应达到99%的纯度。氮气加入应有一定的流量保证，特别是在置换排放时，应能使电解阴极系统压

16、力调节阀在有效的开度范围自动保持加入阴极系统的氮气压力在3KPa左右，有效的防止失压。9 氯氢处理的准备在电解槽并网送电之前，氯氢处理应开启稳定为好，以免开启氯氢机组时控制失衡造成压力波动对电解槽和离子膜的冲击损伤。阳极系统的氯压机组开启后，应将氯气洗涤塔入口（电解阳极系统压力调节阀后）压力利用机组内外回流调节稳定，控制在-0.5KPa左右，并逐步将手动转为DCS自动调节。此时，没有外界因素的干扰，不会有大的波动。此时，电解槽正在准备送电，电解阳极系统还不具备压力自控条件，氯压机组的压力必须要稳定，否则会使电解槽阳极室内的压力波动，甚至损伤离子膜。在电解槽送电后，随着氯气量的逐渐增大，应保证洗

17、涤塔前的压力在控制在-0.5KPa左右为宜，并随时注意合理分配两个回流量。可根据管路直径或阀门的口径等设置的具体情况，利用内回流阀的开度控制，逐渐使外回流的DCS自动控制调节阀开度适宜。氢压机组也应在电解装置并网送电前开启稳定。此时，从电解系统的阴极循环槽加入的置换氮气源源不断的送入氢气处理系统，对阴极系统各点氮气置换分析指标应逐一确认，确保纯度达到99%。和氯压机组控制原理相同，应将氢气洗涤塔入口（电解阴极系统压力调节阀后）压力利用机组内外回流调节稳定，控制在2KPa左右为宜（必须低于电解阴极系统调节阀控制的34KPa氮气压力），并逐步将手动转为自动调节。此时，电解槽正在准备送电，电解阴极系

18、统在利用有限的氮气量调控压力。所以氢压机组的压力必须要稳定，否则会使电解槽阴极室内的压力波动，甚至损伤离子膜。在电解槽送电后，随着氢气量的逐渐增大，应保证洗涤塔前的压力在2KPa左右为宜，并随时注意合理分配两个回流量。可根据管路直径或阀门的口径等设置的具体情况，利用内回流阀的开度控制使外回流的DCS自动控制调节阀开度适宜。10 电解槽充液、与系统的连通及循环升温10.1充液在电解槽开车送电前，电解槽与电解阴极系统管路的氮气置换应分别提前进行完毕。为了防止对电解槽的压力冲击，充液时电解槽上部阳极出口总管尾部放空口必须是打开状态，以防憋压，而电解槽上部阴极出口总管尾部应通过300mm水封释放充液时

19、排出的氮气，防止充液压力过高。充液时，进槽阳极液由二次盐水精制温度控制，约为55。阴极充碱液温度应在系统循环准备时事先加热至7580。应按照离子膜供应商的工艺要求通过正确的工艺管路保证进液浓度。应将流量调节适度，保持阴极室液位始终稍高于阳极室，待每一个电解室出口软管均有溢流时，充液停止。10.2电解槽与循环系统的连通充液停止时，应及时投入计划整流器。电解槽的阴极室压力由槽尾部的氮气水封保持在3KPa（300mm水柱），而电解阴极系统管路的压力也已调节在34KPa。而电解槽阳极室内外压力均为“0”或微负压。这样，电解室与系统管路的气相连通才不会造成电解室内发生压力冲击。气相连通前要先关闭电解槽尾

20、部阴极室充氮阀和阳极室对空阀，使电解槽处于短暂的封闭状态。此后，要及时连通电解槽头通向氯氢总管的气相阀门，防止极化电解气体加压失控。气相连通后，再打开槽头通向阴阳极循环槽的液相循环阀门，避免液相流动时的抽吸负压对单元槽和离子膜的冲击。在有些厂家，如果氯氢处理及工艺管路设计条件不能满足我们开停车前后的低压要求，电解阴阳极管路系统压力也会较大，应视情况在保证始终有适当的阴阳极室压差的前提下交替加大阴阳极电解室内的压力，直至电解槽气相出口连通阀内外压力相差很小时再打开。极化整流器投入后产生的气体对电解室有缓慢的加压现象，需要关注并可加以利用。至此为止，电解槽与电解系统连通完毕，马上进行阴阳极液的循环

21、、升温。10.3电解槽的循环和升温在电解槽送电前，阳极循环流量一般可在每电解单元0.10.2之间调整，阴极循环流量可在0.150.3之间调整，以有效的控制槽温。新的装置开车时，槽温上升速度以35/小时为宜。在送电前，槽温上升速度可根据阴阳极液的温度差异通过分别调整阴阳极循环量及阴极循环液的温度来控制。以阴极循环量大于阳极循环量为宜，槽温以电解槽阴极液出口温度为准，一般，在槽温升至70以上时开始送电较为合适。在电解槽的循环和升温时，应及时取样分析电解槽出口的阴、阳极液浓度，并调整到离子膜所要求的工艺指标，为送电运行做好充分的准备。不同的离子膜对充液浓度要求不尽相同。在送电后，槽温上升速度可通过电

22、流密度的高低或进槽碱液的加热或冷却来控制。11 极化整流器的投用要求在停车时，电解槽主整流器电解槽充满电解液但在未通电的情况下，因阴阳极材质的理化性能不同，在电解液的作用下会发生原电池反应，反向电流会使阴极性能劣化，电解电压上升。为抵消因原电池而产生的反向电流，应正确使用极化电流装置。在开车时，阴阳极液充液均产生溢流后，应立即手动投入极化整流器，然后马上与系统连通开始电解液循环、升温、送电工作。当电解槽主整流器开始送电，电流上升到2700A时极化整流器要能够自动断开。停车时，电流降到2700A时，极化整流器应能够自动投入，保持电解液循环置换。排电解液前切记手动断开极化整流器，严禁带电排液。如有

23、单元槽出现严重泄漏可能导致电解室内液位不足时，应紧急关闭计划整流器。如前所述，为防止在投入极化整流器时可能产生的氯气和氢气的危害，应确保微量的氯气和氢气可以排出，以免可能发生的爆燃事故和压力异常所致的膜、槽受损。在极化整流器投运时电解系统应马上进入循环状态，阳极系统应与开启稳定的氯处理系统打通，进入压力稳定控制状态。阴极系统与开启稳定的氢处理系统打通，并进行连续的氮气置换。对系统循环必需的泵、油压泵、除害塔风机、极化整流器等关键设备配置应急保安电源或不间断电源，在紧急或计划停车时应能够及时向电解槽提供必要的循环动力和极化电流。12 送电及气相压力压差的DCS中控调节方法和氮气的减停送电前，首先

24、应将阳极循环管路打开，此管路可为电解槽供应高浓度精制盐水，然后再关闭充液管阀，调整进槽阴阳极液至送电初始流量，这样才能保证进槽阳极液不会发生断流和流量压力波动。当确认具备送电条件后，可向电解槽送电。电流要匀速稳步提升，速度一般以200300A/min为宜，不要过快或忽快忽慢。电流的大小直接决定了氯、氢气体的生成量。送电后，随着电流的逐步提升，氯氢气体生成量也会逐步增加，如果电流提升匀速平稳，氯氢处理系统的调节会更平稳、电解系统的氯、氢压力调节阀也会单向匀速平稳动作。如果电流提升过快或忽快忽慢，可能会使调节滞后或改变动作方向，造成氯氢压力波动，甚至对电解槽和离子膜形成冲击。电解界区阳极系统气相（

25、氯气）压力调节阀应根据具体条件合理设定。此时，氯压机组应在稳定状态，进氯气洗涤塔入口（电解阳极系统压力调节阀后）压力为-0.5KPa左右，直接控制着电解界区阳极系统的气相压力。而电解界区阳极系统的气相（氯气）压力调节阀处于手动状态，开度在15%左右即可。等待压力出现时设为压力自动控制状态。也可直接设为压力自动控制状态，压力设定值为“0”或“1”KPa。随着电解槽运行电流的提升，电解界区系统向氯气处理输送的氯气量会逐步增大。如果此时电解界区阳极系统的气相（氯气）压力调节阀处于手动状态，开度在15%左右的情况下，电解界区阳极系统的气相（氯气）压力调节阀前的压力会逐渐上升，此时，要及时将电解界区阳极

26、系统的气相（氯气）压力调节阀设定在自动调节状态，并兼顾电解界区阳极系统的气相（氯气）压力调节阀和电解界区阴极系统的气相（氢气）压力调节阀两者的开度合理设定电解界区阳极系统的气相（氯气）压力控制值。而如果此时电解界区阳极系统的气相（氯气）压力调节阀处于压力自动控制状态，压力设定值为“0”或“1”KPa的情况下，阀的开度会慢慢变大，当开度大于10%时，就可以慢慢提高压力设定值了。电解界区阴极系统的气相（氢气）压力调节阀在适量的氮气作用下是可以保持一定的开度和压力的，我们应将其设定在自动串级控制状态，它会很好的追踪电解界区阳极系统的气相（氯气）压力，稳定保持两者的工艺压差（4KPa）。在电解界区阴阳

27、极系统两个气相压力调节阀的开度很小时，可暂时不提高电解界区阳极系统压力设定值，这样，随着气量的增加阀门的开都会增大。当阀门增大到较稳定的开度时，就可适时提高压力控制值了。实践经验验证，一般情况，压力调节阀的控制灵敏性能没有问题，但要注意过高或过低的阀门开度，其向上或向下的调整空间就会很小，遇有大的压力变化时，其调节范围和能力就会有限，所以长时间停留在某一个运行压力时，最好使气相压力调节阀在15%85%的开度范围内。在电流变化时，自动串级控制的压差和压力会有稍许波动，可以利用其波动变化趋势掌握时机提升或降低压力设定值或减少和停止氮气的加入。开车送电过程也是电流提升过程，而计划停车时是电流减小的过程。由于电解界区阴极系统压力调节阀为串极随动调节，所以在提升电流时，氯氢压差会稍显增大而后回落的波动趋势，在压差上升时