＊朱文超

（中鹽常州化工股份有限公司 江蘇 213000）

淺談離子膜電解槽管理的工作體會

＊朱文超

（中鹽常州化工股份有限公司 江蘇 213000）

介紹了中鹽常州化工股份有限公司金壇基地離子膜電解槽管理中出現(xiàn)的問題和難點(diǎn)，提出了一點(diǎn)見解和經(jīng)驗(yàn)。

離子膜電解槽；電解槽管理；離子交換膜；設(shè)備管理

中鹽常州化工股份有限公司金壇基地現(xiàn)有3套離子膜燒堿裝置，總設(shè)計(jì)產(chǎn)能17萬t/a，分2套系統(tǒng)運(yùn)行，從目前國內(nèi)氯堿企業(yè)的現(xiàn)狀來看，各家企業(yè)都對生產(chǎn)工藝管理苦下功夫，對工藝控制點(diǎn)把控十分到位，但往往有時(shí)候忽略了對電解槽本身設(shè)備的管理。下面以我公司電解槽管理中的現(xiàn)狀和遇到的難點(diǎn)為例進(jìn)行討論。

1.電解槽簡介

我公司目前運(yùn)行的3套裝置，其中1萬t/a裝置是旭硝子復(fù)極電解槽，裝置比較特殊，有且僅有一臺，管理較為簡單明了。10萬t/a裝置是2007年引進(jìn)的藍(lán)星（北京）化工機(jī)械公司的成套裝置，設(shè)備比較新，自動化程度高，操作簡便，故障率低，維修方便，管理相對來說難度不大。重點(diǎn)是6萬t/a裝置，該套裝置采用的是F2-5.6型單極電解槽，于1997年引進(jìn)自日本，設(shè)備使用時(shí)間最長，至今已運(yùn)行20年，其中還經(jīng)歷過一次整體搬遷。

2.F2型電解槽現(xiàn)狀與難點(diǎn)

⑴電解槽數(shù)量多，6萬t/a裝置共有32臺電解槽，運(yùn)行到后期跑冒滴漏概率大，平均一個(gè)月需要停單槽2次，檢修次數(shù)多。

⑵電解槽是串聯(lián)式的，單槽停車檢修需要用跳電裝置把電解槽短路，跳電裝置只有一臺，因此單槽停車檢修時(shí)間不能拖的太長，連續(xù)檢修的時(shí)候又需要合理的分配好時(shí)間和人員。

⑶由于歷史原因，管理人員采用紙質(zhì)文檔對電解槽進(jìn)行管理，時(shí)間久了文檔保存不當(dāng)、文檔涂改以及人事變動、交接工作不周全等原因，管理難度愈發(fā)增加，最后不得不重新建檔，浪費(fèi)了大量的人力和精力。

⑷設(shè)備配件的交叉使用，因?yàn)殡娊獠叟浼际强梢曰ハ嗤ㄓ玫?，現(xiàn)6萬t/a裝置所有電解槽的單元槽片，端框都已經(jīng)打亂了原來的布局，不同周期的配件也因?yàn)橐淮未蔚臋z修分布在不同的電解槽上，對下一階段配件的周期性檢修造成了嚴(yán)重的困擾。

3.針對以上情況，有以下幾點(diǎn)建議。

⑴電解槽由專人專職管理。為了管理和檢修工作的需要，成立電解槽管理小組，對電解槽進(jìn)行專項(xiàng)管理。把購進(jìn)和修復(fù)過的離子膜電解槽單極槽片、復(fù)極槽片、端框及時(shí)進(jìn)行電子建檔登記，電子檔案可以很好的解決紙質(zhì)文檔保存的問題，還可以做到及時(shí)的追本溯源，對于配件的交叉使用的追查更是方便，建檔編號可以按不銹鋼銘牌上的編號，也可自行編號，用來記錄該單元槽的出廠日期、更換日期、維修修復(fù)情況等檢修內(nèi)容，以方便使用、檢修和新裝電解槽配對時(shí)作為參考。離子交換膜作為電解槽的另一重要組成部分，也是需要重點(diǎn)管理的對象。離子交換膜目前還處于國外壟斷階段，價(jià)格昂貴，對于檢修拿下來尚且可以再利用的離子交換膜可以保存于淡堿池中，按每張膜的編號進(jìn)行建檔，一來可以追尋到它的使用痕跡，以便查看每張膜的使用狀況，而來可以節(jié)省生產(chǎn)成本。統(tǒng)計(jì)并整理單元極片和離子膜的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過分析這些數(shù)據(jù)變化，能更好的指導(dǎo)生產(chǎn)。

⑵保證裝配的細(xì)節(jié)與質(zhì)量。每一臺設(shè)備都是由多個(gè)零部件裝配而成的，電解槽雖不像機(jī)械傳動設(shè)備那樣對裝配有非常精密的要求，但高質(zhì)量的安裝同樣影響電解槽的良好運(yùn)行。俗話說細(xì)節(jié)決定成敗，電解槽在單元極片上貼陰陽極墊片時(shí)，槽框需打磨平整并且擦拭干凈無雜質(zhì)，不然會影響墊片粘合牢度，在上油壓機(jī)壓緊時(shí)極易造成墊片蠕動，電解槽運(yùn)行時(shí)容易產(chǎn)生泄漏。又如電解槽貼膜前需對陰陽極網(wǎng)面進(jìn)行摸排，排除毛刺，否則會對離子膜造成針孔，有時(shí)針孔在試漏時(shí)并不明顯，開停槽或者壓力波動時(shí)就會被牽扯破壞，最后只得停槽檢修。

⑶保證電解槽連續(xù)穩(wěn)定工作。保證電解裝置連續(xù)、穩(wěn)定的運(yùn)行，盡可能的不停車、少停車。多頻次的開停車，不管是緊急停車還是計(jì)劃停車，電解槽內(nèi)都會產(chǎn)生“電池效應(yīng)”，會使陽極發(fā)生還原反應(yīng)、陰極發(fā)生氧化反應(yīng)，涂層受損并導(dǎo)致槽電壓升高；產(chǎn)生的反向電流也可以使水分反向遷移，導(dǎo)致膜起泡，引起離子膜的物理性能破壞，造成不可逆轉(zhuǎn)的電流效率下降，氯氣純度下降；經(jīng)常開停車還會導(dǎo)致電解槽溫度頻繁變化，使膜膨脹和收縮，很容易產(chǎn)生褶皺；國外先進(jìn)企業(yè)的年平均停車次數(shù)僅幾次，而我們國內(nèi)少則十幾次，多則幾十次，差距十分明顯。開停車次數(shù)不僅體現(xiàn)了電解槽的管理水平，更體現(xiàn)了企業(yè)的全面管理水平，因?yàn)檫@需要工藝、設(shè)備、電氣、儀表、分析等多部門的全力配合。

⑷加強(qiáng)工藝控制。在生產(chǎn)過程中，關(guān)鍵工藝指標(biāo)的控制尤其重視，企業(yè)在二次鹽水質(zhì)量方面也下足了功夫，我這里要講的是平時(shí)比較容易忽視的也是我公司曾經(jīng)出現(xiàn)過的問題，鐵離子超標(biāo)。在一次樹脂塔開罐檢查中，發(fā)現(xiàn)塔內(nèi)樹脂層表面有輕微鐵紅色，四處檢查發(fā)現(xiàn)塔內(nèi)把手內(nèi)側(cè)一處大拇指大小的襯膠脫落，襯膠下面的鐵質(zhì)遭到樹脂塔再生的酸堿腐蝕和鹽水腐蝕，一方面立即手工清除表層樹脂，避免鐵離子帶入鹽水槽，另一方面立即找相關(guān)廠家修補(bǔ)襯膠，避免更嚴(yán)重的腐蝕。鹽水中的鐵離子正常控制在5*10-7，含鐵離子的鹽水進(jìn)入電解槽后，與少量從陰極室返遷移的OH-結(jié)合，生成不溶性的氫氧化物，以Fe(OH)3形式在膜上沉積，堵塞膜孔，鐵在陽極還會以Fe2O3形式存在，會使槽電壓升高。

⑸加強(qiáng)日常分析管理。要確保數(shù)據(jù)分析的可靠性和準(zhǔn)確性。一份可靠準(zhǔn)確的分析報(bào)表可以更好的反映電解槽的運(yùn)行情況，從而來指導(dǎo)生產(chǎn)管理。在電解槽運(yùn)行時(shí)，電解槽槽電壓和氯氫壓差是兩項(xiàng)非常重要的指標(biāo)，裝置在運(yùn)行時(shí)，氯氫壓力的頻繁波動和氯氫壓差過大會造成離子交換膜的損傷和陰陽極網(wǎng)的凹陷和變形。壓差過高還會使離子交換膜與電極反復(fù)摩擦受到機(jī)械損傷，形成針孔或損傷離子膜表面涂層，導(dǎo)致離子膜運(yùn)行壽命縮短。電解槽氣體分析氯氣純度、氯中含氧，每天做好統(tǒng)計(jì)分析，指標(biāo)異常及時(shí)處理，并形成統(tǒng)一的管理臺賬。指標(biāo)分析一定要準(zhǔn)確，否則會造成不必要的重復(fù)分析甚至停槽檢修，造成極大的浪費(fèi)。

結(jié)語

綜上所述，要想管理好電解槽使電解裝置平穩(wěn)運(yùn)行，減少檢修次數(shù)是關(guān)鍵，其中防止離子膜破損又是重中之重，目前國產(chǎn)離子交換膜生產(chǎn)技術(shù)在國內(nèi)尚不成熟，還不能代替進(jìn)口產(chǎn)品，每年需要進(jìn)口大量美國和日本的離子交換膜，因此在離子膜燒堿的生產(chǎn)過程中，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，盡量減少壓差的波動，特別是避免出現(xiàn)負(fù)壓差，從而減少離子膜針孔與撕裂。在停槽換膜過程中，應(yīng)嚴(yán)格檢查單元槽的陰陽極網(wǎng)面，如發(fā)現(xiàn)有毛刺或不平整之處，要及時(shí)處理?？傊?，針孔現(xiàn)象的減少是延長離子膜的使用壽命、降低生產(chǎn)成本、保證離子膜電解槽安全、平穩(wěn)運(yùn)行最行之有效的辦法。

入職以來，跟著公司前輩對離子膜電解槽的維護(hù)和管理做了大量工作，也積累了一些經(jīng)驗(yàn)，但電解槽管理工作還有很多不夠完善的地方，這些不完善的地方就是我們電解槽管理人員前進(jìn)和奮斗的目標(biāo)，越是專項(xiàng)的工作，越需要不斷提高自己維護(hù)和管理的能力和水平。

[1]范亞妮,沙劍,善忠芳,張妮妮,王有科．離子膜電解槽的管理工作[J]．中國氯堿．2016(4):45-46．

[2]王躍蘭．鐵離子對離子膜的影響與對策[J]．氯堿工業(yè), 2014 , 50 (2):14-16．

(責(zé)任編輯 王躍梅)

Discussion of the Working Experience of Ionexchange Membrane Electrolyzer Management

Zhu Wenchao
（Changzhou Chemical Engineering Limited Liability Company, China Salt, Jiangsu, 213000）

This paper introduces the problems and dif ficulties in the management work of ion-exchange membrane electrolyzer in the Jintan base of Changzhou Chem-ical Engineering Limited Liability Company, besides, puts forward the suggestio-n and experience.

ion-exchange membrane electrolyzer；electrolyzer management；ion exc-hange membrane；equipment management

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朱文超（1985～），男，中鹽常州化工股份有限公司；研究方向：設(shè)備管理。