ML_211型复极式离子膜电解槽检修总结.pdf

中国氯碱 china chloralkali 第11期 2009年11月 no11 nov.,2009 ml-211 型复极式离子膜电解槽检修总结 孙金良，王志勇，郝晓兰 （唐山氯碱有限责任公司，河北 唐山063305） 摘要：介绍了ml-211型自然循环复极式离子膜电解槽的检修换膜过程，对出现的问题采取了相应 的措施，保证了检修后的电解槽平稳高效运行。 关键词：离子膜；阴阳极垫片；单元槽 中图分类号：tq114.26+2文献标识码：b文章编号：10091785(2009)110013-03 离子膜电解装置因其具有产品质量高、节能、无 污染等优点，在国内氯碱行业的应用已经趋于成熟。 电解槽安全、稳定、高效是装置运行的目标，科学合 理的检修、维护则对电解槽的运行寿命有直接影响。 1检修前电解槽的运行状况 唐山氯碱有限公司一期10万t/a离子膜电解装 置主要由8台电解槽和相应的循环系统组成， 每台 电解槽包含1个挤压单元，95个复极槽，1个阳极端 槽和1个阴极端槽，电解槽技术参数如下。 型号acilyzer-ml32nch； 名称滤压型复极电解槽； 自然循环型单元槽； 制造商旭化成化学株式会社； 单元槽尺寸1 289 mm x 2 400 mm； 单元槽有效面积2.7 m2； 每槽单元槽数量95； 电解槽数量8； 滤压形式单头； 电流密度（设计值）4.5 ka/m2； （可操作）15.5 ka/m2； 单元槽电压 （期待）2.99 v (4.5 ka/m2)。 开车运行4年来，电解槽各项运行指标均有所 变化，槽电压、阳极进口加酸量及直流电耗均有所 增加， 日常换膜检修时发现单元槽阴阳极垫片均 有一定程度的腐蚀脱落现象， 开槽期间有部分阳 极出口软管在500 a时依然没有变色，根据操作手 册的说明和现场的实际情况， 先对2台电解槽停 车检修。 2检修的工具及用品 （1）木质刮板，用棉纱包裹后，用来清理单元槽 上去除阴阳极垫片后残余的粘接剂。 （2）二甲苯溶剂，用来溶解稀释单元槽上去除阴 阳极垫片后残余的粘接剂。 （3）单元槽的支架，用来放置拆除的单元槽，方 便清理及粘贴阴阳极垫片。 （4）毛刷、小塑料桶、棉纱、裁纸刀。 （5）垫片刷胶的框架及木制工作台。 （6）粘接剂、抗粘剂和有机溶剂（环己烷）。 summary on service of ml-211 bipolar type ionic membrane electrolyzer sun jin-liang, wang zhi-yong, hao xiao-lan (tangshan chlor-alkali co., ltd., tangshan 063305, china) abstract: the procedure of service and change of membrane of ml-211 bipolar type natural circulation ionic membrane electrolyzer was introduced. according to the existing problem, the countermeasures were put forward for high efficiency and stability operation. key words: ionc membrane; cathode and anode gasket; cell 13 中国氯碱2009年第11期 3检修过程 3.1拆除软管及垫片 拆除进出口软管，并放在指定位置，避免踩踏， 仔细检查软管有无破损，取出所有软管垫片，准备更 换新的软管垫片。用干净抹布清理管口密封面，并仔 细检查牺牲阳极情况， 经确认牺牲阳极均处于完好 状态， 其检修周期需根据操作手册和现场实际情况 进一步确认。 3.2取出离子膜及单元槽 拉开油压单元，逐个拆除旧离子膜，并取出单元 槽上的定位销，把旧膜卷好存放，用天车和特定的吊 架每组10个吊出单元槽，在吊起的过程中注意不要 刮到阴阳极网，将吊出的单元槽放在单元槽框架上， 用叉车运至吊车处， 每组2个吊放在准备好的单元 槽支架上， 这样可以方便及时清理单元槽和阴阳极 垫片的粘贴，加快检修进度。 在拆除离子膜时，3个操作者手持膜的长边顶 部，拉开单元槽，并把膜尽量靠向阳极侧，用纯水不 断冲洗阴极侧，保证离子膜先离开阴极侧，然后再冲 洗阳极侧，使膜平稳地离开单元槽，注意不要产生褶 皱，移交给电解槽下面的操作者，在整个过程中，不 可以使膜碰到任何坚硬的材料， 也不可以使膜产生 褶皱，把膜用pvc管卷好后，浸入平衡液中或放入 容器中。 3.3清理单元槽 3.3.1清理单元槽密封面 先撕去粘在单元槽密封面上的垫片， 然后用刮 板刮除残留在密封面上的胶或垫片， 最后用沾有二 甲苯溶剂的布擦拭密封面， 除去粘附在上面的胶等 杂物。 3.3.2清理单元槽电极 主要是清除附在阳极网上的氯化物和阴极焊接 部位上的铁粉等杂物，仔细检查电极网有无破损，由 于在整个运行阶段，电解装置没有出现操作事故，电 极网均完好，没有破损、变形及脱焊现象，电极涂层 无消失和脱落， 阴阳极网的检修周期需根据操作手 册的说明和现场的实际运行情况进一步确认。 3.3.3注意事项 在单元槽阳极侧密封面上涂覆有贵金属， 以防 止间隙腐蚀。在清理过程中，必须严格保护贵金属涂 覆膜，不要划伤密封面，特别是单元槽框架钛材的一 侧，密封面损坏很可能导致氯气泄漏。避免撞击电极 表面，变形的电极会造成离子膜出现针孔，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 板分隔开， 因为阳极表面突出单元槽框架边缘大约 1.5 mm，阴极表面突出单元槽框架边缘大约0.8 mm， 如未隔开，阴阳极表面会摩擦，损坏涂层。 3.4粘贴垫片 3.4.1涂敷粘接剂 在单元槽框密封面均匀刷上稀释好的粘接剂， 注意不要把粘接剂刷到电极上，如刷到电极上，应用 干净的抹布擦除， 也可用干净的毛刷蘸少量的环己 烷刷掉。 在木制框架周围用刷子在垫片表面涂上粘 接剂， 刷粘接剂前比照单元槽密封面的尺寸把垫片 拉伸到相同尺寸， 在垫片上涂敷粘接剂后挂到垫片 钩上，粘贴垫片时注意粘接剂不要过干，否则重新使 用粘接剂。 3.4.2粘贴单元槽垫片 （1）待密封面和垫片的粘接剂干燥至适当的程 度，将垫片粘贴到单元槽上规定的位置。 粘贴后，用 金属压辊滚压，使粘接牢固。 用布擦拭垫片表面，除 去粘附的粘接剂等杂物。 （2）阳极垫片的三角形槽沟面为离子膜侧，梯形 槽沟面为粘接剂涂覆面。在阳极侧，垫片内边缘与阳 极间隙为02 mm，要避免阳极垫片突出单元槽框过 多，以免产生遮挡阳极现象。 （3）阴极垫片的粘贴位置以刚好接触到阴极网 边缘为宜。 3.4.3涂敷抗粘剂 将抗粘剂均匀地涂敷在阴、 阳极垫片的表面，避 免粘附在电极的表面。 如果刷到电极上，用干净抹布 及时擦除。 涂敷完抗粘剂后，在单元槽间保持约5mm 的空隙以保证抗粘剂的干燥，干燥时间约为12 h。过 程中避免垫片粘在湿单元槽上， 否则在挤压单元槽 时垫片容易被挤出导致泄漏，而在升电流过程中，当 槽温达到80 时，保持8 h不超温；当超过80 升 温时，升温速度最好控制为1 /h，更好地释放垫片 中的内应力，防止垫片滑落。 3.5回装单元槽及安装新离子膜 按照原来的顺序号依次回装单元槽， 避免把阴 极区内的单元槽移入阳极区。 因为辅助电极作阴极 使用时，保护膜受到还原，若再次作阳极使用时，其 保护膜的溶解析出速度变快，从而损坏辅助电极。由 于更换了全部的阴阳极垫片，整体厚度有所增加，回 装全部单元槽后，导致粘贴离子膜的空间过小，又需 掉出5片单元槽以增加贴膜空间， 以后检修电解槽 时需注意。 安装离子膜前必须将膜在平衡液中浸泡12 h 14 美国奥林公司将其洛杉矶氯碱装置升级 美国奥林公司日前宣布，已完成在洛杉矶圣加里 布埃尔氯碱装置的升级和扩能工作， 该项目耗资 1.70亿美元，包括扩大氯碱产能25%至24.6万t/a、降低 能耗29%及将该装置的汞电池转变成膜电池。 据悉上 述原装置在2008年12月进行计划内检修停产，2009 年尚未投产，估计改造完成后将投产运行。（王沛喜） 商务部审查日本产氯丁橡胶倾销情况 中国氯丁橡胶行业2009年6月8日申请审查 日本氯丁橡胶出口商倾销和倾销幅度。 商务部8月 底开始审查这一倾销案。 审查预定在12个月内结 束。 中国2004年12月1日对来自日本、美国、和欧 盟的氯丁橡胶采取了临时反倾销措施。 这一措施 2005年5月10日正式实施，将在5年后终止。 氯丁橡胶是一种氯碱下游产品， 主要应用于建 筑及汽车领域，制造胶粘剂、电线、电缆、胶管、胶带、 及防水材料等产品。 （张泗文） 以上，从平衡液中取出卷好的膜，两个人把它放到电 解槽上或是移交给在电解槽上的另一个人， 过程中 不可以使膜碰到任何坚硬的材料。 然后使膜竖立在 放膜的架子上（带阴极标志一端在下面），打开膜并 且使膜拉紧，3个操作者手持膜的长边顶部，不要使 膜松散以免产生褶皱，注意不要使卷在pvc管上的 膜滑落。在冲洗干净单元槽阳极网后，把离子膜均匀 平整地粘贴在阳极网上，注意不要产生褶皱，如产生 褶皱需重新粘贴， 并使膜的每一个边缘突出单元槽 框架的尺寸几乎一致，然后压紧单元槽，注意定位销 的及时安装和对正。 在此过程要注意下列事项。 （1）离子膜不要干燥，如果膜变干燥就会产生褶 皱及尺寸变化， 必须在湿润的条件下对膜进行各种 操作。当膜不可避免地暴露在空气中时，要经常在膜 上均匀地洒上纯水，以避免膜的干燥。 不要有折痕， 当膜被折成锐角的时候，将沿折痕方向裂开，可能引 起膜的泄漏。 （2）不要使膜摩擦或与坚硬的物体接触，当膜被 摩擦或者被坚硬的物体接触时， 很可能在膜上产生 一定的损坏，导致膜的泄漏。 （3）保证离子膜远离化学药品及注意阴极侧表 面的保护，当膜接触到除平衡液以外的其他物质，如 酸、多价金属盐、有机溶剂等，会引起膜物理性质和 电化学特性的破坏。 （4）膜容器运输时要保持水平而不准许把容器 立起来， 以免把一些卷好的膜从pvc管上滑下来， 从而产生褶皱。 对于卷在pvc管上的膜的运送，用 一张pe膜包在卷好的离子膜上， 然后2个操作者 把膜从地上移到电解槽上， 运送过程中操作者的一 只手拿着卷管的中心，另一只手拿着管的另一端，从 站在地上（或电解槽）的操作者手中交到站在电解槽 （或地上）的操作者，在运送过程中不能使卷好的膜 碰到任何东西，例如装膜的桶，地板，电解槽，总管及 其他坚硬的材料。 3.6单元槽软管及软管垫片的安装 回装拆除的软管， 并更换新的垫片和有问题的 软管。 软管材质是多氟树脂（pfa），不正常的操作将 导致软管出现裂痕和针孔，在电解槽下工作时，要特 别注意不要踩踏软管；垫片要放到管口的凹槽内，以 避免电解液的泄漏；不要用过大的扭矩安装软管，以 免损坏软管的密封面；在室温下，软管垫片需要用扭 矩扳手拧紧，否则可能会导致氯气和氢气的泄漏。 4检修后投用效果 检修完毕后， 在槽试漏和膜试漏均合格的情况下， 单台电解槽开车并入系统，平稳运行10天后，在相同条 件下（运行电流为12.0ka，阳极液出口酸度0.001mol/l）， 对电解槽检修前后主要运行指标记录如表1所示。 表1显示，通过这次检修，该电解槽在运行过程 中各项消耗明显比检修前有所下降， 其他各项工艺 指标均有所改善，达到了预期的目的，消除了安全隐 患。针对拆检电解槽的实际情况及操作手册的说明， 把离子膜检修周期定为4年，同时更换阴阳极垫片， 日常换膜检修时同时更换相应的阴阳极垫片和进出 口软管垫片， 牺牲阳极和电极网的检修周期需根据 实际情况进一步确认。 在电解槽检修过程中发现，