無機化工生產(chǎn)技術(shù)與操作燒堿生產(chǎn)線路選擇論證-文庫吧
2024-12-24 22:40 本頁面
【正文】 (IEC)、含水率、膜電阻這三個主要特性參數(shù)決定。 離子交換容量 (IEC)以膜中每克干樹脂所含交換基團的摩爾數(shù)表示。含水率是指每克干樹脂中的含水量，以百分率表示。膜電阻以單位面積的電阻表示，單位是 Ω/m2。 上述各種特性相互聯(lián)系又相互制約。如為了降低膜電阻，應提高膜的離子交換容量和含水率。但為了改善膜的選擇透過性，卻要提高離子交換容量而降低含水率。 2．離子交換膜電解槽 目前，工業(yè)生產(chǎn)中使用的離子膜電解槽形式很多，不管是哪一種槽型，每臺電解槽都是由若干電解單元組成，每個電解單元均包括陽極、離子交換膜和陰極三個部分。 根據(jù)供電方式的不同，離子膜電解槽分為單極式和復極式兩大類，如圖 157(P241）所示。 圖 157(P241） 一組單極槽與復極槽的直流電供電方式示意圖 表 122 單極槽與復極槽的性能比較 單極槽 復極槽 單元槽并聯(lián)，連接點多，安裝較復雜 單元槽串聯(lián)，配件少，安裝方便 供電是低電壓，高電流，電流效率低，電壓效率低；電流是徑向輸入，內(nèi)部設置金屬導電體，可使電流分布均勻 供電是高電壓，低電流，電流效率高，電壓效率高；電流是軸向輸入，電流分布均勻 電解槽之間用銅排連接，銅消耗量多，且槽間電壓損失大約為 30~50mV 電解槽之間不用銅排連接，一般用復合板或其他方式，槽間電壓損失小約為 3~20mV 膜的有效利用率較低，只有 72%~77% 膜的有效利用率較高，可達 92% 電解液循環(huán)方式一般為自然循環(huán)，極個別為強制循環(huán) 電解液循環(huán)方式為自然循環(huán)和強制循環(huán) 一臺電解槽發(fā)生故障，可以單獨停車檢查，其余可繼續(xù)運轉(zhuǎn)，開工率高，但電解槽檢修拆裝比較繁瑣 一臺電解槽發(fā)生故障，需停下全部電解槽才能檢修，影響生產(chǎn)，但電解槽檢修拆裝比較容易 電解槽占地面積大，數(shù)量多，維修量大，費用高 電解槽占地面積小，數(shù)量少，維修簡單方便，費用低 一般適用于小規(guī)模生產(chǎn)，單臺生產(chǎn)能力小，可根據(jù)不同需求自由選擇電解單元槽的數(shù)量 一般適用于大規(guī)模生產(chǎn)，單臺生產(chǎn)能力大，電解單元槽的數(shù)量不能隨意變動 3．操作條件 離子膜電解槽的操作關(guān)鍵是使離子膜能夠長期穩(wěn)定地保持較高的電流效率和較低的槽電壓，進而穩(wěn)定直流電耗，延長離子膜的使用壽命，不因誤操作而使膜受到嚴重損害，同時也能提高成品質(zhì)量。 (1) 鹽水質(zhì)量 離子膜法制堿技術(shù)中，進入電解槽的鹽水質(zhì)量是這項技術(shù)的關(guān)鍵，其對離子膜的壽命、槽電壓、電流效率及產(chǎn)品質(zhì)量有著重要的影響。 其中對膜的影響最為明顯的還是 Ca2+、 Mg2+，它們微量的存在就會使電流效率下降，使槽電壓上升。 (2) 陰極液 NaOH濃度 陰極液 NaOH濃度與電流效率之間存在一個極大值。隨著陰極液 NaOH濃度的升高，陰極側(cè)膜的含水率就降低，膜內(nèi)固定離子濃度隨之上升，因此電流效率就上升。 (3) 陽極液中 NaCl濃度 一般陽極液中 NaCl濃度越低，電流效率也隨之降低。 (4) 電流密度 離子膜電解時存在極限電流密度即電流密度的上限。在工業(yè)生產(chǎn)中，為了在高的電流效率下獲得高純度的 NaOH，運轉(zhuǎn)時的電流密度都接近極限電流密度。 (5) 電解液溫度 每一種離子膜都有一個最佳操作溫度范圍，在這個范圍內(nèi)，溫度的上升會使離子膜陰極一側(cè)的空隙增大，使鈉離子的遷移數(shù)增多，有助于電流效率的提高。同時，也有利于提高膜的導電度，降低槽電壓。 (6) 陽極液 pH值 陰極液中的 OH離子通過離子膜向陽極室反滲透不僅直接降低陰極電流效率，而且反滲透進入到陽極室的OH離子還會與溶解于鹽水中的氯發(fā)生一系列副反應降低陽極電流效率。 (7) 電解液流量 在一般離子膜電解槽中，氣泡效應對槽電壓的影響是明顯的。當電解液循環(huán)量少時，電解液濃度分布不均勻，槽內(nèi)液體中氣體率將增加，氣泡在膜上及電極上的附著量也將增加，從而導致槽電壓上升。因此，無論是單極槽還是復極槽、自然循環(huán)還是強制循環(huán)，進槽電解液流量都很小，但電解液的循環(huán)量還是很大的，這樣可以使槽內(nèi)電解液濃度分布均勻。另外，電解過程中產(chǎn)生的熱量主要還是靠電解液帶走，因此必須保持電解液有充分的流動，除去多余的熱量將電解液溫度控制在一定的水平。 ? 進螯合樹脂塔鹽水溫度控制為 60177。 5℃ 因為樹脂的吸附能力隨溫度的升高而增大。在溫度較低時，樹脂含水率較高，過于膨脹，機械強度下降，容易破碎，吸附能力
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