隔膜法電解過程中減少氯酸鹽產(chǎn)生量的方法

程飛(中國石油吉林石化公司電石廠 132022)

氯酸鹽是氯酸所形成的一種鹽類，它含有氯酸根離子(CIO3-)，具有極強(qiáng)的氧化性。在隔膜電解法生產(chǎn)燒堿的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)氯酸鹽，其所帶來的危害極大。目前，我國在隔膜電解法的電解溶液中，可將氯酸鹽的質(zhì)量濃度控制到小于0.3g/L以下。相對來說，危害得到了有效的控制。但當(dāng)其濃度超過了0.6g/L或是因為其他原因?qū)е缕錆舛壬踔脸^了1g/L時，就會產(chǎn)生極大的危害。因氯酸鹽質(zhì)量濃度增加而產(chǎn)生的危害主要有：大量的燒堿、氯氣被消耗；電耗增加；隔膜電解設(shè)備壽命縮短；維護(hù)成本增加；成品堿的質(zhì)量下降。如果不對其進(jìn)行有效的控制，就會給氯堿企業(yè)帶來極其嚴(yán)重的損失。本文首先對隔膜法電解過程中氯酸鹽產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，然后分析了如何減少隔膜法電解過程中氯酸鹽的產(chǎn)生量。

一、隔膜法電解過程中氯酸鹽產(chǎn)生的原因

就目前隔膜電解法制堿的現(xiàn)狀而言，導(dǎo)致氯酸鹽大量出現(xiàn)的因素有很多，歸結(jié)起來主要有以下幾種原因。

1.放入電解槽的鹽水品質(zhì)達(dá)不到要求：一般來說，隔膜電解法所使用的鹽水中Mg2+和Ca2+的濃度之和不得超過6mg/L。一旦超過標(biāo)準(zhǔn)要求，就會導(dǎo)致隔膜孔被堵塞，致使鹽水流量減少。另外，如果放入電解槽中的鹽水過堿量太大，也會引起氯酸鹽的大量出現(xiàn)。

2.電流波動過大或是突然斷電：電流突然升高，就會導(dǎo)致電解產(chǎn)物增加，此時如果不立即增加所需的鹽水流量，就會導(dǎo)致氯酸鹽增加；相反，電流減少時，電解產(chǎn)物也會隨之減少，如果不及時減少鹽水流量，也會導(dǎo)致氯酸鹽增加。當(dāng)出現(xiàn)突然停電的情況時，會致使隔膜的滲透率發(fā)生變化，堿液濃度也會隨著發(fā)生變化，這也會導(dǎo)致氯酸鹽含量增多。

3.電解過程中的NaOH濃度太高：在隔膜法電解制堿過程中，所使用的電解液中NaOH的含量越高，氯酸鹽的含量也就越高。

4.所使用的隔膜性能不佳：如果隔膜在使用的過程中隔膜性能突然惡化，就會造成氯酸鹽的含量增加；另外，如果石棉絨的品質(zhì)不達(dá)標(biāo)，隔膜制造的過厚或是過薄，使得隔膜性能不足，也會引起氯酸鹽增多。

5.入槽鹽水的濃度過低亦或是鹽水溫度過高：一般來說，在隔膜法電解制堿過程中，要求進(jìn)入電解槽的鹽水NaCL的質(zhì)量濃度不得低于315g/L。在夏天，鹽水的溫度要保持在75℃到80℃之間；在冬天，鹽水的溫度要保持在80℃到85℃之間。如果不符合上述標(biāo)準(zhǔn)，就會導(dǎo)致氯酸鹽增加。

二、如何減少隔膜法電解過程中氯酸鹽的產(chǎn)生量

1.使用符合標(biāo)準(zhǔn)的精鹽水

首先，必須要使用Mg2+和Ca2+的質(zhì)量濃度之和小于6mg/L的精鹽水。除此之外，還要保證所使用的精鹽水的透明度達(dá)到了1000mm以上，以此減少鹽水對隔膜的堵塞，確保隔膜性能的正常發(fā)揮；其次，必須要使用酸性鹽水。使用酸性鹽水可以將陽極電流效率提高2%左右，這就能夠極大的延長金屬陽極涂層的壽命，降低對裝置的腐蝕率；最后，使用溫度在80℃以上且質(zhì)量濃度高于315g/L以上的精鹽水。

2.使用優(yōu)質(zhì)石棉絨，確保隔膜品質(zhì)

相比于普通石棉隔膜來說，優(yōu)質(zhì)的石棉絨隔膜不論是在隔膜厚薄上，還是在隔膜的滲透率上都能夠極大的降低氯酸鹽的產(chǎn)生量，因此必須要選擇優(yōu)質(zhì)的石棉絨；另外，還必須要按照相應(yīng)的規(guī)程制作出滲透率好、厚薄適中、強(qiáng)度高的改性隔膜，以滿足隔膜電解法制堿的要求。

3.確保電解過程中電流的穩(wěn)定

就上文的分析可知，電流不穩(wěn)定是導(dǎo)致隔膜法電解過程中氯酸鹽產(chǎn)生量增加的主要原因。當(dāng)電流發(fā)生過大的波動或是產(chǎn)生大幅度升降時，相關(guān)的操作人員必須要按照要求及時調(diào)節(jié)鹽水量。同時，企業(yè)還必須要減少非計劃停電，這樣才能有效的杜絕氯酸鹽產(chǎn)生量的增加。另外，如果需要長時間停車，還必須要采取相應(yīng)的保護(hù)措施保護(hù)隔膜不會受損，停車之前要將鹽水濃度下降到280～295g/L之間，防止結(jié)晶現(xiàn)象的產(chǎn)生。

4.嚴(yán)格按照相應(yīng)的程序進(jìn)行電解操作

操作人員必須要嚴(yán)格按照相應(yīng)的程序進(jìn)行電解操作，這是減少氯酸鹽產(chǎn)生量的有效措施之一。除此之外，操作人員還必須要具備處理事故的能力，保證電解工作的安全進(jìn)行。比如在運行時發(fā)現(xiàn)電流突然升高，操作人員必須要立即意識到需要增加鹽水流量；反之，在電流突然降低時，必須要立即意識到需要減少鹽水流量等。

結(jié)束語

總而言之，氯酸鹽的大量出現(xiàn)不僅會對電解裝置造成嚴(yán)重的腐蝕，增加電耗，同時還會消耗大量的燒堿以及氯氣，降低成品堿的品質(zhì)。鑒于此，氯堿企業(yè)必須要正確分析氯酸鹽產(chǎn)生的原因，并采取有效的措施降低氯酸鹽的產(chǎn)生量。

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