Maatregelen ter bestrijding van abnormale spanningsfouten in chloor-alkali-elektrolyzers

De elektrolyzer is de kern en het essentiële onderdeel van de installatie. chloor-alkali chemische productieHet maakt gebruik van ionenuitwisselingsmembraanelektrolysetechnologie om pekel te elektrolyseren en zo belangrijke producten zoals natriumhydroxide, chloorgas en waterstofgas te produceren. De operationele stabiliteit en veiligheid bepalen direct de productiecapaciteit, het energieverbruik en de productkwaliteit van de gehele productielijn. Onder langdurige, continue productieomstandigheden, beïnvloed door diverse factoren zoals corrosie van het medium, onzuiverheden in het materiaal, schommelingen in operationele parameters, veroudering van de apparatuur en onjuist onderhoud, kan een abnormale elektrolyzerspanning niet alleen de normale werking en levensduur van de elektrolyzer beïnvloeden, maar ook veiligheidsrisico's veroorzaken zoals gasoverdracht en drukverschillen.

1. Belangrijkste oorzaken van een abnormale elektrolyzer-spanning

1.1 Ondermaatse kwaliteit van het pekelwater

Wanneer de kwaliteit van het pekelzuiveringsproces niet aan de normen voldoet, kunnen het magnesiumionengehalte en het gehalte aan zwevende deeltjes de limieten overschrijden. Deze onzuiverheden komen samen met de gezuiverde pekel in de elektrolyzer terecht, waar ze afzettingen vormen op het oppervlak van het ionenwisselingsmembraan en de poriën van het membraan blokkeren, wat resulteert in een verminderde ionenwisselingsprestatie. De toename van de membraanweerstand leidt direct tot een verhoogde celspanning.

1.2 Onevenwichtige procesparametercontrole

Als de concentratie natriumhydroxide in de katholiet van de elektrolyzer te hoog wordt gehouden, zal de te hoge osmotische druk van de natriumhydroxideoplossing de weerstand van het ionenwisselingsmembraan verhogen. Als de bedrijfstemperatuur van de elektrolyzer te laag wordt gehouden, zal de ionenmigratiesnelheid van de elektrolyt afnemen, wat leidt tot een verhoogde ohmse spanningsval in de elektrolyzer. Als het drukverschil tussen de anode- en kathodekamer onredelijk wordt gehouden, met als gevolg omgekeerde drukverschillen of een te grote fluctuatieamplitude, zal de contactdichtheid tussen membraan en elektrode afnemen, waardoor de membraanweerstand toeneemt. Als de zuurgraad van de anoliet te hoog wordt gehouden, zal het corrosieproces van de anode versnellen, wat indirect ook een verhoging van de celspanning veroorzaakt.

1.3 Natuurlijke veroudering van het ionenwisselingsmembraan

Tijdens langdurig gebruik wordt het ionenwisselingsmembraan continu blootgesteld aan diverse invloeden, waaronder corrosie door het chemische medium, erosie en slijtage door het elektrolyt, en adsorptie en verstopping door onzuiverheden, wat leidt tot natuurlijke veroudering. De ionenwisselingscapaciteit en permeatiestabiliteit nemen geleidelijk af en de membraanweerstand neemt gestaag toe met de bedrijfstijd, wat uiteindelijk resulteert in een langzame maar aanhoudende stijging van de celspanning. Dit is een typische, normale storingsoorzaak voor apparatuur die langdurig in bedrijf is.

1.4 Niet-standaard aanpassingen van de belasting van apparatuur

Een te grote aanpassingsamplitude en te snelle veranderingen in de bedrijfsstroom van de elektrolyzer leiden tot een ongelijkmatige elektrolytverdeling in de elektrolyzer, waardoor er een mismatch ontstaat tussen de ionenmigratiesnelheid en de stroomsterkte, met als gevolg een abnormale verhoging van de celspanning. Bovendien zal het, als na verhoging van de bedrijfsbelasting van de elektrolyzer de procesparameters zoals de natriumhydroxideconcentratie, het circulatievolume van de anoliet en katholiet en de elektrolyzertemperatuur niet tijdig worden geoptimaliseerd en aangepast, ook leiden tot een verhoogde celspanning.

2. Herstelmaatregelen

2.1 Uitgebreide inspectie van de bedrijfsomstandigheden van de apparatuur

Voer een grondige inspectie uit van de werking van de elektrolyzer, met de nadruk op het vaststellen of de geleidende busbarverbindingen van de elektroden oververhit raken of een te hoge contactweerstand vertonen, of de indicaties van de relevante instrumenten normaal en vrij van afwijkingen zijn, en beperk geleidelijk de omvang van het foutonderzoek.

2.2 Strikte controle van de kwaliteit van het pekelwater

Neem opnieuw monsters van de secundair gezuiverde pekel en analyseer de kwaliteit ervan. Controleer daarbij of belangrijke indicatoren zoals het calcium- en magnesiumionengehalte, het gehalte aan zwevende deeltjes en de pH-waarde voldoen aan de eisen van de procesnorm. Indien er overschrijdingen worden geconstateerd, pas dan de dosering van de zuiveringsmiddelen aan, schakel over naar de reserve-chelatatietoren en verlaag indien nodig de bedrijfsbelasting van het elektrolyseproces om de onzuiverheidsbelasting op het ionenwisselingsmembraan te verminderen en de mate van celspanningsstijging te beperken.

2.3 Regulering van procesparameters

Verlaag de bedrijfsstroom van de elektrolyzer op passende wijze om de intensiteit van de elektrochemische reactie te verminderen; verhoog de bedrijfstemperatuur van de elektrolyzer matig om de ionenmigratieprestaties van de elektrolyt te verbeteren; stel de concentratie van de katholiet (natriumhydroxide) nauwkeurig in om deze binnen het procesnormbereik te houden; pas het drukverschil tussen de anode- en kathodekamers van de elektrolyzer aan om te voldoen aan de technische normvereisten; staak de toevoeging van zoutzuur aan de anodekamer om de zuurgraad van de anoliet te verlagen en de membraanweerstand te verminderen.

Een abnormale spanning in de elektrolyzer is een veelomvattende manifestatie van multidimensionale problemen die betrekking hebben op waterkwaliteitsbeheer, procesparameters, apparatuurstatus en operationele normen. In de dagelijkse productie moet bronpreventie en -beheersing centraal staan, in combinatie met nauwkeurig onderhoud, gestandaardiseerde procedures en realtime inspecties om een ​​alomvattend preventie- en beheersysteem op te bouwen. Dit systeem moet proactief diverse oorzaken van problemen aanpakken en het optreden van abnormale spanning verminderen. fouten.