關(guān)于提高電流效率改造方案的報(bào)告.doc

關(guān)于精鹽水pH值改造的實(shí)施方案一、目前隔膜電槽運(yùn)行的基本情況1、鹽水的pH值與陽極電流效率。在NaCl溶液電解的過程中，電解產(chǎn)物的實(shí)際生成量與理論生成量之比即為電槽的電流效率。進(jìn)槽鹽水的pH對(duì)Cl2純度及電流效率有直接影響。鹽酸用來中和NaOH和分解Na2CO3，因此，加入鹽酸不僅可以抑制O2的生成，而且可以提高陽極電流效率。但酸性鹽水的pH難于控制，而且設(shè)備需要防腐。在電極反應(yīng)過程中，OH-在陽極上放電反應(yīng)主要取決于陽極的OH-與Cl-相對(duì)數(shù)量的多寡。OH-濃度愈低，可供陽極放電生成O2的可能性愈小。如果采用酸性鹽水，進(jìn)槽鹽水中的游離酸會(huì)中和陰極室反遷移和擴(kuò)散來的OH-，因而可以減少中和OH-所損失的有效氯量，反應(yīng)如下：Cl2+ OH-Cl-+HClO由于反向遷移的OH-被酸性鹽水中的H+所中和，所以減少了OH-在陽極放氧的可能性，從而提高了Cl2純度和陽極電流效率，降低了陰極液中ClO3-量。降低了輸送淡堿的設(shè)備腐蝕程度。實(shí)驗(yàn)證明，陽極液pH在4.1-4.5時(shí)陽極電流效率為96%，據(jù)側(cè)，pH4.3時(shí)，釕-鈦金屬陽極上的ClO3-生成速率低，pH4.3時(shí)，ClO3-的生成速率增加。綜上所述，采用酸性鹽水時(shí)，對(duì)降低氯氣中含O2、CO2有利，由于陽極液中溶解氯以及由此而引起副反應(yīng)減少，可以提高陽極電流效率。2、我公司隔膜電槽現(xiàn)運(yùn)行情況。我公司采用鈦陽極（釕-鈦涂層）隔膜電解槽，進(jìn)槽鹽水pH為7.5（微堿性）左右。鹽水中Ca2+、Mg2+控制不是很穩(wěn)定，Na2CO3含量較高。并且電槽運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)，陽極片釕鈦涂層有脫落的現(xiàn)象，氯氣中O2含量為3.1%左右，陽極電流效率從2007年的95%降至現(xiàn)在的92.8%左右?，F(xiàn)單槽淡堿濃度在165g/L以上的有25臺(tái)之多。合成HCl氣體流量降低（同一電流下）。如依舊按照現(xiàn)工藝指標(biāo)及工藝參數(shù)運(yùn)行下去，電流效率仍會(huì)下降。 3、節(jié)能環(huán)保方面。根據(jù)目前的市場(chǎng)形勢(shì)，鹽酸成本大處于虧損狀態(tài)，如用于提高電流效率，即提高了Cl2純度，增加了HCl氣體的產(chǎn)量用于轉(zhuǎn)化PVC，可減少虧損。同時(shí)改造電解脫氯加酸系統(tǒng)，穩(wěn)定加酸量，消除雜水池淡氯氣味，減輕環(huán)境污染。二、改造方案1、在電解泵區(qū)一樓增加約10m3的鹽酸儲(chǔ)罐，二期樓頂增加約3m3的鹽酸高位槽，挪用脫析系統(tǒng)3KW的兩臺(tái)泵配管將鹽酸儲(chǔ)罐儲(chǔ)存的鹽酸輸送至高位槽，（中間有一路走脫氯系統(tǒng)加酸混合器）鹽酸依靠重力作用進(jìn)入、期鹽水高位槽。在進(jìn)鹽水高位槽前分別加自動(dòng)調(diào)節(jié)閥用于自動(dòng)調(diào)節(jié)，在鹽水?dāng)嚯娖鞒隹谠黾觩H自控裝置，用于遠(yuǎn)程pH顯示，以便及時(shí)調(diào)節(jié)加酸量。兩鹽酸儲(chǔ)罐設(shè)遠(yuǎn)程液位計(jì)。2、在電解泵區(qū)一樓增加約10m3的鹽酸儲(chǔ)罐，挪用脫析系統(tǒng)3KW的兩臺(tái)泵配管將鹽酸儲(chǔ)罐儲(chǔ)存的鹽酸直接輸送至鹽水高位槽，（中間有一路走脫氯系統(tǒng)加酸混合器），其余同方案一。三、改造投資需用的設(shè)備及費(fèi)用估算1、需用材料：需3m3、10m3玻璃鋼儲(chǔ)罐各一個(gè)，DN32PE或CPVC管20米，DN32自動(dòng)調(diào)節(jié)閥3臺(tái)，液位計(jì)兩個(gè)，pH自控裝置兩套。2、改造后消耗：a、用酸量：假定鹽水流量為100m3/h，pH為7.5，用31%鹽酸將鹽水pH降為5.5，每日需用鹽酸大約900公斤。b、電耗：用3KW電機(jī)，每日耗電約72度。3、費(fèi)用估算：估算整個(gè)改造投資 10萬元。材料費(fèi)用9萬元，施工費(fèi)用1萬元。四、相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)1、采用酸性鹽水對(duì)設(shè)備的腐蝕強(qiáng)度增加，我公司從電解鹽水高位槽輸送至電解槽管道設(shè)備都是襯膠設(shè)備，對(duì)腐蝕影響不是很大。2、在滿負(fù)荷運(yùn)行的情況下，每日用酸量不足1噸，所以pH難以控制，如果控制不穩(wěn)定，將會(huì)降低隔膜的使用壽命，變利為不利。建議采用方案一，一旦泵出現(xiàn)故障，也不影響pH的調(diào)節(jié)。五、預(yù)期效果與投資回收如果進(jìn)槽鹽水pH為5.5左右，即可提高陽極電流效率約為2-3%，提高HCl氣體流量約為100m3/h左右，降低了淡堿中氯酸鹽的含量，降低了淡堿輸送管道以及設(shè)備的腐蝕程度