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CEC电解槽操作手册(最终版)

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1 1 总则: 此文件为电解工序的操作说明,电解工序由离子膜电解槽、整流器及相关辅助设备组成,此工序产品为32%碱液,Cl2 和H2。下列设备的操作,维护及安全防护都将遵照货物提供方的要求: ● 整流器 ● 行车(Z-2001) ● 泵 ● 仪表 ● 极化整流器。 2 2 电解基本原理: 在离子膜电解槽中发生下述电化学反应,消耗超精制盐水,生成碱液。在阳极室内,NaCl 分解, NaCl=Na+ + Cl- 阳极反应为 Cl-的氧化生成 Cl2, 2Cl- =Cl2 + 2e- 阳极室中 Na+与水穿过膜进入阴极室,阴极室内水发生下列电解反应。 2H2O + 2e- = H2 + 2OH- 阴极反应为 H+的还原为 H2 同时生成 OH-。 Na+与 OH-化合成 NaOH。 Na+ + OH- = NaOH 总反应为: 2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2 纯水加入到循环碱液中以调节阴极室中的碱液浓度。淡盐水与 Cl2 一同从阳极室溢出。碱液与 H2 一同从阴极室溢出,循环碱稀释后又进入阴极室。图 1 描述了上述电化学反应。由于在操作中部分 Cl-由膜渗入到阴极室,阴极液总是含有少量盐。一般来说,膜的电流效率越低,阴极液含盐越高。OH-的反渗透,即 OH-穿过膜,决定了 Na+透过膜的数量的减少。电场能加快 OH-由阴极室到阳极室的反渗透。电流效率的减少,对于阳极和阴极,都表现为 OH-的减少。随着阳极液中 OH-浓度的上升,电流效率降低。因此,所生产的碱液其浓度受到限制,一般为 32-35%,具体浓度取决于所采用的膜。新膜只允许少量的 OH-与 Cl-透过,实际上随膜的老化,OH-与 Cl-等阴离子的泄漏会越来越多,导致电流效率的下降。由于下列反应的发生使得阴极液 p H 升高: 电化学副反应 : ● H2O 分解生成 O2 H2O=1/2O2 + 2H+ + 2e- 化学副反应: ● Cl2 溶解; Cl2(g)=Cl2(aq )―――――――――――――――(1) ● 游离氯分解: Cl2(aq )+ H2O=HClO(aq )+ H+ + Cl-―――――(2) ● HClO 的分解; HClO(aq )=ClO-+H+――――――――――――――(3) ●(2)与(3)给出下列反应: Cl2(aq )+ H2O=ClO-+2H+ +Cl- ―――――――――――(4) ●ClO3 的生成: 3 2HClO(aq)+ClO-=ClO3 +2Cl- + 2H+―――――――――――(5) ● (4)与(5)给出下列反应: 3Cl2(aq)+ 3H2O=ClO3- +5Cl- + 6H+――――――――――(6) ● 由阳极室反渗透过...

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