電解操作規(guī)程

1、離子膜氯堿工藝標(biāo)準(zhǔn)操作手冊(cè)第二部分電解部分2008年3月2010年3月修改版旭化成化學(xué)株式會(huì)社內(nèi)容提要II. 電解裝置II-A 概述II-A-1 電解工藝II-A-2 陽(yáng)極部分II-A-3 陰極循環(huán)II-A-4 電解II-B 離子交換膜工藝原理II-B-1 反應(yīng)(1)主反應(yīng)(2)鈉離子的選擇性滲透(3)膜的透水性(4)金屬氫氧化物的沉淀II-B-2 操作參數(shù)(1)實(shí)際電流(2)陽(yáng)極液濃度(3)陰極液濃度(4)電解液的流量(5)電流效率的估算(6)通過(guò)膜的壓差(7)氣體壓力(8)電解液的溫度(9)油壓機(jī)II-C 電解槽操作II-C-1 安全設(shè)備II-C-1.1整流器的自動(dòng)關(guān)閉II-C-1.2其他

2、的聯(lián)鎖系統(tǒng)II-C-1.3細(xì)節(jié)II-C-1.4應(yīng)急電源II-C-1.5聯(lián)鎖圖II-C-1.6報(bào)警信號(hào)清單II-C-1.7草圖II-C-2 膜試漏(1)概要(2) 準(zhǔn)備(3)陰極室充氮加壓(4)膜試漏(5) 膜試漏的必要性(6)需要進(jìn)行膜試漏的情況II-C-3 電解槽的泄漏試驗(yàn)和空氣置換(1)概要(2)準(zhǔn)備(3)充純水(4) 電解槽的泄漏試驗(yàn)(5) 排水II-D 電解開(kāi)車(chē)II-D-1 操作準(zhǔn)備II-D-11 陰極系統(tǒng)的空氣置換II-D-2 電解槽開(kāi)車(chē)II-D-2.1 充電解液II-D-2.2 氣體總管連接，電解液循環(huán)和開(kāi)車(chē)II-D-2.3 進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)階段II-E 電解槽停車(chē)II-E-1 概要(

3、1)標(biāo)準(zhǔn)步驟(2)停車(chē)后電解槽的處理II-E-2 電解槽的計(jì)劃停車(chē)II-E-3 電解液的排出II-E-4 單元槽和膜的清洗II-E-5 膜濕潤(rùn)II-E-6 緊急停車(chē)II-F 電解槽的正常操作II-F-1 電解負(fù)荷調(diào)節(jié)II-F-2 電解液流量調(diào)節(jié)II-F-3 壓差調(diào)節(jié)II-F-4 溫度調(diào)節(jié)II-F-5 電解液濃度調(diào)節(jié)II-F-6 鎖定電解槽II-G 油壓機(jī)的操作(1) 油泵的啟動(dòng)和主要管線(xiàn)壓力的調(diào)節(jié)(2)油壓分配器的安全閥調(diào)節(jié)(3)油壓機(jī)的操作(4)油的供應(yīng)方向(5)油壓系統(tǒng)的維護(hù)說(shuō)明II-H 電解工藝的標(biāo)準(zhǔn)操作條件表格和相關(guān)圖形數(shù)據(jù)II-I 故障排除II-J 電解槽操作的步驟圖II-K 電解槽

4、開(kāi)車(chē)和停車(chē)檢查清單II 電解裝置II-A 概述II-A-1 電解工藝電解工藝包括4臺(tái)電解槽以及它們的相關(guān)設(shè)備電解槽的結(jié)構(gòu)顯示如下：每臺(tái)電解槽包含2個(gè)液壓?jiǎn)卧?58個(gè)復(fù)極槽單元槽框，安裝滑動(dòng)在側(cè)杠上2個(gè)陽(yáng)極終端槽和2個(gè)陰極終端槽，以及循環(huán)系統(tǒng)。通過(guò)槽的兩臺(tái)油壓機(jī)對(duì)單元槽的擠壓， 把142張離子膜安裝在每臺(tái)電解當(dāng)中。圖 II-1 注:loose head:活動(dòng)頭anolyte outlet header:陽(yáng)極出口總管rear head:尾頭catholyte inlet header:陰極入口總管hydraulic cylinder:油壓缸lock nut:鎖定螺母lockong pin:鎖定銷(xiāo)

5、子anolyte inlet header:陽(yáng)極入口總管flexible hose:軟管arm:支架side bar:側(cè)杠fixed head: 安裝頭(固定頭)cell lifting hook:槽子的吊鉤 一個(gè)復(fù)極單元槽被內(nèi)部復(fù)合隔板分成兩室，即陽(yáng)極室和陰極室。陽(yáng)極室的內(nèi)部材質(zhì)是鈦板，防止氯氣的腐蝕，陰極室的內(nèi)部材質(zhì)是鎳板，防止高濃度和高溫度燒堿的腐蝕。復(fù)合隔板的兩側(cè)通過(guò)焊接固定了筋板，筋板的上面焊接陽(yáng)極和陰極。陽(yáng)極室筋板是用鈦材制作的，陰極室筋板是以鎳材制作的。每個(gè)室有進(jìn)口和出口兩個(gè)管口以及頂部的氣體分離器. 槽單元的剖面圖和內(nèi)部視圖如圖II-2所示.圖II-2Outlet nozzle

6、(cathode)(anode):出口管(陰極) (陽(yáng)極) gas-liquid separetion chamber:氣液分離室 :Inlet nozzle(cathode)(anode): 入口管(陰極)( 陽(yáng)極) Distributor: 分散管 rib: 筋板工藝流程圖如圖II-3所示brine: 鹽水 depleted brine tank: 淡鹽水儲(chǔ)槽 depleted brine pump:淡鹽水泵 caustic sode pump: 堿液泵caustic soda tank:堿液儲(chǔ)槽 D.M.water:純水 electrilyzer:電解槽電解工藝分成下面三個(gè)部分:陽(yáng)極部分

7、陰極循環(huán)部分 電解部分-8 -II-A-2 陽(yáng)極部分精制后的鹽水通過(guò)高位槽的精制鹽水總管(D-170)送入每個(gè)電解槽的陽(yáng)極入口總管。精制鹽水是通過(guò)連接在總管和所有單元槽陽(yáng)極室的軟管進(jìn)入陽(yáng)極室的。精制鹽水的流量由裝在每個(gè)電解槽的FICZA-231A-L 來(lái)控制的。 FICZA-231A-D 是通過(guò)供給每個(gè)電解槽的直流電流串極控制的。精鹽水在陽(yáng)極室被電解，同時(shí)產(chǎn)生氯氣并且氯化鈉濃度降低。電解過(guò)程中， 陰極室的氫氧根離子通過(guò)離子膜移動(dòng)到陽(yáng)極室。連續(xù)不斷的向陽(yáng)極室添加鹽酸以中和移動(dòng)過(guò)來(lái)的氫氧根離子。鹽酸的量由FICA-211A-D來(lái)調(diào)整。 氯氣和淡鹽水的混合物通過(guò)軟管出來(lái)進(jìn)入出口總管，在那里進(jìn)行氣液分

8、離。 然后液體被送回到淡鹽水槽D-260在出口總管分離的氯氣被收集進(jìn)入氯氣總管并送到D-260的頂部。氯氣的壓力通過(guò)D-260 之后的 PICZA-216控制。同時(shí)， 淡鹽水從D-260排出并送到淡鹽水處理工序。一部分淡鹽水被引入到精制鹽水總管來(lái)保護(hù)鈦管。II-A-3 陰極循環(huán)陰極液通過(guò)高位槽 D-273，從陰極液總管被送到電解槽的入口總管。 陰極液通過(guò)連接在總管和每個(gè)單元槽陰極室的軟管送到陰極室。在陰極室內(nèi)電解， 產(chǎn)生氫氣和燒堿。氫氣和陰極液的混合物通過(guò)軟管出來(lái)流到出口總管，在那里進(jìn)行氣液分離。液體被送到陰極液罐(D-270)。同時(shí)陰極液從D-270排出，通過(guò)高位槽D-273回到電解槽。一部

9、分陰極液送到成品堿儲(chǔ)槽。在出口總管分離出來(lái)的氫氣被收集然后進(jìn)入氫氣總管并送到D-270頂部的除霧器。氫氣壓力通過(guò)D-270之后的 PICZA-226控制。II-A-4 電解一個(gè)電解槽由下面的部分組成:(1)140個(gè)復(fù)極單元槽， 2個(gè)陽(yáng)極端框和2個(gè)陰極端框(2)142張離子交換膜(3)2個(gè)擠壓組件到擠壓安裝單元槽(4)輸入陽(yáng)極液和陰極液的入口總管 (5)收集陽(yáng)極液和陰極液的電解產(chǎn)品的出口總管(6)連接單元槽和總管的142x4根撓性軟管 (7)2 個(gè)控制油缸油壓的油壓分配器電纜連接到安裝在電解槽末端的兩個(gè)端框上。電流供應(yīng)在控制室調(diào)節(jié)。在II-A-2和II-A-3中描述了陽(yáng)極液和陰極液進(jìn)入電解槽的方

10、式。在開(kāi)車(chē)準(zhǔn)備期間，為了觀察陽(yáng)極室和陰極室的液位，為兩室安裝了透明管。液位差必須保持在某個(gè)確定范圍，以避免毀壞電極和離子膜。當(dāng)電解槽被拆卸或停車(chē)超過(guò)II-E-1 （2）的一定時(shí)間，陽(yáng)極液和陰極液必須排出電解槽。排出電解液之前，氯氣和氫氣必須分別用新鮮鹽水和新鮮堿液置換.氯氣被置換出來(lái)后送到氯氣吸收塔處理， 氫氣通過(guò)氮?dú)庵脫Q后被排空。- 11 -剩余在電解槽中的陽(yáng)極液和陰極液被分別排送到陽(yáng)極液排液槽和陰極液排液槽。電解液排放后，電解槽內(nèi)部必須用純水清洗。電解槽清洗完之后，在陽(yáng)極室和陰極室的水必須完全排除，以避免在膜上產(chǎn)生水泡。 當(dāng)電解槽開(kāi)車(chē)時(shí)，陽(yáng)極室和陰極室，入口總管和出口總管，必須分別充滿(mǎn)精鹽

11、水和堿液。 II-B 離子交換膜工藝原理a+OHCl-+NaClH2OGasCl22Gas下面描述旭化成公司的離子交換膜氯堿工藝的主要原理。 II-B-1 反應(yīng)(1) 主要反應(yīng)在生產(chǎn)燒堿的離子交換膜工藝中，選擇性滲透的陽(yáng)離子交換膜安裝在陽(yáng)極和陰極之間。 當(dāng)鹽水在陽(yáng)極室循環(huán)和堿液通過(guò)陰極室的時(shí)候進(jìn)行電解。 根據(jù)下面的反應(yīng)，氯氣在陽(yáng)極室產(chǎn)生，氫氣和燒堿在陰極室產(chǎn)生， 1陽(yáng)極: Cl- Cl2 + e- 2 1陰極: H2O + e- H2 + OH- 2 1 1方程式: NaCl + H2O NaOH + Cl2 + H2 2 2氯化鈉被電離成鈉離子和氯離子。 氯離子在陽(yáng)極室放電轉(zhuǎn)變?yōu)槁葰?。同時(shí)，

12、鈉離子通過(guò)離子交換膜移到陰極室。在陰極室， 水變?yōu)闅錃夂蜌溲醺x子。 鈉離子和氫氧根反應(yīng)生成氫氧化鈉。 (如圖 II-4所示)上面的主要反應(yīng)和傳統(tǒng)的隔膜工藝本質(zhì)上是相同的。但是在離子膜工藝中，由于電解液完全分離并且鈉離子的選擇性滲透，可以獲得純燒堿。 圖 II-4- 13 -OHClNaNaNaNa膜陽(yáng)極液陽(yáng)極液陰極液(2) 鈉離子的選擇性滲透通過(guò)膜的鈉離子的選擇性滲透如簡(jiǎn)圖 II-5所示。在陽(yáng)極室的鈉離子由于它們和膜的親和性，它們能夠通過(guò)膜進(jìn)到陰極室。因氯離子和氫氧根離子有與膜相似的負(fù)電荷，膜對(duì)它們排斥所以它們不能通過(guò)膜 。(3) 膜的透水給膜以電位，不僅陽(yáng)離子而且水也能從陽(yáng)極室轉(zhuǎn)移到陰極室

13、。盡管透水量取決于膜和電解條件， 但是在電流為13.0 KA時(shí)(4.8 KA/m²)，它大約是4.8 m3/hr。 因此，不能簡(jiǎn)單的根據(jù)原料鹽水和返回的陽(yáng)極液中氯化鈉的濃度來(lái)計(jì)算氯化鈉的分解率。 *透水：4.1 摩爾/法* : 4.1 x 11.34 x 0.0373 x 18 x 160 x 0.95 = 4744 M/eq-Na KA F/AH G/M (cells) (C.E.) KG/H(4)金屬氫氧化物的沉淀電解時(shí)，一些數(shù)量的氫氧根離子能存在于膜中，因?yàn)槟ぶ锈c離子遷移的數(shù)目不是精確的1.0。 如果在陽(yáng)極液中含有金屬陽(yáng)離子如 Ca+， Mg+， Fe+ Al+， Ni+，它們

14、將以氫氧化物的形式沉積在膜上或膜中， 引起操作電壓的升高和電流效率的降低。因此有必要清除這些金屬陽(yáng)離子，總是保持陽(yáng)極液不含這些金屬離子。 II-B-2 操作參數(shù)在操作說(shuō)明的每部分說(shuō)明了每個(gè)操作參數(shù)的允許范圍。 這部分定量的描述了主要操作參數(shù)的作用。(1)操作電流 1)電流值的上限一臺(tái)電解槽的操作電流的值上限是14.3 KA (5.3 KA/m2)。 如果電流值超過(guò)上限， 膜將被損壞。2)槽電壓和槽電流之間的關(guān)系如果其他參數(shù)保持不變，槽電壓和槽電流兩者之間的關(guān)系可表達(dá)如下: I2 1E2 = (E1 - E0) x x + E0 I1 1 + 0.014 (t2 - t1)E1 : 電流I1 時(shí)

15、的槽電壓E2 : 標(biāo)準(zhǔn)電流I2 時(shí)的槽電壓 (10.8 KA)E0 : 常量 (2.42 V)t1 : 操作溫度t2 : 標(biāo)準(zhǔn)溫度 (90 oC)通常 10.8 KA 作為標(biāo)準(zhǔn)電流(I2 = 10.8 KA)， 90 oC 作為標(biāo)準(zhǔn)溫度 (t2 = 90 oC)。當(dāng)陰極液濃度為32% 時(shí)E0 約是2.42伏。線(xiàn)型的梯度如 圖II-7所示，它取決于其他參數(shù)，如膜，陽(yáng)極和陰極。圖 II-6槽電壓E0電流 圖II-7(2)陽(yáng)極液的濃度在離子交換膜法電解中，膜中鈉離子遷移的數(shù)目比在陽(yáng)極液中遷移的數(shù)目多。因此 在膜的表面和附近，鈉離子含量比在陽(yáng)極液中小，鈉離子的需要量必須通過(guò)擴(kuò)散供應(yīng)。當(dāng)陽(yáng)極液濃度降低時(shí)

16、， 在膜上和膜附近的鈉離子含量最終減少到零。如果在一定電流時(shí)陽(yáng)極液濃度降到臨界值以下，操作電壓將急速上升并且氯氣的純度將降低， 在膜上將產(chǎn)生水泡， 這些現(xiàn)象可能是由于水自身的電解而產(chǎn)生的。 在另一方面，如果陽(yáng)極液的濃度增加到規(guī)定值，由于膜的收縮，操作電壓將增加，因此，將陽(yáng)極液濃度保持在指定值是必要的。(3)陰極液的濃度如果陰極液濃度超過(guò)34%，操作槽電壓將變高。膜是按照電流效率在濃度為32%時(shí)顯示最佳值來(lái)設(shè)計(jì)的。(4) 電解液的流量在陽(yáng)極室中，通過(guò)它里面的隔板把內(nèi)部循環(huán)流量加速。另一方面， 陰極室的內(nèi)部流量?jī)H是通過(guò)氫氣來(lái)增加的。進(jìn)入電解槽的電解液流量是由下列因素決定的。1)電解液的均勻化為避免

17、水泡的產(chǎn)生，電解液在膜表面的濃度保持均勻是必要的。2)釋放氣體電解過(guò)程中，氫氣和氯氣在單元槽中產(chǎn)生。 單元槽和電極是為了有效的釋放電極和膜表面產(chǎn)生的氣體而設(shè)計(jì)的。 如果電解液流量降低， 槽電壓將因?yàn)楦叩臍庖罕嚷识仙?。因此，電解液必須保持足夠的循環(huán)量。3)釋放熱量電解產(chǎn)生的熱量通過(guò)鈉離子和水的遷移從陽(yáng)極室轉(zhuǎn)移到陰極室。熱量通過(guò)電解液的冷卻而消除。因此，充分的電解液流量對(duì)于維持膜的溫度均勻是必要的。4)控制酸度 陽(yáng)極液流量也需要通過(guò)把供應(yīng)的陽(yáng)極液酸度保持在一定水平來(lái)確定。如果電解液流量降低，由于高酸度，陽(yáng)極液入口管頭的犧牲陽(yáng)極將被損壞。 (5) 電流效率的估算OH- 離子從陰極室反遷移到陽(yáng)極室的

18、當(dāng)量是 (1-CE) 。 為中和 OH-，向陽(yáng)極液中加入適量的鹽酸。圖II-8CE: 電流效率: 電流效率cation exchange membrane:陽(yáng)離子交換膜anolyte:陽(yáng)極液catholyte:陰極液1)酸度和PH陽(yáng)極液酸度和PH之間的關(guān)系取決于陽(yáng)極液的組成,尤其是SO4- 的含量. 因此, 酸度和PH之間的實(shí)際關(guān)系由用戶(hù)使用的鹽水決定. 例子如圖 II-9所示.圖 II-9Acidity vs.PH in return brine:酸度和淡鹽水的PH值的關(guān)系控制范圍:返回鹽水的酸度 0.005-0.001N 2)酸度和膜的性能旭化成公司的膜(ACIPLEX) 是全氟羧酸類(lèi)型。

19、在-COO Na+ 的狀態(tài)，膜顯示出它的優(yōu)越性能。如果羧基變成-COOH 類(lèi)型， 它就不能作為離子交換膜來(lái)工作了。 因此，需要把陽(yáng)極液酸度維持在一確定值以下或把陽(yáng)極液的PH維持在一確定值以上。在接近開(kāi)車(chē)或停車(chē)的電流密度很低的情況下， 因?yàn)橥ㄟ^(guò)膜遷移的氫氧根的數(shù)目是非常小的，所以酸度的控制必須比正常條件下更加的嚴(yán)格。因此，這種情況下，需要通過(guò)減少鹽酸的添加量來(lái)降低酸度(或增加PH值)。在實(shí)際操作中，通過(guò)調(diào)節(jié)鹽酸的流量來(lái)把返回的陽(yáng)極液的酸度維持在某一范圍。3) 酸度和氯氣含氧量陽(yáng)極反應(yīng)是Cl- 和 OH- 的競(jìng)爭(zhēng)性的反應(yīng)，分別產(chǎn)生 Cl2 和O2 。 如果陽(yáng)極液的酸度降低，氧氣在氯氣中的含量將增加

20、，如圖 II-10所示。4) 高酸度和犧牲陽(yáng)極 如果入口的酸度高于 0.15N， 在陽(yáng)極液入口管的犧牲陽(yáng)極被破壞和溶解。5) 高酸度和膜的水泡 如果入口酸度高于0.15N， 膜上將產(chǎn)生一些水泡。 6) 基于陽(yáng)極液酸度對(duì)電流效率CE的估算電解過(guò)程中，隨著等于(1-CE)的OH-的遷移，陽(yáng)極液的酸度將降低，因此電流效率可以根據(jù)進(jìn)料陽(yáng)極液和返回陽(yáng)極液之間的酸度的差值不同來(lái)計(jì)算。如果出口陽(yáng)極液的酸度足夠來(lái)中和氫氧根離子，這個(gè)計(jì)算是精確的。 Qi x Ci - QO x CO O2CE = ( 1 - ) x 100 - 2 x ( ) - LC I x N x 0.0373 Cl2 CE:電流效率 (

21、%)Ci:入口陽(yáng)極液的酸度 (N)CO:出口陽(yáng)極液的酸度 (N)Q:陽(yáng)極液循環(huán)的流量(m3/hr)Qi:入口陽(yáng)極液的流量 (=FICZA-231+FICA-211)QO:出口陽(yáng)極液的流量 (=0.77 x Qi)I:槽的實(shí)際電流 (KA)N:安裝在槽上的單元槽個(gè)數(shù)LC:泄漏電流比率 (%):(0.65%) O2/Cl2 : 氯氣含氧量 (%): (0.45%)(在陽(yáng)極液出口PH值=2.0-2.5 時(shí)是0.45%)供給陽(yáng)極液中酸度的最大限制: 最大 0.15N圖 II-10CE: 電流效率電流大約是 11.34KA (4.2 KA/m2)。(6)膜的壓差圖II-11 顯示了壓差對(duì)槽電壓的影響。正

22、壓差有效的降低槽電壓。相反的，負(fù)壓差增加槽電壓，每片增加0.4 到0.5伏。在電槽的實(shí)際操作中， 在單元槽的頂部陰極室和陽(yáng)極室的壓差是0.4 mH2O。如果壓差超額，陽(yáng)極將變形。相反，如果壓差太低或?yàn)樨?fù)，在短時(shí)間的操作中，膜將由于與陰極和陽(yáng)極堅(jiān)硬的摩檫而出現(xiàn)針孔。 因此，將壓差維持在一個(gè)確定的范圍內(nèi)是必須的。單元槽頂?shù)膲翰钊Q于氫氣和氯氣在出口總管的壓力。(7)氣體壓力通過(guò)提高單元槽內(nèi)的壓力，電解液中氣體的體積減少，槽電壓降低。提高壓力，對(duì)單元槽和其他相關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)就要有更高的要求，特別是在氣體或液體泄漏這點(diǎn)上。為滿(mǎn)足這些要求，氣體壓力就要控制在一個(gè)特定的水平。圖 II-11壓差 (cmH2O

23、)cell voltage:槽電壓unstable: 不穩(wěn)定(8)電解液的溫度電解液和膜的電阻隨它們溫度的上升而降低。但是在實(shí)際電解中，在 90 oC時(shí)觀察到的槽電壓最低。這是因?yàn)樗跍囟雀哂?0 oC時(shí)蒸發(fā)加快，引起氣液比加大。正如圖II-12所示，到 85 oC為止槽電壓和操作溫度是線(xiàn)性的關(guān)系。電解過(guò)程中大部分熱量通過(guò)離子膜轉(zhuǎn)移到陰極室， 陰極液的溫度通過(guò)陰極冷卻器控制。圖 II-12temperature:溫度(9)液壓機(jī) 一個(gè)注液壓機(jī)由固定端，末端，活動(dòng)端，一個(gè)油壓缸和側(cè)杠組成。在電解系統(tǒng)中液壓機(jī)的作用是非常重要的。如果液壓機(jī)的壓力不足，單元槽中的液體將泄漏出來(lái); 如果過(guò)量，膜將被損壞

24、。油壓缸同時(shí)有螺母鎖定機(jī)能目的是鎖住活動(dòng)端。在電解過(guò)程中鎖定活動(dòng)端的目的是為了防止單元槽之間的膜上因?yàn)橥ｋ娀蚱渌收隙a(chǎn)生的過(guò)度的密封壓力。萬(wàn)一遇到斷電或其他問(wèn)題，當(dāng)活動(dòng)端還沒(méi)有鎖定時(shí)必須盡塊的去鎖定它。開(kāi)了車(chē)之后需要重新壓緊單元槽直到活動(dòng)頭停留在一個(gè)穩(wěn)定的位置，因?yàn)樾碌膲|片趨于蠕變并且需要3個(gè)月以上的時(shí)間才能把活動(dòng)端定在穩(wěn)定的位置。 (看圖II-13a)。電解槽通電以后，活動(dòng)端會(huì)根據(jù)單元槽的熱膨脹和墊片的蠕變而移動(dòng)。這個(gè)動(dòng)作的例子如圖II-13b。為了密封液體和氣體而又不損壞膜，油壓機(jī)必須保持適當(dāng)?shù)膲毫?。電解槽?nèi)部壓力和密封壓力之間的關(guān)系如圖II-14所示。在帶有壓力的操作中，液壓一部分由內(nèi)

25、壓得到補(bǔ)償。所以，密封壓力并不是非常高。 (A點(diǎn))當(dāng)內(nèi)部壓力降低的時(shí)候， 密封壓力升高到B點(diǎn)。高溫時(shí)高的密封壓力能引起墊片的變形和膜的損壞。因此，當(dāng)突然失去內(nèi)部壓力的時(shí)候，需要減少油壓。(從A到E-C) 圖II-13a 圖II-13bloose head movement: 活動(dòng)頭移動(dòng) operation day:操作天數(shù)frame expansion gasket creep:單元槽膨脹墊片蠕變 槽子類(lèi)型: NCHPi = Ph 0.15 (Ph: 入口總管壓力)(kg/cm2G)Ps:密封壓力(kg/cm2G)Pi:電解槽的內(nèi)部壓力 (kg/cm2G)Poil:油壓(kg/cm2G)開(kāi)車(chē):

26、DCBA停車(chē)解鎖:AB鎖住: AEC圖 I-14 Sealing Pressure密封壓力 (Ps) vs Inner Pressure內(nèi)壓 (Pi)液壓和鎖住螺母位置電解槽的操作狀態(tài)液壓油壓力 (MPaG)Cl2 壓力鎖定螺母位置大氣壓上升 1) 電解槽的維修1- 解開(kāi) 2) 膜安裝后的壓力7-解開(kāi) 3) 膜泄漏測(cè)試7- 解開(kāi) 4) 電解槽泄漏測(cè)試9- 解開(kāi) 5) 充液7- 遠(yuǎn)離20 mm 6) 主要管線(xiàn)的連接 (H2, Cl2 氣閥打開(kāi))99 遠(yuǎn)離20 mm 7) 電解液的循環(huán)99 遠(yuǎn)離20 mm 8) 接通直流電99 遠(yuǎn)離20 mm 9) H2, Cl2 壓力升高-9遠(yuǎn)離10 - 1 m

27、m 10) 達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的溫度-9 遠(yuǎn)離1 - 2 mm 11) 在穩(wěn)定溫度兩小時(shí)之后-9 鎖 7 鎖住螺母12) 未鎖電解槽的停車(chē)9 鎖 79 鎖 713) 已鎖電解槽的停車(chē)已鎖(7)已鎖 (7) 已鎖14) 排液和洗膜7- 已鎖- 27 -II-C 電解槽的操作II-C-1 安全裝置為了確保電解設(shè)備的安全，安裝了下列裝置。II-C-1.1 整流器的自動(dòng)關(guān)閉在下面條件下，每臺(tái)電解槽的電解電源自動(dòng)關(guān)閉。(1) 電解槽中電壓分布異常 (EdIZA-230A-D)(2) 向電解槽的直流供電超標(biāo)(IIZA-230A-D)(3) 電解槽接地 (R-230A-D)(4) 鹽水或堿液的流量不足 (FICZ

28、A-231A-D， FIZA-232A-D)(5) 精鹽水閥打開(kāi)（ZV-241A-D）*當(dāng)每臺(tái)電解槽停車(chē)時(shí)，出現(xiàn)下列信號(hào)。1. 鹽酸輸入閥（FCV-211A-D）關(guān)閉。2. 鹽水輸入閥 （FCV-231A-D）保持最大流量，當(dāng)LICZA-260上為HH報(bào)警時(shí)關(guān)閉。3. 鹽水輸入閥 （ZV-231A-D）轉(zhuǎn)換到精鹽水閥（ZV-241A-D）。在下面情況下，所有電解槽的電解電源自動(dòng)關(guān)閉。(1) 氯氣或氫氣的壓力過(guò)高（PICZA-216, PIZA-217, PICZA-226, PIZA-227）。(2) 氣體壓差異常(PDIZA-200)。(3) 陽(yáng)極液槽或陰極液槽的液位超限(LICZA-260

29、, LICZA-270).(4) 儀表電源的停止(YL-100)。(5) 儀表氣源壓力不足時(shí)(PIZA-102)。(6) 緊急停止按扭(YL-103)。(7) 下游工序故障。（客戶(hù)部分）*當(dāng)所有電解槽停車(chē)，出現(xiàn)下列信號(hào)。1. 氯氣和氫氣壓縮停止（客戶(hù)部分）。2. 廢鹽水輸入閥（FCV-265）到精鹽水總頭關(guān)閉。3. HCL主閥（FCV-514）關(guān)閉。4. 淡鹽水閥（FCV-221）到陰極總頭關(guān)閉5. N2清除閥 （ZV-279）到陰極液罐打開(kāi)。II-C-1.2 其他聯(lián)鎖系統(tǒng)(1) 當(dāng)一個(gè)整流器停止的時(shí)候， 對(duì)應(yīng)鹽酸供應(yīng)閥 (FCV-211)關(guān)閉。(2) 當(dāng)一個(gè)整流器停止的時(shí)候， 對(duì)應(yīng)鹽水供應(yīng)閥

30、 (FCV-231)保持一個(gè)正常流量并且LICA-260在HH報(bào)警時(shí)關(guān)閉。(3) 當(dāng)一個(gè)整流器停止的時(shí)候， 對(duì)應(yīng)鹽水供應(yīng)閥(ZV-231) 切換到精鹽水閥(ZV-241)。(4) 當(dāng)所有整流器停止時(shí)， 下面的設(shè)備同時(shí)工作。(A) 通向二次鹽水的淡鹽水供應(yīng)閥 (FCV-265)關(guān)閉。(B) HCl 主閥 (ZV-350)關(guān)閉。(C) 純水閥(FCV-221)關(guān)閉。(D) N2蒸餾閥(ZV-279),(FCV-279)打開(kāi)。(5) 當(dāng)脫氯塔（LICZA-310）液位過(guò)高時(shí)，淡鹽水罐（LCV-260）液位控制閥關(guān)閉。II-C-1.3 細(xì)節(jié)(1)電解槽EdIZA-230 A-L電解槽有一個(gè)電位分配如圖

31、-15，下面的電橋回路可以作為異常操作時(shí)的檢測(cè)器。圖 II-15圖 II-16Minus(plus) half: 負(fù)(正)極一半 electrolyzer(earth)Voltage: 電解槽(接地)電壓 neutral point: 中性點(diǎn)在上面的回路中， 如果通過(guò)調(diào)整可變電阻r將B點(diǎn)的電位調(diào)整到和A點(diǎn)電位相同， 就沒(méi)有電壓差顯示在電壓表V上。如果假定 E1幾乎等于 E2， 那么電解槽每一半的槽電壓的變化值就可以通過(guò)電壓表V的讀數(shù)來(lái)得到其相當(dāng)于± 1/2 (E1-E2)。電壓表V的讀書(shū)變化大意味著單元槽的操作不穩(wěn)定 ， 例如電壓的升高、短路、壓力的波動(dòng)等。如果它是極限值， 整流器通

32、過(guò) EdIZ (高高或低低)自動(dòng)跳閘，并且相關(guān)的電解槽的電解源停止。因?yàn)?EdIZ 是對(duì)于異常操作最早的報(bào)警，開(kāi)車(chē)時(shí)要求給以特別觀察。(2) Cl2總管和/或H2總管的Cl2壓力和/或 H2壓力。如果Cl2 總管和或H2 總管的Cl2 和或H2壓力超過(guò)高高位報(bào)警的設(shè)置點(diǎn) (H.H.A.)，所有的整流器自動(dòng)跳閘并且所有電解槽的電源供應(yīng)停止。 氯氣和氫氣之間的壓差影響陽(yáng)極室和陰極室之間的壓差。因此，如果氣體壓差超過(guò)特定值 (高高或低低)，所有電解槽的電源供應(yīng)將通過(guò)聯(lián)鎖系統(tǒng)自動(dòng)停止。(3) 電解槽供應(yīng)系統(tǒng)的聯(lián)鎖回路當(dāng)一個(gè)整流器停止時(shí)，鹽水供應(yīng)閥 (FCV-231)保持最大流量，以保證陽(yáng)極室中Cl2

33、的消除，鹽酸供應(yīng)閥 (FCV-211)和廢鹽水閥（FCV-265）為了防止酸液對(duì)膜的腐蝕而關(guān)閉。(4) 接地繼電器電解槽的中心點(diǎn)和地面有相同的電位。在圖II-17的圖中，通過(guò)調(diào)整可變電阻可以把電壓表調(diào)整到顯示為0。如果電解槽的某些位置偶然接地，電壓表顯示一些波動(dòng)。 當(dāng)波動(dòng)范圍超過(guò)范圍時(shí)整流器停止。圖II-17- 31 -II-C-1.4 緊急電源下面的泵應(yīng)當(dāng)連接到緊急電源。(1) 電解槽擠壓機(jī)的液壓油泵(2) 電解槽起重機(jī)(3) 純水泵 （客戶(hù)部分）(4) 氯氣吸收鼓風(fēng)機(jī)（客戶(hù)部分）(5) 氯氣吸收器的堿液循環(huán)泵（客戶(hù)部分）- 32 -標(biāo)準(zhǔn)操作手冊(cè)中文參考譯文II-C-1.5 聯(lián)鎖圖說(shuō)明Lev

34、el of depleted brine tank(caustic soda tank):淡鹽水儲(chǔ)槽(堿液儲(chǔ)槽)液位Cl2(H2)gas pressure:CL2(H2)壓力 differential gas pressure:氣體壓差Emergency stop button:緊急停車(chē)按扭 instrument power:儀表電源 instrument air pressure:儀表空氣壓力CL2(H2)gas compressor: CL2(H2)壓縮機(jī) brine flow rate: 鹽水流量 NaOH flow rate: 堿液流量Differential voltage:電位差

35、grounding: 接地 DC over current: 直流過(guò)電流 purified brine valve: 精鹽水閥Rectifier: 整流器 brine feed valve:鹽水供應(yīng)閥 HCL feed valve: HCL供應(yīng)閥II-C-1.6 報(bào)警信號(hào)列表報(bào)警/聯(lián)鎖設(shè)置列表xcel = 報(bào)位號(hào)服務(wù)操作值設(shè)置值備注最大正常最小高高高低低低DEVFIZA-161精鹽水0330 m3/h278.4232.046.4(INT)40“LL”FCV-171關(guān)閉FIA-161-1精鹽水023 m3/h1972218用于T-160再生程序FICA-162純水070 m3/h56.339.2

36、26.517±10%用于T-160再生程序FICA-162-1HCL07 m3/h5.934.7用于T-160再生程序FICA-162-2NaOH04 m3/h2725用于T-160再生程序FICA-171HCL00.8 m3/h0.6360.270.106±5%FICA-242純水050 m3/h42.721.310.7±5%FI-241精鹽水0150 m3/h1286432FICA-211A-DHCL01.5 m3/h1.271 0.508 0.162 根據(jù)直流電量±5%每個(gè)整流器停止FCV-211A-J關(guān)閉FICA-221純水030 m3/h25.

37、3 10.6 4.2 根據(jù)直流電量±5%所有整流器停止FCV-221關(guān)閉FICZA-231A-D精鹽水050 m3/h38.1 32.5 6.9 根據(jù)直流電量5(INT)4±5%LICZA-260”HH”FCV-231A-J關(guān)閉；每個(gè)整流器停止FICZA-231A-J 自動(dòng)流量設(shè)置FIZA-232A-D燒堿060 m3/h505217(INT)8每個(gè)整流器停止FI-235A-D純水040 m3/h31FI-236A-D純水030 m3/h23FICA-265淡鹽水040 m3/h31.9 13.6 5.8 根據(jù)直流電量±5%所有整流器停止FCV-265關(guān)閉FICZ

38、A-266淡鹽水013 m3/h10.5 4.39 1.76 根據(jù)直流電量(INT)2±5%“LL”FCV-364關(guān)閉FIQ-274成品燒堿090 m3/h71.8 29.9 12根據(jù)直流電量FIC-279到D-270的N20100 Nm3/h80 50FI-313HCL01.9 m3/h1.658 0.099 0.049 根據(jù)直流電量FI-315NaOH01.9 m3/h1.658 0.277 0.138 根據(jù)直流電量FICA-324Na2SO401 m3/h0.8 0.15 0.075 根據(jù)直流電量±5%FICA-364脫氯酸鹽反應(yīng)器00.7 m3/h0.537 0.2

39、24 0.334±5%FICA-354HCL03.1 m3/h2.6170.524189±5%所有整流器停止FCV-425關(guān)閉FI-355-1 FI-355-2純水02.9 m3/h2.465 0.493 0.2460.986 0.247 0.123 根據(jù)直流電量01.2 m3/h LICA-150過(guò)濾鹽水罐0100 %90±10%LIAS-165恢復(fù)鹽水罐0100 %80109080105H：P-165開(kāi)始 L: P-165停止LIAS-166廢水罐0100 %80109080105H：P-166開(kāi)始 L: P-166停止LICA-170鹽水總罐0100 %85

40、9070LICZA-260淡鹽水罐0100 %50(INT)906040所有整流器停止，F(xiàn)CV-231A-J關(guān)閉LICZA-270燒堿罐0100 %65(INT)907555所有整流器停止LICA-273燒堿總罐0100 %758560LIA-280陽(yáng)極液下降罐0100 %2515251510“L”:P-284停止LIA-290陰極液下降罐0100 %20102010LICZA-310脫氯塔0100 %65(INT)907555“HH”:LCV-260關(guān)閉LIA-320Na2SO3罐0100 %80308030LICA-330燒堿轉(zhuǎn)換罐0100 %608040LICA-350HCL罐0100

41、%607050LICA-340純水罐0100 %759060LICZA-360脫氯酸鹽反應(yīng)器0100 %70858060HH：FCV-266關(guān)閉 HH: FCV-364關(guān)閉HH: TCV-364關(guān)閉PDIZA-200H2/CL2氣-10+10 kPa4(INT)962(INT)-1所有整流器停止PICZA-216CL2氣-10+90 kPa40(INT)504337設(shè)定最小開(kāi)度為10與DCS上輸出相似所有整流器停止PIZA-217CL2氣-10+90 kPa40(INT)5043所有整流器停止PICZA-226H2氣-10+90 kPa44(INT)544740設(shè)定最小開(kāi)度為10與DCS上輸出

42、相似所有整流器停止PIZA-227H2氣-10+90 kPa44(INT)5447所有整流器停止PDIA-230A-D陽(yáng)極液（出）/陰極液（出）-10+20 kPa480PIA-233A-DCL2氣-10+90 kPa444740PA-250水源組件025 MPa109PICA-247N2020 kPa8±5%PICA-248N20100 kPa50±5%PICA-310脫氯塔-1000 kPa-67-72-55PA-350HCL01 MPa0.350.25PA-340純水01 MPa0.350.2PIZA-102儀表氣源01 MPa0.60.5(INT)0.4所有整流器停止PA-103N201 MPa0.20.15PHIA-170精鹽水010 pH3-452PHIA-264淡鹽水010 pH2.542PHICA-312淡鹽水010 pH1.31.51PHICA-314脫氯鹽水414 pH10.51110TICZA-153過(guò)濾鹽水010060(INT)75±5%“高高”：TCV-153 關(guān)閉TIZA-161過(guò)濾鹽水010060(INT)7570“高高”：TCV-153 關(guān)閉TIA-234A-D燒堿01009092TI-260淡鹽水罐010087TIA-264淡鹽水0100506040TICA-273燒堿0100 根據(jù)直流電量±