關于提高電流效率改造方案的報告.doc

關于精鹽水pH值改造的實施方案一、目前隔膜電槽運行的基本情況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)物的實際生成量與理論生成量之比即為電槽的電流效率。進槽鹽水的pH對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，而且設備需要防腐。在電極反應過程中，OH-在陽極上放電反應主要取決于陽極的OH-與Cl-相對數(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，進槽鹽水中的游離酸會中和陰極室反遷移和擴散來的OH-，因而可以減少中和OH-所損失的有效氯量，反應如下：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備腐蝕程度。實驗證明，陽極液pH在4.1-4.5時陽極電流效率為96%，據(jù)側，pH4.3時，釕-鈦金屬陽極上的ClO3-生成速率低，pH4.3時，ClO3-的生成速率增加。綜上所述，采用酸性鹽水時，對降低氯氣中含O2、CO2有利，由于陽極液中溶解氯以及由此而引起副反應減少，可以提高陽極電流效率。2、我公司隔膜電槽現(xiàn)運行情況。我公司采用鈦陽極（釕-鈦涂層）隔膜電解槽，進槽鹽水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。并且電槽運行時間過長，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。現(xiàn)單槽淡堿濃度在165g/L以上的有25臺之多。合成HCl氣體流量降低（同一電流下）。如依舊按照現(xiàn)工藝指標及工藝參數(shù)運行下去，電流效率仍會下降。 3、節(jié)能環(huán)保方面。根據(jù)目前的市場形勢，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的兩臺泵配管將鹽酸儲罐儲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入、期鹽水高位槽。在進鹽水高位槽前分別加自動調(diào)節(jié)閥用于自動調(diào)節(jié)，在鹽水斷電器出口增加pH自控裝置，用于遠程pH顯示，以便及時調(diào)節(jié)加酸量。兩鹽酸儲罐設遠程液位計。2、在電解泵區(qū)一樓增加約10m3的鹽酸儲罐，挪用脫析系統(tǒng)3KW的兩臺泵配管將鹽酸儲罐儲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、改造投資需用的設備及費用估算1、需用材料：需3m3、10m3玻璃鋼儲罐各一個，DN32PE或CPVC管20米，DN32自動調(diào)節(jié)閥3臺，液位計兩個，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，每日耗電約72度。3、費用估算：估算整個改造投資 10萬元。材料費用9萬元，施工費用1萬元。四、相關風險評價1、采用酸性鹽水對設備的腐蝕強度增加，我公司從電解鹽水高位槽輸送至電解槽管道設備都是襯膠設備，對腐蝕影響不是很大。2、在滿負荷運行的情況下，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、預期效果與投資回收如果進槽鹽水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備的腐蝕程度