超高电流密度离子膜电解槽开发

发布时间：2022-02-10 00:35

　　氯碱行业属于基础化工原材料行业,通过电解氯化钠产生氢氧化钠、氯气和氢气,为很多行业提供了工业原料。我国氯碱产能大约4000万吨,占世界氯碱产能的一半左右,是我国化工基础材料的主要支柱之一。中国氯碱行业迅速发展始于2000年以后,受制于当时的电解结构和离子膜性能,开始每台电解槽最大产能为2万吨,每套装置最大不超过10万吨,后期每台电解槽最大产能提升到3万吨,每套装置最大不超过25万吨。目前早期整套装置已经到了更新换代的阶段,在不提高能耗的前提下,提高单台和整套装置的产能,可以为客户节约一次固定资产投入。单台电解槽的产能主要取决于电解槽运行电流密度、电解面积等,目前国内主流电解装置的设计电流密度在6KA/m2。通过本课题的研究,将设计电流密度提高到7KA/m2,再将电解面积适当扩充,将每台电解槽最大产能扩充到4.5万吨。本文重点研究目标为电解装置电流密度的提升,涉及到导电结构及导电面积、气液分离、膜的利用率、内部循环和泄漏电流等五个方面展开研究。运行电流密度的提升,势必会造成电解槽电压的升高,通过对导电结构的核算,有效控制电解槽的结构电压降;超高电密下大量的气液混合生成物在电解室内集中,良... 

【文章来源】：北京化工大学北京市211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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ＩＪ?ＬＺ??图１－４单极梢结构示意图??Ｆｉｇ．?１－４?ＴｈｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅ?Ｄｉａｇｒａｍ?Ｏｆ?ｔｈｅ?Ｍｏｎｏｐｏｌｅ??如图１－４所示，一片单极槽其两侧的电极是相同的，电解电路为并联运行，??电解的总电流为通过各个电解单元的电流之和［１４］，其直流电的接线方式如图１－５??所示。?????水?????盐水??ｒｒ＼?（Ｔ＼?????＾?（ｐＨ调节＞?＇??＾?ｉｉ．ｉ．ｌｌ．Ｊ?１?．１??Ａ?｜?Ｃｊ｜?Ａ：｜?｜［Ｃ｜??ＩＩＩ?Ｉ??ＩＩＩ?Ｉ??ＩＩＩ?Ｉ??ＩＩＩ?Ｉ??ＩＩＩ?Ｉ??ＩＩＩ?Ｉ??ＩＩＩ?Ｉ??ＩＩＩ?Ｉ??ＩＩＩ?Ｉ??ＩＩＩ?Ｉ??ｉｌｌ?Ｉ?ｈ！?Ｉ?ｈ?Ｉ?ｉｊ?Ｉ??Ｑ?Ｉ＇ｌｌ?＇Ｉ＇?１１?１＇１?????阳极电解液?????阴极电解液??Ｉ?＝?Ｉ，＋Ｉ２?＋?Ｉ３＋?＋ｌｎ??图１－５单极槽接电方式??Ｆｉｇ．１－５?Ｔｈｅ?Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ?Ｍｏ

图１－６进行膜试漏的单极槽??Ｆｉｇ．１－６?Ｍｏｎｏｐｏｌｅ?Ｓｌｏｔ?Ｉｎ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?Ｔｅｓｔ?Ｌｅａｋａｇｅ??而复极槽的一件单元槽包含阴极侧和阳极侧，各电解单元之间电路是串联结??

【参考文献】：
期刊论文
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[9]离子膜电解槽电压的影响因素[J]. 樊黎波,赵磊,徐小波.  氯碱工业. 2010(04)
[10]离子膜和电解槽性能的主要影响因素[J]. 王刚,徐岩,李延国.  氯碱工业. 2008(07)

硕士论文
[1]阳离子交换膜法制烧碱电解能耗的分析及改进措施研究[D]. 王伟红.北京化工大学 2013



本文编号：3617927