1、离子膜电解槽安装说明离子膜烧碱工艺 标准操作说明 第四部分 电解槽操作2010年12月旭化成化学株式会社 -目录-IV. 电解槽操作IV-A 电解槽操作一般指导 IV-A-1 单元槽IV-A-2 支架IV-A-3 管口附件 IV-A-4 一次盐水中的悬浮固体（离心脱水） IV-A-5 软管和软管垫片 IV-A-6 总管IV-A-7 固定头和活动头的隔离（片/板） IV-B 电解槽组件的定期更新和检查 (1) 单元槽垫片 (2) 软管垫片 (3) 阳极液管口处的辅助电极 (4) 单元槽和总管上的阳极液管口 (5) 单元槽和总管上的阴极液管口 (6) 阳极 (7) 阴极 IV-C 电解槽的安装 I
2、V-C-1 安装单元槽 (1) 准备工作 (2) 安装 IV-C-2 在单元槽上贴垫片 (1) 准备工作 (2) 垫片粘贴及垫片位置的设定 IV-C-3 膜安装(1) 确认和准备工作 (2) 安装膜到单元槽（除了阳极端槽） (3) 安装膜到阳极端框 (4) 记录 IV-C-4 电解槽软管的安装 (1) 准备工作 (2) 电槽软管安装 IV-C-5 充液前检查电解槽 IV-D 膜的更换 IV-D-1 局部膜的更换 (1) 确认 (2) 准备工作 (3) 膜的置换 IV-D-2 拆除全部的膜 (1) 确认 (2) 准备工作 (3) 从阳极端框取出膜 (4) 其他膜的取出 (5) 膜取出后所需进行的
3、工作 IV-E 从电解槽中取出单元槽 (1) 准备工作 (2) 把单元槽放在搬运车上 (3) 把单元槽放在木制平台上 IV-A 电解槽操作一般指导IV-A-1 单元槽 单元槽被复合隔板分成两部分，称作阳极室和阴极室。阳极室的内部是由钛材制成以防止氯气的腐蚀，阴极室的内部侧是镍材制成以防止碱的腐蚀。阳极室和阴极室的隔板两侧分别焊接固定的筋板，筋板上焊接阳极和阴极。每个电解室安装有电解液进口和出口的2个管口。单元槽臂的两边用螺栓固定有支架，单元槽通过支架挂在侧杠上。 图IV-1 图IV-2 处理单元槽时一定要注意下列各项： (1) 不要划伤密封面特别是单元槽框架的钛一侧。 (2) 不要用任何东西撞
4、击电极表面。 (3) 单元槽槽框，必须使用单元槽框架隔离鞍（见图II-3）来防止任何东西压到阴极，因为零极距阴极表面比单元槽框边缘凸出5.0mm，而阳极表面比单元槽框边缘凸出1.5mm。(4) 在单元槽内外侧不得存有异物特别是金属材料。 (5) 不能对软管螺母作用过大力矩。 (6) 定期检查管口的辅助电极，出现问题及时更换。 (7) 从辅助电极的寿命的角度来看，在电解槽的负电压区运行过的单元槽不应该在正电压区内使用。 (8) 当单元槽在地面搬运时，小心的使用木制隔离块，注意不要破坏管口、电极和密封面（见图IV-4）。 (9) 注意不要破坏总管和侧杆（见图IV-5）。 IV-A-2 支架支架被用
5、螺栓固定在单元槽的两边用来把槽悬挂在侧杠上，保持单元槽在正确的位置和定位。（见图IV-6） 1）易于滑动一个单元槽大约重250千克，因此通过沿侧杆滑动传送单元槽而无润滑装置将是相当困难的，为了方便滑动传送，支架的低面衬有专用板以减少支架与侧杆之间的摩擦。并且润滑油必须涂在侧杆上来润滑。 2）快速校直安装所有单元槽到挤压机后，必须正确校直。为此，单元槽的两个支架之一有一个刻齿口用于正确、快速地安装单元槽到侧杆上。如果支架的所有导向刻齿口都安装在侧杆上，所有单元槽都将被正确校直。 3）校直维护 在电解操作初期，单元槽的直度有产生非正常变动的趋势。它是由温度和压力的改变而引起的，也就是单元槽膨胀和垫
6、片蠕变。 为了防止这种现象，所有支架都通过带有适当绝缘的锁紧销彼此连接。（见图IV-7） IV-A-3 管口附件在复极电解槽中，泄漏电流通过软管和总管从高电压单元槽槽流向低电压单元槽。 （1）阳极侧 虽然泄漏电流很小，但是泄漏电流出或流进的钛管口充当了阳极或阴极，因此如果没有相应的措施，将会在阳极产生电腐蚀。因此，辅助电极焊在阳极侧管口用于保护。这个电极由钛制成，外包特殊涂层。 反应： Cl- 1/2 Cl2 + e e + H+ 1/2 H2（2）阴极侧 在阴极侧，因为镍材管口对漏电流有耐久性，辅助电极不焊在漏电流电极管口上。 反应： H2O+e OH - + 1/2 H2OH- 1/4 O
7、2 + 1/2 H2O + e 阳极侧管口附件 *P-half: 氧化 *M-half: 还原管口位置管口定位号阳极侧功能进口总管 76 -150 1 -75 牺牲电极，焊接牺牲电极，焊接阳极的 阴极的 单元槽进口 （氧化）1 -75 （还原）76 - 150牺牲电极，焊接牺牲电极，焊接阳极的 阴极的 出口总管（还原）76 - 150（氧化）1 - 75 牺牲电极，焊接牺牲电极，焊接阳极的 阴极的 单元槽出口 （氧化）1 - 75 （还原）76 - 150牺牲电极，焊接牺牲电极，焊接阳极的 阴极的 图IV-81）进口 2）出口总管 单元槽 单元槽 总管 辅助电极 辅助电极 辅助电极 辅助电极阴
8、极侧管口附件*P-half: 氧化*M-half: 还原 管口位置管口定位号阴极侧功能进口总管76 150 1 -75 阳极的 阴极的 单元槽进口 （氧化）（还原） 1 75 76 -150 阳极的 阴极的 出口总管（还原） （氧化）76 150 1 75 阳极的 阴极的 单元槽出口 （氧化）（还原） 1 75 76 -150 阳极的 阴极的 图IV-91）进口 2）出口总管 单元槽 单元槽 总管IV-A-4 阳极与阴极阳极由涂有特殊金属的钛网制成，2张阳极网被点焊在阳极室的筋板上。 阴极由涂有特殊金属的镍网制成，也被点焊在阴极室的筋板上。 当垫片没有贴在单元槽上，零极距阴极突出单元槽框架边缘
9、大约5mm，阳极突出1.5mm。 操作要点： 1) 搬运没有垫片的单元槽时使用木制隔离板或单元槽框架隔离板。 2) 不要刮伤表面。 3) 不要用硬物摩擦或敲击。 4) 不要弯曲。 5) 不要沾染油或化学品。 IV-A-5 软管及软管垫片通过考虑电解液到每片单元槽的均匀分布，漏电率和压力降，来定出软管的直径和长度。软管由多氟树脂PFA制成。每根软管的末端螺母由不锈钢304制成。 操作要点如下： 1) 软管材质是多氟树脂（PFA），不良的操作将导致裂痕或针孔特别是在软管的焊接区域。 软管 2) 在电解槽下面工作时，要特别注意不要踩踏软管。 3) 放置垫片到管口凹槽上的合适位置，以避免电解液漏出。
10、4) 不要使用过度力矩，用力过大，软管的密封面将变形。5) 当电解槽冷却时，软管垫片需要用扭矩扳手附加拧紧（25N-m扭矩），否则氯气通过间隙在软管垫片和软管之间经过，使软管螺母内部产生裂痕。在阴极侧如果氢气从软管垫片和软管之间通过间隙漏出，将发生着火。 软管内径 （mm） X 长度 （mm）入口6 X 1,200出口28 X 870垫片直径 （mm）内外厚度入口32 X 20 X 7（EPDM）出口44 X 31 X 7（EPDM）IV-A-6 总管进口总管被设计用于均匀地分布电解液。出口总管被设计用于分解单元槽中气液混合物，为了电绝缘在外表面衬了橡胶类树脂，将管口焊在上面，牺牲电极定位焊在
11、阳极管口上。 接地线连接到总管的地孔上。 总管上有一些过剩的管口，盲盖或板用螺母安在上面如下图所示。 IV-A-7 固定头和活动头的绝缘（片板）电解槽的两个聚丙烯板应该安装在固定头和活动头前面，以使终端单元槽的固定头到活动头绝缘。 IV-B 电解槽部件的定期检查与更换因为电解系统中垫片、软管、电极、附件和离子膜的材料将受到正常的磨损和撕裂，所以从安全和稳定操作的角度出发，需要对它们进行定期检查和更换。 （1）槽垫片 更换周期：4年 当换膜时，其阳极垫片使用6个月以上时，更换膜时也应更换新阳极垫片；面向膜的阴极垫片也应更换， 目的是使电解液获得更好的密封效果，并避免新膜安装时产生针孔或裂痕。因为
12、垫片蠕变或变形会使膜上产生 针孔或裂痕。 （2）软管垫片 更换周期：1年 当橡胶老化时必须更换软管垫片。 （3）阳极管口的辅助电极更换周期：8年（基本上是，要看情况） 对辅助电极的褪色目测检查，尤其是需要定期的对安装在正压的一半靠近活动头的单元槽和总管的管口进行检查（推荐最少半年检查一次）。当阳极更换时，辅助电极也应更换。 （4）单元槽和总管上的阳极管口需要进行裂缝和腐蚀外观检查。 （5）单元槽和支管上的阴极管口对于阴极管口的定期目测检查是必要的，它涉及到管口内部铁堵塞和腐蚀，同时建议清洗总管，以便擦掉内部铁灰。 （6）阳极更换周期：8年 当电解槽装置拆卸时，要求对其阳极进行褪色、磨损和裂痕进
13、行外观检查。 （7）阴极更换周期：8年 当电解槽装置拆卸时，需要通过目测对阴极侧褪色或涂层脱落外观进行检查，用竹竿小心地清洁焊口处沉积的铁末。 IV-C 电解槽的安装IV-C-1 安装单元槽这部分描述了把单元槽安装到电解槽侧杆上组装电解槽的内容。 （1）准备工作1）准备下列工具。 (a) 单元槽吊钩 (b) 环头螺栓 (c) 单元槽搬运小车 (d) 木台（如果要求） (e) 木制隔离片（如果要求） (f) 单元槽框架隔离块 （g）绝缘板 （聚丙烯）（h）终端灯2) 在侧杆上涂润滑油使得单元槽平滑滑动。 3) 松开压力锁杆上的锁紧螺母。 4) 收回活动头。 5) 在活动头前面安装绝缘板。 （2）
14、安装1) 正确放置单元槽吊钩到起重机吊钩上。 2) 检查单元槽支架是否正确地安装在单元槽上。 面对阴极时，带有导向齿的单元槽的支架必须安装在的单元槽右侧。在筋板表面上，阴极表面突出边缘表面5mm,阳极表面涂出1.5mm。 必须小心，吊起单元槽的管不要损坏下一个槽的电极。 3) 在单元槽顶部拧紧螺栓。 4) 吊起单元槽。 5)确认下列项目并记录下来。 (a) 单元槽的识别编号 (b) 阳极和阴极表面没有尖头和棱角。(c) 阳极和阴极部分没有杂质，特别是金属材料。6）检查电极表面定向后，移动单元槽并放到侧杠上。 7）在单元槽之间放置隔离鞍块，不要压阴极。注意不要破坏进口管口和阴极。单元槽的种类见下
15、面的表格。 #A - #D 电解槽 槽编号阳极端框A-001 A-0009 单元槽带PDT 管嘴Z-001 Z-0006 单元槽 B-001 B-0592 阴极端框C-001 C-0009 A: 阳极端框B: 复极槽C: 阴极端框Z: 复极槽带PDT管嘴8) 150个单元槽重复上面步骤。 9) 用终端钳夹住到活动头的槽端框 10) 如果有需要，用脱离子水清洗单元槽内部。 IV-C-2 在单元槽上贴垫片这部分描述了单元槽两侧垫片的粘贴。垫片用粘合剂粘到单元槽边缘，这个工作要求至少5名操作工。因为垫片粘贴中，用有机溶剂处理。因此要求有良好的通风设施。 （1）准备工作1）准备下列材料。 (a) 工作
16、台：如果使用“离子膜工作台”，在上面铺塑料片以防粘合剂粘到台上。 (b) 单元槽的传送小车： (c) 稀释粘合剂：粘合剂（2）加稀释剂（1）容积。粘合剂： 粘结材料G-11Z (100个电解槽12 kg) （d）粘接剂刷：15 mm宽 8根 (e) 粘接剂用小塑料瓶：8个(f) 稀释剂：环己烷 (g) 抗粘剂： 硅系PRX-308透明 100个单元槽需6kg （h）抗粘剂刷：25mm宽（i）抗粘剂用小塑料瓶：4瓶 （j）金属滚筒：4个 （k）单元槽垫片： （1）废布：（m）木制框： 2 （n）垫片挂钩：2 套 （o）终端钳：8个 2)确认压力机活动头拉回。 3)为了安全，用限制销固定万能操作台
17、上的杆在拉回的位置。 （2）垫片粘贴这部分工作至少需要7名操作工，2名在木框两边，2名在电解槽内，2名在电解槽两边搬运垫片和滑动槽框。 1）由2名操作工揭开垫片并抻开一点，把垫片放在工作台上木框周围，粘合面朝上。 - 重点-阳极垫片：非PTFE面朝上 （粘合表面） 阴极垫片：凹槽面朝上（粘合表面） 2）用废布清洁、干燥表面边缘，涂稀释剂于单元槽上以去除机油、灰尘和粘固胶。 如果垫片粘在湿单元槽框上，在挤压单元槽时垫片容易被挤出。 3) 在单元槽框边缘表面均匀刷上稀释粘合剂，注意不要把粘合剂沾到电极上。 4) 在木制框架周围用刷子给垫片边缘涂上粘合剂，这项工作在工作台上进行。 5) 把涂完粘合剂
18、的垫片挂在垫片钩上。 粘合剂不要过于干，否则重新涂敷粘合剂。 6）涂完粘合剂几分钟后，小心地把垫片沾到单元槽框边缘的正确位置。 -重点 - 参考“垫片设置位置”。 -重点 - 参考“垫片粘贴要求”。 7）用手压辊均匀挤压垫片表面边缘以达到更好的连接。 8）如果垫片边的膜的一侧上留有粘合剂，则用稀释剂和布擦去。 9) 以3或4个单元槽为一组对所有单元槽重复上面1）-8）步。 10) 在所有垫片上使用抗粘剂。在用完抗粘剂后不要让单元槽框彼此接触，在他们之间保持小间隙（大约5mm）以保证抗粘剂的干燥。* 11) 对放在单元槽传送小车上的槽框重复上面的步骤，把他们安装到电解槽上。 12）为了膜在安装到
19、每个槽框时保持小的间隙（大约5mm），把所有的单元槽滑向活动头以便准备安装离子膜。 * 抗粘剂：纤维硅PRX-308无色 固化时间：涂敷后至少4小时，这种试剂吸收空气中的水分并且形成薄膜。 （3）垫片位置的设定1）阳极垫片 沿单元槽边缘线放置垫片。 a) 不要把阳极垫片盖在阳极上。 b) 不要使阳极垫片突出单元槽框太多。 2）阴极垫片 放置垫片刚好触到阴极边缘。 a) 不要把阴极垫片盖在阴极上。 b) 不要使阴极垫片突出单元槽框太多。 （4）垫片粘贴的顺序1) 面对单元槽框架，放置垫片到左上角正确位置，粘贴到这里，尺寸20 cm（垂直）x 30 cm （水平）。 2)向右拉动垫片，放置垫片到右
20、上角正确位置。粘贴到这里，尺寸为20 cm（垂直）x 30 cm （水平）。 3) 放置垫片到正上方中间的位置，沿着上边缘粘贴。4) 轻轻地向左下方拉动垫片，到左下角的正确位置，粘贴到这里，尺寸20 cm x 30 cm。然后垂直地粘到左边。5) 向右下方拉动垫片，到右下角的正确位置，粘贴到这里，尺寸20 cm x 30 cm。6) 粘贴在垂直右边和底部中心。7）在垫片上滚动滚筒以确保边缘良好连接。最好从中心到左右两边向外滚压垫片。IV-C-3 膜安装这部分描述了单元槽安装和垫片粘贴完成后在单元槽之间膜的安装方法。 （1）确认和准备工作 1）将膜卷在PVC管（直径75mm）上的需要的数量的膜浸
21、泡在膜桶的平衡液中（2NaHCO3溶液）。 注：一个PVC管上可以卷5 张膜。 2) 调节液压在10 kg/cm2G。3) 确认所有单元槽都正确安装在侧杆上，并确认下列各项。 (a) 电极表面和导向齿方位是正确的。 (b) 电极表面和电解液室已被水洗且无异物。电极表面光滑且没有尖点。 (c) 垫片粘贴正确且没有异物。 (d) 在垫片表面上用抗粘剂。 4）确认侧杆上已涂抹润滑油。 5) 确认9名操作工就绪，3名在电解槽上，4名在电解槽两侧，2名搬运膜。 6) 除了阳极端框外，把全部单元槽向后部活动头移动。 7) 分别用钳子把两边终端连接到活动头，中间的终端连接到固定头。 （2）安装膜到电解槽，阳
22、极端框除外 1) 向单元槽支架的孔中正确的插入2个锁紧销。 2) 从平衡液槽中取出卷着的膜，小心地交给电解槽上的操作工,由他把膜竖立起来。 3) 用喷水器对着要装膜的阳极和阴极喷淋纯水。4) 检查膜的“阴极侧”标志的是否面向阴极。 5) 几个操作工合作仔细把膜展开，另一个操作工面向电解槽上的活动头。 6) 把膜放在阳极上使得它的每一个边缘几乎突出单元槽框架一致。这项工作需要操作工之间的熟练配合。 7）-重要-轻轻握着膜的两侧的低边，把它放置在阳极表面。 不要让膜产生任何褶皱。 不要把膜卡入锁定销和孔。 8) 向固定头端滑动单元槽框，使得导向齿正确安到侧杠上，并在单元槽框间把膜压紧。 9) 对所
23、有单元槽重复1）一9）步，阳极端槽除外。 10) 30分钟在膜外面淋一次纯水。 （3）安装膜到阳极端框上 1) 按照上面提到的步骤安装膜到阳极端框。 2) 通过液压活动头慢慢移动端框，压膜10 kg/cm2G。 3) 确认导向齿正确安在侧杆上。4) 摘掉全部终端框夹。否则电解槽在通电后将短路！ 5) 增加液压到70 kg/cm2G。6) 检查导向齿是否正确安在侧杆上。 （4）记录 在序列数据纸上记录膜和单元槽框的号码。 注意：膜安装要连续的进行，直到软管连接完成，以防止膜干。IV-C-4 电解槽软管的安装这部分描述了软管安装到电解槽的过程。 要注意的是阳极和阴极的垫片材料是不一样的,一定要使用
24、得当. (1) 准备工作1) 准备下列材料和工具。 (a) 多氟树脂制软管软管进口管口直径小于出口管口。 (b) 阳极和阴极垫片两侧的垫片材料是EPDM。 (c) 专用软管的单头扳手 进口管口螺母尺寸46mm，出口管口50mm。支架长度必须限定在30cm以内以避免过大扭矩。 (d) 剩余管口螺母帽（如果必要的话） 2) 目测软管是否有下列缺陷，如果存在不能使用。 (a) 裂痕、小孔、磨蚀和其他缺陷。 (b) 变形、厚度不均匀、裂痕和其他软管法兰缺陷。 (c) 软管螺母的坏螺纹 （2）电解槽软管的安装1）人工拧紧软管螺母 (a) 如果要进行“膜试漏”，就不必把软管接到阳极出口管口。 (b) 不要
25、把膜夹进螺母和螺纹中。 2）使用扭矩为250kg-cm的扭力扳手紧固软管螺母 （a）在紧的时候，为了使每个软管都平行，要用手抓住软管后再拧螺母。 (b) 不要把膜夹进扳手和螺母中。3）软管的重新上紧(3）把帽或片用螺母安装到多余管口上。 当电解槽停车时，软管的所有螺母特别是出口软管必须用PVC（FRP）扳手再次紧固，以避免氯气和或烧碱泄漏。 IV-C-5充液前检查电解槽- 检查清单 - 1. 液压为70 kg/cm2锁紧螺母在20mm远。2. 单元槽支架的导向齿正确安在侧杆上。 3. 侧杆面不湿。 4. 所有的端框夹已被取下。 5. EDIZA-230 ZE-ZH 接线已连接。 6. 端框电缆
26、线不接触到任何金属部件。 7. 支架间所有的锁紧销已插入。 8. 所有软管平行安装。 9. 剩余管口的螺母帽使用正确材料。 10.膜的定位正确。 11.记录膜试漏的结果。 12.数据纸上记录膜和单元槽的号码。. 13.电解槽上没有任何东西。 IV-D 膜的更换IV-D-1 局部膜更换这部分描述了一张膜的更换。如果需要更换数张膜，可按照更换一张膜时的方法重复进行。 单元槽用链条分成两组。在要换膜的位置，一组用油压机打开，等膜换好后，用油压机压回。 * 这个过程也被应用到一个单元槽的更换。 （1）确认1）确认下列项目。 a) 需要更换的膜的部位已标识过。 b) 平衡液槽中备用膜已准备好（2NaHC
27、O3） c) 所有单元槽已用水清洗，且清洗水已排放。 d) 带有快速连接长链条： 4 个 e) 带有快速连接和抓钩用短链条： 4 个f) 快速连接螺栓： 8 个 g）链条夹：4 个 h）抗粘剂： i）端框夹钳（如果必要的话） 4 个 j）薄塑料板： 4 个 k）胶合板：1 张 1）塑料薄膜： 1 张 m）PVC管：3 根 n）柔性淋洒： 1 套 o）锁定销用容器： 2 个 p）更换膜时7名操作工就绪。2名在电解槽上，4名在电槽的两侧。 1名操作电槽液压机，并且处理卷起的膜。 （2）准备工作- 链条布置 1) 通过在油压分配器上的减压阀把液压降低到10 kg/cm2。 2) 松开单元槽两侧的软管
28、螺母。 3) 把单元槽出口管口摘掉软管螺母。 4) 向要被更换的离子膜上浇水以使膜外部保持湿润。 5) 正确安装工具在要更换膜的位置。（链条要松的状态） 6) 从压机锁杆的丝扣上松开锁紧螺母。 7) 转动“单元槽紧固设备”的手柄，给链条上紧。 8) 在电解槽上铺上塑料薄膜。 （3）膜的更换1) 2-3人在电解槽上拉住离子膜。 2) 将电解槽移动头向尾部端头移动约2-3mm，用薄塑料板把膜从垫片上剥开。 3) 将电解槽移动头向尾部端头移动约25-30cm，这样的程度是不把进口软管拉过位。 4) 小心取下膜，在塑料板上阴极侧表面向上铺开。 5) 将膜卷在内径75mm的PVC管上，交给下面的操作工，
29、不得使膜出现皱折。 6) 把离子膜放在平衡液槽中浸湿，如果必要，把膜展开，使离子膜阴极侧表面向上，不得使空气滞留在膜的下面。 7) 检查阳极和阴极表面的尖点。 8) 用竹签小心地清洁阴极焊口处沉积的铁末。 9) 喷洒纯水清洗阳极和阴极。 10) 检查垫片的磨损和损伤情况，如果在6个月内垫片完好则涂上抗粘剂。 11) 如果垫片损坏，更换阴阳极垫片且涂上抗粘剂。 12) 按照C-3安装新膜。 IV-D-2 全部膜的拆除 （1）确认1) 单元槽已冲洗，且冲洗水已放净。 2) 按照III-D-1准备工具。 （2）准备工作 1) 通过油压分配器的减压阀把液压降到10 kg/cm2G。 2) 摘掉所有出口和进口软管 3) 给电解槽浇水使得膜外部湿润。 4) 用钳子固定阳极和阴极终端到活动或固定头上。 5) 从锁紧螺杆的丝扣上松开锁紧螺母。 6) 将平衡液槽放在电解槽附近。 7) 在电解槽上铺上塑料膜。 （3）从阳极终端单元槽取出膜。 1) 在阳极端框上拉住膜。 2) 将电解槽移动头向尾部端头移动约2-3mm，使用薄塑料板把膜从垫片上剥开。 3) 电解槽移动头
