离子膜电解法烧碱生产工艺参数

（一）布置任务

根据离子膜电解法烧碱生产流程，分析工艺控制参数。

（二）任务总结

1．饱和食盐水的质量。

盐水中的Ca2＋、Mg2＋和其他重金属离子，与阴极室反渗透过来的OH－结合成难溶的氢氧化物会沉积在膜内，使膜电阻增加、槽电压上升，还会使膜的性能发生不可逆恶化而缩短膜的使用寿命。

2．电解槽的操作温度。

离子膜在一定的电流密度下，有一个取得最高电流效率的温度范围。不同的电流密度，最佳运行温度有区别，根据离子膜的种类和实际工艺适时调整。一般情况下，操作温度不能低于65℃。因为温度过低膜内的—COO－与Na＋结合成—COONa后，使离子交换难以进行；同时，阴极侧的膜由于得不到水合钠离子而造成脱水，使膜的微观结构发生不可逆改变，电流效率急剧下降。槽温也不能太高（90℃以上），否则产生大量水蒸气而使槽电压上升。

3．阴极液中NaOH的含量。

阴极液中NaOH浓度与电流效率存在一个极大值，随着NaOH浓度的上升，膜的阴极侧含水率就降低，膜的交换能力增强，电流效率提高。但是，NaOH浓度过高，特别是超过35%以后，膜中OH－离子反渗透到阳极的机会增多，使电流效率明显下降。

此外，阴极液中NaOH浓度对槽电压也有一定的影响。一般来说，浓度提高，槽电压会升高，电耗升高。

4．阳极液中NaCl的含量。

阳极液中NaCl浓度对电流效率、槽电压以及碱液含盐量都有影响。

NaCl浓度低，不仅对提高电流效率、降低碱中含盐量不利，长期运行还会使膜膨胀、严重起泡、分离直至永久性破坏，继而引起槽电压升高。

5．盐水加盐酸（阳极液pH）。

盐水中加入高纯度盐酸目的是中和从阴极反迁移过来的微量OH－，阻止其在阳极上放电来降低Cl2中的O2含量。但假如HCl过量，会使离子膜含羧酸基团层一侧酸化，造成膜的永久性损坏，槽电压急剧上升。一般控制阳极液的pH为3～4，不能低于2，一般与电气整流装置连锁。

6．停止供水或盐水的影响。

向阴极室中加纯水的目的是控制NaOH浓度：加水量大，质量浓度低；加水量少，浓度过高，槽电压升高，还会损坏离子膜。

盐水供应停止，槽电压快速升高，电流效率快速下降，一般设置低流量连锁。

7．Cl2和H2压力变化的影响。

所有的离子膜电解槽，都是控制阴极室压力略高于阳极室压力，保持合适的压差，将膜压向阳极。如果Cl2和H2的压力频繁变化，会使膜与电极表面不断摩擦，使膜产生损伤。生产中一般设置氯气高低压、氢气高低压联锁。