3.2"改性隔膜吸附
在苛化池中對石棉進(jìn)行苛化48h以上,吸附前,把苛化池中的石棉漿液放入制漿槽中,加入3~4kg改性劑,對漿液真空翻漿0.5~1.0min。將清洗后的陰極箱吊入制漿槽中進(jìn)行動態(tài)吸附5~8min(第一次吸附),吸附結(jié)束后起吊陰極箱,將隔膜表面抹平、清潔。起吊陰極箱6~8min后進(jìn)行第二次吸附約一分鐘,起吊陰極箱進(jìn)行干抽4h,最后將陰極箱送至蒸汽烘房進(jìn)行烘膜,控制溫度為90~100℃,烘干二十四小時左右即可。
3.3燒結(jié)
將烘干的陰極箱送至固化爐燒結(jié),控制好恒溫和升溫的時間(即升溫曲線),特別是在320~360℃時,必須對固化爐進(jìn)行排氣,并有足夠長的升溫時間和恒溫時間,使聚四氟乙烯乳液能均勻地滲透到隔膜上,保證改性隔膜的強(qiáng)度和使用壽命。
4運(yùn)行分析
目前使用的活性陰極改性隔膜電槽指標(biāo)良好。與普通隔膜相比,槽電壓下降達(dá)0.17V,氯中含氫低。表1、表2列出了普通隔膜電槽、活性陰極改性隔膜電槽的部分平均運(yùn)行數(shù)據(jù)。
4.1數(shù)據(jù)分析、對比
(1)活性陰極改性隔膜電槽較普通隔膜槽電壓下降0.17V。
(2)活性陰極改性隔膜電槽H2/Cl2較普通隔膜槽要好。
(3)活性陰極改性隔膜電槽O2/Cl2較普通隔膜槽上升0.13%。O2/Cl2上升0.13%,依氯堿生產(chǎn)技術(shù)中虎克公式則可認(rèn)為陽極效率下降0.26%,相當(dāng)于電流效率下降0.26%。
4.2"經(jīng)濟(jì)效益評價
依據(jù):槽電壓每降低0.1V,節(jié)電70kW·h/t;電流效率提高1%,節(jié)電20kW·h/t;年生產(chǎn)燒堿6萬t;電價0.42元/kW·h,則:(1)活性陰極改性隔膜電解槽比普通電解槽平均降低電壓0.17V,年節(jié)電價值約三百萬元。(2)活性陰極改性隔膜電解槽較普通電解槽O2/Cl2上升0.13%,多消耗直流電折13萬元/a。使用活性陰極改性隔膜電解槽年節(jié)約電費(fèi)287萬元,一年多即可收回陰極箱改制費(fèi)用,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
5運(yùn)行狀況
目前運(yùn)行電流已達(dá)32kA(2kA/m2),改性隔膜電槽槽電壓基本為2.90~3.35V,2004年1月運(yùn)轉(zhuǎn)電流在28kA時,未經(jīng)改制的普通陰極電槽槽電壓基本都達(dá)到了3.35V,而改性隔膜電槽基本在2.85~3.30V,從而可以看出活性陰極改性隔膜電槽的節(jié)電優(yōu)勢。但是經(jīng)過2a的運(yùn)行,活性陰極改性隔膜電槽也出現(xiàn)了一些弊端。(1)開車流量大。由于改性隔膜空隙率大且停車后電槽溫度下降,開車時電槽流量極大,現(xiàn)有鹽水加入量在開車時明顯不夠,開車電槽脫液面現(xiàn)象嚴(yán)重,增加了開車難度。(2)氯中含氧高。改性膜對鹽水質(zhì)量要求高,一次鹽水正常運(yùn)轉(zhuǎn)時電槽數(shù)據(jù)良好,但鹽水系統(tǒng)出現(xiàn)誤操作或生產(chǎn)不穩(wěn)定時,電槽數(shù)據(jù)惡化嚴(yán)重,主要表現(xiàn)在槽電壓升高,氯中含氧升高,增加了直流電耗,并且提高了除槽的頻率。(3)活性陰極生銹。在使用過程中,活性陰極生銹嚴(yán)重,一般使用兩到三期后,活性陰極電槽整片已生銹,并且不易清洗銹斑。最終只能對活性陰極進(jìn)行酸洗,清洗了銹斑,但也丟失了部分活性成分,導(dǎo)致陰極過電位有所上升,在使用過程中,酸洗過的陰極較正常活性陰極改性隔膜電壓上升0.05~0.08V,直流電耗上升。
6結(jié)語
(1)活性陰極改性隔膜電槽在兩到三期之內(nèi)節(jié)電效果非常明顯。在相同電流密度下,活性陰極改性隔膜電槽電壓可下降0.10~0.18V,節(jié)電達(dá)100kW·h/t。
(2)改性隔膜電槽氯中含氫極低,改變了氯中含氫高的問題,確保了安全生產(chǎn)。
(3)活性陰極生銹經(jīng)酸洗處理后,槽電壓雖有所上升,但仍較普通陰極低0.02~0.05V,節(jié)電依然有優(yōu)勢。
(4)改性隔膜活性陰極電槽氯中含氧偏高,需要加強(qiáng)對電槽氣體分析,含氧過高時應(yīng)及時除槽。