(离子膜)培训教材解读课件.ppt

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1、离子膜培离子膜培训资料料阴极侧阴极侧阳极侧阳极侧Carboxylate layer（羧酸层）羧酸层）高离子选择性阻止OH-侵入 (高电流效率)阻止Cl-扩散 (低碱中含盐)阳极面涂敷阳极面涂敷 促进Cl2、气泡剥离阴极面涂敷阴极面涂敷促进H2 气泡剥离PTFE web（芯材芯材）机械的强度 尺寸的稳定 抗拉伸Sulfonate layer（磺酸层）磺酸层）高机械强度 低电阻S2S1C离子膜离子膜构造离子膜的规格和型号日本旭化成公司F系列离子交换膜：F-4100、F-4200、F-4600、F-4400美国杜邦公司N系列离子交换膜：N-966、N-2010、N-982日本旭硝子公司系列离子交换膜

2、：8020、8030、8040均为磺酸和羧酸的复合膜(a)没有水通道没有水通道(b)有水通道有水通道 F4400 系列系列水通道 平织平织 卷织卷织 F4200 系列系列,F4601 F4602 离子膜构造对比(a)a)没有水通道没有水通道没有水通道没有水通道 F4200 F4200 系列系列系列系列F4600 F4600 系列系列系列系列高机械强度高机械强度高机械强度高机械强度低电压低电压低电压低电压对杂质高耐受性对杂质高耐受性对杂质高耐受性对杂质高耐受性(b)b)有水通道有水通道有水通道有水通道（牺牲芯材膜牺牲芯材膜牺牲芯材膜牺牲芯材膜）F4400 F4400 系列系列系列系列无无无无牺牺

3、牲芯材牲芯材牲芯材牲芯材（没有水通道没有水通道没有水通道没有水通道）有有有有牺牺牲芯材牲芯材牲芯材牲芯材（有水通道有水通道有水通道有水通道）无涂无涂无涂无涂层层有涂有涂有涂有涂层层有涂有涂有涂有涂层层F4100F4100F4100F4100系列系列系列系列F4112F4112F4112F4112标标准准准准高高高高强强度度度度高高高高电电密密密密 低低低低电压电压F4200F4200F4200F4200系列系列系列系列F4202F4202F4202F4202F4203F4203F4203F4203F4600F4600F4600F4600系列系列系列系列F4602F4602F4602F4602F

4、4601F4601F4601F4601F4400F4400F4400F4400系列系列系列系列F4402F4402F4402F4402F4401CF4401CF4401CF4401CF4403F4403F4403F4403F4401F4401F4401F4401电压电压电压电压低低低低AciplexAciplex-F-FTMTM系列的特点系列的特点系列的特点系列的特点F4202F4203F4601F4602F4401F4402F4403电压(V)3.022.973.013.032.922.952.94电流效率(%)97.097.097.097.097.597.097.050%烧碱中含盐量(pp

5、m)20252015302015槽电压 4 kA/m2,90 换算.试验电槽运行条件:电解面积 1 dm2,电流密度 4 kA/m2,温度90,烧碱浓度 32%,淡盐水浓度205 g/lAciplexAciplexAciplexAciplexTMTMTMTM-F-F-F-F电电解性能解性能解性能解性能F4202F4203F4601F4602F4401F4402F4403拉伸强度(kg/cm)5.75.45.77.54.34.74.8拉伸强度*(kg/cm)1.71.62.02.21.51.92.0撕裂强度 (kg)4.54.55.55.01.51.52.5*对芯材 45 度方向的拉伸强度 Ac

6、iplexAciplexAciplexAciplexTMTMTMTM-F-F-F-F机械机械机械机械强强度度度度有关膜的有关膜的有关膜的有关膜的问题问题事例事例事例事例下面介绍由于膜操作及电解不当的原因而发生问题的事例下面介绍由于膜操作及电解不当的原因而发生问题的事例下面介绍由于膜操作及电解不当的原因而发生问题的事例下面介绍由于膜操作及电解不当的原因而发生问题的事例 【事例介绍事例介绍事例介绍事例介绍】装膜时发生的问题装膜时发生的问题装膜时发生的问题装膜时发生的问题 (1)(1)由于膜的折皱而发生损伤及针孔由于膜的折皱而发生损伤及针孔由于膜的折皱而发生损伤及针孔由于膜的折皱而发生损伤及针孔(2

7、)(2)由于由于由于由于膜膜膜膜装反装反装反装反 （面装反面装反面装反面装反 ）而产生水泡而产生水泡而产生水泡而产生水泡 由于垫片安装发生的问题由于垫片安装发生的问题由于垫片安装发生的问题由于垫片安装发生的问题 (3)(3)由于垫片位置粘贴不当而产生盐泡由于垫片位置粘贴不当而产生盐泡由于垫片位置粘贴不当而产生盐泡由于垫片位置粘贴不当而产生盐泡 (4)(4)由于离型剂及粘着剂涂抹过多而产生盐泡由于离型剂及粘着剂涂抹过多而产生盐泡由于离型剂及粘着剂涂抹过多而产生盐泡由于离型剂及粘着剂涂抹过多而产生盐泡 电槽运行时发生的问题电槽运行时发生的问题电槽运行时发生的问题电槽运行时发生的问题 (5)(5)由

8、于盐水浓度过低或盐水供给不足而产生水泡由于盐水浓度过低或盐水供给不足而产生水泡由于盐水浓度过低或盐水供给不足而产生水泡由于盐水浓度过低或盐水供给不足而产生水泡 (6)(6)由于盐酸添加过量而损伤离子膜由于盐酸添加过量而损伤离子膜由于盐酸添加过量而损伤离子膜由于盐酸添加过量而损伤离子膜(7)(7)由于两极间压差不良使电解性能降低由于两极间压差不良使电解性能降低由于两极间压差不良使电解性能降低由于两极间压差不良使电解性能降低 由于盐水中的杂质而发生的问题由于盐水中的杂质而发生的问题由于盐水中的杂质而发生的问题由于盐水中的杂质而发生的问题 (8)(8)杂质的种类及电解性能降低的事例杂质的种类及电解性

9、能降低的事例杂质的种类及电解性能降低的事例杂质的种类及电解性能降低的事例 事例事例 (1)(1)装膜装膜时时的的问题问题-1-1由于膜的折由于膜的折皱而而发生生龟裂裂由于膜折由于膜折由于膜折由于膜折皱产皱产生的生的生的生的问题问题 离子膜如折皱的话，会产生龟裂及针孔离子膜如折皱的话，会产生龟裂及针孔离子膜如折皱的话，会产生龟裂及针孔离子膜如折皱的话，会产生龟裂及针孔。特别是有牺牲芯材的膜特别是有牺牲芯材的膜特别是有牺牲芯材的膜特别是有牺牲芯材的膜、其阳极面其阳极面其阳极面其阳极面（面面面面）向外凸起折皱时，向外凸起折皱时，向外凸起折皱时，向外凸起折皱时，容易发生。容易发生。容易发生。容易发生。

10、【有牺牲芯材的膜有牺牲芯材的膜有牺牲芯材的膜有牺牲芯材的膜】阳极面牺牲芯材溶解后的孔（贯穿孔）很多是露出来的阳极面牺牲芯材溶解后的孔（贯穿孔）很多是露出来的阳极面牺牲芯材溶解后的孔（贯穿孔）很多是露出来的阳极面牺牲芯材溶解后的孔（贯穿孔）很多是露出来的 阳极面向外凸起折皱时，这一贯穿孔即成龟裂的起点阳极面向外凸起折皱时，这一贯穿孔即成龟裂的起点阳极面向外凸起折皱时，这一贯穿孔即成龟裂的起点阳极面向外凸起折皱时，这一贯穿孔即成龟裂的起点 贯穿孔贯穿孔贯穿孔贯穿孔由于折由于折由于折由于折皱皱使膜使膜使膜使膜产产生生生生龟龟裂的原因裂的原因裂的原因裂的原因 羧羧酸酸酸酸 磺酸磺酸磺酸磺酸从牺牲芯材的

11、孔（贯穿孔）从牺牲芯材的孔（贯穿孔）从牺牲芯材的孔（贯穿孔）从牺牲芯材的孔（贯穿孔）的地方发生龟裂的地方发生龟裂的地方发生龟裂的地方发生龟裂 龟裂在磺酸层（阳极侧）向外龟裂在磺酸层（阳极侧）向外龟裂在磺酸层（阳极侧）向外龟裂在磺酸层（阳极侧）向外折皱时最易发生。折皱时最易发生。折皱时最易发生。折皱时最易发生。羧酸羧酸羧酸羧酸磺酸磺酸磺酸磺酸 主芯材（主芯材（主芯材（主芯材（PTFEPTFEPTFEPTFE）贯穿孔贯穿孔贯穿孔贯穿孔 没有牺牲芯材的膜，抗折皱性没有牺牲芯材的膜，抗折皱性没有牺牲芯材的膜，抗折皱性没有牺牲芯材的膜，抗折皱性 比较强。比较强。比较强。比较强。有牺牲芯材的膜，在操作时要

12、有牺牲芯材的膜，在操作时要有牺牲芯材的膜，在操作时要有牺牲芯材的膜，在操作时要 注意。注意。注意。注意。在装膜在装膜在装膜在装膜时时会会会会发发生的折生的折生的折生的折皱皱 用手持膜的两端站立时，由于膜上部松弛而出现皱褶用手持膜的两端站立时，由于膜上部松弛而出现皱褶用手持膜的两端站立时，由于膜上部松弛而出现皱褶用手持膜的两端站立时，由于膜上部松弛而出现皱褶 进行膜的操作时，因没注意拿好而掉在地上。进行膜的操作时，因没注意拿好而掉在地上。进行膜的操作时，因没注意拿好而掉在地上。进行膜的操作时，因没注意拿好而掉在地上。将膜贴在阳极时，有皱褶出现但没注意到，就将阴极一侧合上。将膜贴在阳极时，有皱褶出

13、现但没注意到，就将阴极一侧合上。将膜贴在阳极时，有皱褶出现但没注意到，就将阴极一侧合上。将膜贴在阳极时，有皱褶出现但没注意到，就将阴极一侧合上。在装膜在装膜在装膜在装膜时时会会会会发发生的折生的折生的折生的折皱皱 将操作台上展开的膜移到电槽上时，把膜折叠后运走。将操作台上展开的膜移到电槽上时，把膜折叠后运走。将操作台上展开的膜移到电槽上时，把膜折叠后运走。将操作台上展开的膜移到电槽上时，把膜折叠后运走。将操作台上展开的膜卷到筒上时，在有皱褶的状态下卷起来。将操作台上展开的膜卷到筒上时，在有皱褶的状态下卷起来。将操作台上展开的膜卷到筒上时，在有皱褶的状态下卷起来。将操作台上展开的膜卷到筒上时，在

14、有皱褶的状态下卷起来。事例事例 (2)(2)装膜装膜时时的的问题问题-2-2膜的阴阳极装反膜的阴阳极装反面装反，面装反，面装反，面装反，对对膜的影响膜的影响膜的影响膜的影响 原因原因原因原因 没有确认膜的方向（没有确认膜的方向（没有确认膜的方向（没有确认膜的方向（阳阴极）阳阴极）阳阴极）阳阴极）影响影响影响影响发生水泡发生水泡发生水泡发生水泡 膜的劣化膜的劣化膜的劣化膜的劣化 损伤损伤损伤损伤 （例如例如例如例如）电压上升电压上升电压上升电压上升 膜装反膜装反膜装反膜装反进进行行行行电电解后膜的状解后膜的状解后膜的状解后膜的状态态 电电解条件解条件解条件解条件 ：阳阴极装反阳阴极装反阳阴极装反

15、阳阴极装反时时 （磺酸磺酸磺酸磺酸层层在阴极在阴极在阴极在阴极侧侧，羧羧酸酸酸酸层层在阳极在阳极在阳极在阳极侧侧）电电流密度流密度流密度流密度=4kA/m2,=4kA/m2,=4kA/m2,=4kA/m2,槽温槽温槽温槽温=90,=90,=90,=90,阴极液阴极液阴极液阴极液浓浓度度度度=32=32=32=32,阳极液阳极液阳极液阳极液浓浓度度度度=205g/l,=205g/l,=205g/l,=205g/l,压压差差差差=0,=0,=0,=0,运行天数运行天数运行天数运行天数=2=2=2=2整个膜发生水泡整个膜发生水泡整个膜发生水泡整个膜发生水泡 膜膜 膜膜 膜膜 0.00.00.50.5

16、1.01.01.51.52.02.02.52.53.03.03.53.54.04.04.54.5电压（）（）正常时正常时装反装反时膜装反膜装反膜装反膜装反电电解解解解时电压时电压上升上升上升上升 电电解条件解条件解条件解条件 ：阳阴极装反阳阴极装反阳阴极装反阳阴极装反 （磺酸磺酸磺酸磺酸层层在阴极在阴极在阴极在阴极侧侧，羧羧酸酸酸酸层层在阳极在阳极在阳极在阳极侧侧）：）：）：）：电电流密度流密度流密度流密度=4kA/m2,=4kA/m2,=4kA/m2,=4kA/m2,槽温槽温槽温槽温=90,=90,=90,=90,阴极液阴极液阴极液阴极液浓浓度度度度=32=32=32=32,阳极液阳极液阳极

17、液阳极液浓浓度度度度=205g/l,=205g/l,=205g/l,=205g/l,压压差差差差=0,=0,=0,=0,运行天数运行天数运行天数运行天数=2=2=2=2虽虽然运行只两天然运行只两天然运行只两天然运行只两天，但仍可看到但仍可看到但仍可看到但仍可看到电压电压上升了上升了上升了上升了5005005005001,000mV1,000mV1,000mV1,000mV膜装反膜装反膜装反膜装反电电解解解解时产时产生水泡的原因生水泡的原因生水泡的原因生水泡的原因 阳极阳极阴极阴极Na+的的移动量大移动量大Na+的的移动量小移动量小Na+Na+的移动量不同的移动量不同的移动量不同的移动量不同羧酸

18、羧酸羧酸羧酸磺酸磺酸磺酸磺酸Na+Na+的浓缩层的浓缩层的浓缩层的浓缩层 ：羧酸羧酸羧酸羧酸磺酸层的尺寸变形增大磺酸层的尺寸变形增大磺酸层的尺寸变形增大磺酸层的尺寸变形增大 由于渗透压，水发生渗透由于渗透压，水发生渗透由于渗透压，水发生渗透由于渗透压，水发生渗透水泡水泡水泡水泡由于渗透压由于渗透压水的移动水的移动事例事例 (3)(3)垫垫片的安装片的安装-11垫片的安装位置不合适片的安装位置不合适垫垫片位置的重要性片位置的重要性片位置的重要性片位置的重要性 阳极及阴极垫片粘贴位置的正确，对膜的长期稳定的使用是非常重要的阳极及阴极垫片粘贴位置的正确，对膜的长期稳定的使用是非常重要的阳极及阴极垫片

19、粘贴位置的正确，对膜的长期稳定的使用是非常重要的阳极及阴极垫片粘贴位置的正确，对膜的长期稳定的使用是非常重要的 。如果阳极垫片的位置比阴极垫片位置更突出于电槽内的话如果阳极垫片的位置比阴极垫片位置更突出于电槽内的话如果阳极垫片的位置比阴极垫片位置更突出于电槽内的话如果阳极垫片的位置比阴极垫片位置更突出于电槽内的话 ，在阳极垫片的突出部分，膜易产生盐泡，并易发生针孔。在阳极垫片的突出部分，膜易产生盐泡，并易发生针孔。在阳极垫片的突出部分，膜易产生盐泡，并易发生针孔。在阳极垫片的突出部分，膜易产生盐泡，并易发生针孔。?子膜子膜?子膜子膜CellCell槽框槽框盐泡盐泡垫片片槽框槽框离子膜离子膜离子

20、膜离子膜盐盐泡泡泡泡发发生的原因生的原因生的原因生的原因 NaOH垫片垫片垫片垫片离子膜离子膜槽框槽框槽框槽框阳极阳极阴极阴极2NaOH Cl2 NaClO NaCl H2O事例事例 (4)(4)垫垫片的安装片的安装-2-2离型离型剂及粘接及粘接剂涂抹涂抹过多多离型离型离型离型剂剂涂抹涂抹涂抹涂抹过过多的影响多的影响多的影响多的影响 离型剂和粘结剂涂抹过多，流到电解面，附着在膜上使电解性能下降。离型剂和粘结剂涂抹过多，流到电解面，附着在膜上使电解性能下降。离型剂和粘结剂涂抹过多，流到电解面，附着在膜上使电解性能下降。离型剂和粘结剂涂抹过多，流到电解面，附着在膜上使电解性能下降。膜附着的部分膜附

21、着的部分膜附着的部分膜附着的部分：发生盐泡，发生针孔，电压上升等发生盐泡，发生针孔，电压上升等发生盐泡，发生针孔，电压上升等发生盐泡，发生针孔，电压上升等 使膜性能恶化的原因与上述垫片粘贴位置不良相同使膜性能恶化的原因与上述垫片粘贴位置不良相同使膜性能恶化的原因与上述垫片粘贴位置不良相同使膜性能恶化的原因与上述垫片粘贴位置不良相同硅系列离型剂硅系列离型剂硅系列离型剂硅系列离型剂：因不具有疏水性所以损伤较轻，但因不具有疏水性所以损伤较轻，但因不具有疏水性所以损伤较轻，但因不具有疏水性所以损伤较轻，但 在膜的附着面上，在膜的附着面上，在膜的附着面上，在膜的附着面上，羧羧羧羧酸酸酸酸层会发生损伤。层

22、会发生损伤。层会发生损伤。层会发生损伤。氟系列离型剂氟系列离型剂氟系列离型剂氟系列离型剂 ：因有疏水性，所以会引起非常严重的损伤。因有疏水性，所以会引起非常严重的损伤。因有疏水性，所以会引起非常严重的损伤。因有疏水性，所以会引起非常严重的损伤。重要的是：涂抹适量重要的是：涂抹适量重要的是：涂抹适量重要的是：涂抹适量不使用氟系列离型剂不使用氟系列离型剂不使用氟系列离型剂不使用氟系列离型剂 离型离型离型离型剂剂涂抹涂抹涂抹涂抹过过量的量的量的量的实验实验 （Lab.Lab.Lab.Lab.）氟系列氟系列硅系列硅系列侵入到电解面侵入到电解面氟系列氟系列硅系列硅系列发生严重的损伤发生严重的损伤发生严重

23、的损伤发生严重的损伤 轻微轻微轻微轻微、但但但但羧羧羧羧酸酸酸酸层发生损伤层发生损伤层发生损伤层发生损伤 槽框槽框垫片片盐泡泡离型离型剂离子膜离子膜离子膜离子膜离型离型离型离型剂剂涂抹涂抹涂抹涂抹过过多使膜受到多使膜受到多使膜受到多使膜受到损伤损伤的原因的原因的原因的原因 2NaOH Cl2 NaClO NaCl H2O事例事例 (5)(5)运行运行时发时发生的生的问题问题-1-1盐水水浓度度过低或低或盐水供水供给不足不足 盐盐水水水水浓浓度度度度过过低低低低对对膜的影响膜的影响膜的影响膜的影响 原因原因原因原因 盐水供给不足盐水供给不足盐水供给不足盐水供给不足 盐水的进口盐水的进口盐水的进口

24、盐水的进口 出口的短管发生部分堵塞出口的短管发生部分堵塞出口的短管发生部分堵塞出口的短管发生部分堵塞 供给盐水浓度低下供给盐水浓度低下供给盐水浓度低下供给盐水浓度低下影响影响影响影响产生水泡产生水泡产生水泡产生水泡 膜劣化膜劣化膜劣化膜劣化 损伤损伤损伤损伤 （例如例如例如例如）电压上升电压上升电压上升电压上升 所所所所谓谓水泡水泡水泡水泡 羧酸层羧酸层磺酸层磺酸层因磺酸因磺酸因磺酸因磺酸高分子高分子高分子高分子与羧酸与羧酸与羧酸与羧酸高分子高分子高分子高分子的含水率的差别，水滞留在羧酸层与的含水率的差别，水滞留在羧酸层与的含水率的差别，水滞留在羧酸层与的含水率的差别，水滞留在羧酸层与磺酸层之

25、间，在界面产生剥离。磺酸层之间，在界面产生剥离。磺酸层之间，在界面产生剥离。磺酸层之间，在界面产生剥离。盐盐水水水水浓浓度度度度过过低的低的低的低的实验实验 随着盐水浓度的降低，水泡的发生量急剧增大随着盐水浓度的降低，水泡的发生量急剧增大随着盐水浓度的降低，水泡的发生量急剧增大随着盐水浓度的降低，水泡的发生量急剧增大 水泡发生量水泡发生量水泡发生量水泡发生量 低低低低 盐水浓度盐水浓度盐水浓度盐水浓度 高高高高水泡水泡水泡水泡产产生的原因生的原因生的原因生的原因 磺酸层羧酸层PTFE透水（羧酸羧酸/磺酸膨胀程度的差别增大磺酸膨胀程度的差别增大）（发生变形发生变形）（产生水泡产生水泡）透水透水透

26、水透水（电渗透水电渗透水电渗透水电渗透水）的透过性的透过性的透过性的透过性 ：磺酸层磺酸层磺酸层磺酸层羧酸层羧酸层羧酸层羧酸层 对羧酸对羧酸对羧酸对羧酸 /磺酸界面的压力，羧酸磺酸界面的压力，羧酸磺酸界面的压力，羧酸磺酸界面的压力，羧酸 /磺酸界面的变形，磺酸界面的变形，磺酸界面的变形，磺酸界面的变形，水透过性的羧酸水透过性的羧酸水透过性的羧酸水透过性的羧酸 /磺酸差别增大磺酸差别增大磺酸差别增大磺酸差别增大 事例事例 (6)(6)运行运行时的的问题-2-2盐酸添加酸添加过量（阳极液）量（阳极液）目的目的目的目的 ：降低降低降低降低O O O O2222/Cl/Cl/Cl/Cl2222阳极液中

27、添加阳极液中添加阳极液中添加阳极液中添加盐盐酸的必要性酸的必要性酸的必要性酸的必要性 (1)(1)(1)(1)目的目的目的目的 ：降低降低降低降低O O2 2/Cl/Cl2 2添加盐酸对降低添加盐酸对降低添加盐酸对降低添加盐酸对降低O O2 2/Cl/Cl2 2 是有效的，但添加过会引起膜的损伤是有效的，但添加过会引起膜的损伤是有效的，但添加过会引起膜的损伤是有效的，但添加过会引起膜的损伤不加酸不加酸加酸加酸低低低低 O O O O2222/Cl/Cl/Cl/Cl2222（）（）（）（）高高高高 低低低低 电流效率电流效率电流效率电流效率（）（）（）（）高高高高阳极液中添加阳极液中添加阳极液中

28、添加阳极液中添加盐盐酸的必要性酸的必要性酸的必要性酸的必要性(2)(2)(2)(2)盐水水浓度度 淡淡盐水水浓度度 浓小小小小 电电解槽出口的解槽出口的解槽出口的解槽出口的盐盐水酸度水酸度水酸度水酸度(N)(N)(N)(N)大大大大低低低低 O O O O2222/Cl/Cl/Cl/Cl2222（）（）（）（）高高高高 盐酸添加过量引起盐酸添加过量引起盐酸添加过量引起盐酸添加过量引起羧酸羧酸羧酸羧酸高分子的损伤高分子的损伤高分子的损伤高分子的损伤 电电解条件解条件解条件解条件 :电电流密度流密度流密度流密度=4kA/m2,=4kA/m2,=4kA/m2,=4kA/m2,阴极液阴极液阴极液阴极液

29、浓浓度度度度=33%,=33%,=33%,=33%,阳极液阳极液阳极液阳极液浓浓度度度度=3.35N,=3.35N,=3.35N,=3.35N,槽温槽温槽温槽温=90C,=90C,=90C,=90C,运行天数运行天数运行天数运行天数=7=7=7=7膜的白化膜的白化膜的白化膜的白化盐酸添加过量引起盐酸添加过量引起盐酸添加过量引起盐酸添加过量引起羧酸羧酸羧酸羧酸高分子的损伤高分子的损伤高分子的损伤高分子的损伤 起泡起泡起泡起泡 羧羧羧羧酸酸酸酸磺酸磺酸磺酸磺酸电电解条件解条件解条件解条件 :电电流密度流密度流密度流密度=5kA/m2,=5kA/m2,=5kA/m2,=5kA/m2,阴极液阴极液阴极

30、液阴极液浓浓度度度度=32%,=32%,=32%,=32%,阳极液阳极液阳极液阳极液浓浓度度度度=205g/l,=205g/l,=205g/l,=205g/l,H+H+H+H+浓浓度度度度=0.1N=0.1N=0.1N=0.1N,天数天数天数天数=3=3=3=3盐酸添加过量引起羧酸高分子损伤的原因盐酸添加过量引起羧酸高分子损伤的原因盐酸添加过量引起羧酸高分子损伤的原因盐酸添加过量引起羧酸高分子损伤的原因 由于由于由于由于H+H+羧酸及磺酸羧酸及磺酸羧酸及磺酸羧酸及磺酸高分子高分子高分子高分子氧化氧化氧化氧化羧酸羧酸羧酸羧酸磺酸磺酸磺酸磺酸 剥離剥離剥離剥離羧酸层损伤羧酸层损伤羧酸层损伤羧酸层损

31、伤羧酸羧酸羧酸羧酸高分子高分子高分子高分子 ：收缩收缩收缩收缩磺酸磺酸磺酸磺酸高分子高分子高分子高分子 ：膨胀膨胀膨胀膨胀由于过热由于过热由于过热由于过热损伤羧酸层损伤羧酸层损伤羧酸层损伤羧酸层向羧酸层析出向羧酸层析出向羧酸层析出向羧酸层析出NaClNaCl-SO-SO3 3Na -SONa -SO3 3HH膨胀膨胀膨胀膨胀-COONa -COOH-COONa -COOH收缩收缩收缩收缩羧酸羧酸羧酸羧酸磺酸磺酸磺酸磺酸剥离剥离剥离剥离中和反应中和反应中和反应中和反应,析出析出析出析出NaClNaCl HClHCl NaOHNaOH NaClNaCl HH2 2OO-COONa -COOH-CO

32、ONa -COOH (1)(1)外表上外表上外表上外表上EWEW增加增加增加增加 (2)(2)电阻增加电阻增加电阻增加电阻增加 (3)(3)由于发热引起羧酸层起泡由于发热引起羧酸层起泡由于发热引起羧酸层起泡由于发热引起羧酸层起泡 （推定推定）事例事例 (7)(7)运行运行时时的的问题问题-3-3两极两极间压差不良使差不良使电解性能降低解性能降低两极两极两极两极间压间压差的影响一差的影响一差的影响一差的影响一览览 压差压差压差压差（PP）：（阴极室压阴极室压阴极室压阴极室压 阳极室压阳极室压阳极室压阳极室压）正正正正 负负负负 压差不足压差不足压差不足压差不足 膜振动膜振动膜振动膜振动 膜膜膜膜

33、磨损磨损磨损磨损 针孔针孔针孔针孔异常过大压差异常过大压差异常过大压差异常过大压差 膜损伤膜损伤膜损伤膜损伤阳极变形阳极变形阳极变形阳极变形针孔针孔针孔针孔 盐水供给不足盐水供给不足盐水供给不足盐水供给不足 电解性能降低电解性能降低电解性能降低电解性能降低 压差逆转压差逆转压差逆转压差逆转 过大逆压差过大逆压差过大逆压差过大逆压差 压差合适压差合适压差合适压差合适 电压上升电压上升电压上升电压上升 阴极变形阴极变形阴极变形阴极变形针孔针孔针孔针孔 合适的压差，因电槽类型合适的压差，因电槽类型合适的压差，因电槽类型合适的压差，因电槽类型、极间距极间距极间距极间距、循环方式循环方式循环方式循环方式

34、、电极形状电极形状电极形状电极形状、电解条件电解条件电解条件电解条件、膜的种类等的不同而不同膜的种类等的不同而不同膜的种类等的不同而不同膜的种类等的不同而不同 阳极室阳极室阳极室阳极室压压 阴极室阴极室阴极室阴极室压压的重要性的重要性的重要性的重要性 液体的比电阻液体的比电阻液体的比电阻液体的比电阻 ：阳极液阳极液阳极液阳极液（盐水盐水盐水盐水）阴极液阴极液阴极液阴极液（烧碱烧碱烧碱烧碱）电解液的电解液的电解液的电解液的（气气气气液液液液）比比比比 ：阳极室阳极室阳极室阳极室 阴极室阴极室阴极室阴极室 （阳极液电压损失大阳极液电压损失大阳极液电压损失大阳极液电压损失大）将膜压附在阳极上将膜压附

35、在阳极上将膜压附在阳极上将膜压附在阳极上 (1)(1)液体电阻减小液体电阻减小液体电阻减小液体电阻减小 (2)(2)膜被压附在膜被压附在膜被压附在膜被压附在（气气气气液液液液）比大的电极上比大的电极上比大的电极上比大的电极上 两极间的压差两极间的压差两极间的压差两极间的压差 ：阳极室压阳极室压阳极室压阳极室压 阴极室压阴极室压阴极室压阴极室压重要重要 约约0.1V0.1V0.1V0.1VLab.celldataLab.celldataLab.celldataLab.celldata 压差压差压差压差 电压电压 （V V V V）不稳定领域不稳定领域正常压差正常压差：逆压差逆压差：由于由于由于由

36、于压压差逆差逆差逆差逆转转使使使使电压电压上升上升上升上升 阳极液阳极液比电阻大比电阻大阳极阳极阴极阴极阴极液阴极液比电阻小比电阻小膜膜（例例例例）电解条件电解条件电解条件电解条件 ：电流密度电流密度电流密度电流密度=4kA/m=4kA/m2 2、槽温槽温槽温槽温=90=90、阳极液浓度阳极液浓度阳极液浓度阳极液浓度=205gpl=205gpl、阴极液浓度阴极液浓度阴极液浓度阴极液浓度=32%=32%、极间距极间距极间距极间距=2mm=2mm 正常压差时正常压差时正常压差时正常压差时：（阳极侧阳极侧阳极侧阳极侧=0=0、阴极侧阴极侧阴极侧阴极侧=2mm=2mm）的情况下的情况下的情况下的情况下

37、 ；阳极液的比电阻阳极液的比电阻阳极液的比电阻阳极液的比电阻1.901.90 cmcm、阴极液的比电阻阴极液的比电阻阴极液的比电阻阴极液的比电阻0.830.83 cm cm（出典出典出典出典：烧碱手册烧碱手册烧碱手册烧碱手册）电压损失电压损失电压损失电压损失(IR)(IR)（电流效率电流效率电流效率电流效率）（极间隔极间隔极间隔极间隔）（）（）（）（比电阻比电阻比电阻比电阻）正常压差时正常压差时正常压差时正常压差时：阳极液的阳极液的阳极液的阳极液的IRIR0 0、阴极的阴极的阴极的阴极的IRIR0.06640.0664 逆压差时逆压差时逆压差时逆压差时：阳极液的阳极液的阳极液的阳极液的IRIR

38、0.1520.152、阴极的阴极的阴极的阴极的IRIR0 0 光是液体阻力就上升了大约光是液体阻力就上升了大约光是液体阻力就上升了大约光是液体阻力就上升了大约約約約約90mV90mV 由于逆由于逆由于逆由于逆压压差引起的差引起的差引起的差引起的电压电压上升上升上升上升 （实实例例例例）正常压差正常压差正常压差正常压差压差不足压差不足压差逆转压差逆转約約100mV压压差不足的影响差不足的影响差不足的影响差不足的影响 两极间的压差不足时，膜发生振动，容易接触到阴极阳极。膜被电极磨损两极间的压差不足时，膜发生振动，容易接触到阴极阳极。膜被电极磨损两极间的压差不足时，膜发生振动，容易接触到阴极阳极。膜

39、被电极磨损两极间的压差不足时，膜发生振动，容易接触到阴极阳极。膜被电极磨损 有时会形成针孔。有时会形成针孔。有时会形成针孔。有时会形成针孔。这一现象易发生在压差不足时，多出现在电槽上部以及阳极液出口附近。这一现象易发生在压差不足时，多出现在电槽上部以及阳极液出口附近。这一现象易发生在压差不足时，多出现在电槽上部以及阳极液出口附近。这一现象易发生在压差不足时，多出现在电槽上部以及阳极液出口附近。盐水入口盐水入口盐水入口盐水入口盐水出口盐水出口盐水出口盐水出口这部分容易发生压差不足这部分容易发生压差不足这部分容易发生压差不足这部分容易发生压差不足由于由于由于由于压压差不足膜的磨差不足膜的磨差不足膜

40、的磨差不足膜的磨损损及及及及针针孔孔孔孔 (1)(1)(1)(1)上部垫片位置上部垫片位置上部垫片位置上部垫片位置阴极侧阴极侧阴极侧阴极侧阴极侧阴极侧阴极侧阴极侧有被阴极磨损的痕迹，形成针孔。有被阴极磨损的痕迹，形成针孔。有被阴极磨损的痕迹，形成针孔。有被阴极磨损的痕迹，形成针孔。压压差差差差过过大大大大发发生生生生盐盐泡的原因泡的原因泡的原因泡的原因 (1)(1)(1)(1)阳极液阳极液阳极液阳极液 阴极液阴极液阴极液阴极液由于压差过大由于压差过大将膜压到阳极将膜压到阳极在阳极与膜的接触部在阳极与膜的接触部分，阳极液浓度降低。分，阳极液浓度降低。由于水的电分解，由于水的电分解，产生产生H+由

41、于由于由于由于H+H+引起引起引起引起羧羧羧羧酸酸酸酸 及及及及磺酸磺酸磺酸磺酸高分子的氧化高分子的氧化高分子的氧化高分子的氧化羧羧羧羧酸磺酸酸磺酸酸磺酸酸磺酸 剥离剥离剥离剥离羧羧羧羧酸酸酸酸层损伤层损伤层损伤层损伤羧羧羧羧酸高分子酸高分子酸高分子酸高分子 ：收缩收缩收缩收缩磺酸高分子磺酸高分子磺酸高分子磺酸高分子 ：膨胀膨胀膨胀膨胀由于过热由于过热由于过热由于过热羧羧羧羧酸酸酸酸层损伤层损伤层损伤层损伤向羧向羧向羧向羧酸酸酸酸层析出层析出层析出层析出NaClNaCl（推定推定）压压差差差差过过大大大大发发生生生生盐盐泡的原因泡的原因泡的原因泡的原因(2)(2)(2)(2)阳极侧阳极侧阳极侧

42、阳极侧阴极侧阴极侧阴极侧阴极侧 ClCl2 2OHOH-磺酸磺酸磺酸磺酸羧羧羧羧酸酸酸酸2NaOH 2NaOH ClCl2 2 NaClO NaClO NaCl NaCl HH2 2O O盐泡的防止盐泡的防止盐泡的防止盐泡的防止 电解槽的结构电解槽的结构电解槽的结构电解槽的结构 防止在阳极液上部形成气体区域防止在阳极液上部形成气体区域防止在阳极液上部形成气体区域防止在阳极液上部形成气体区域 垫片垫片垫片垫片 抑制氯气层的形成抑制氯气层的形成抑制氯气层的形成抑制氯气层的形成 膜膜膜膜 提高对盐泡的耐受性提高对盐泡的耐受性提高对盐泡的耐受性提高对盐泡的耐受性 事例事例 (8)(8)盐盐水中水中杂质

43、杂质的的问题问题杂质杂质的种的种类类以及以及电电解性能降低的例子解性能降低的例子0246810121416 膜内部的位置pH 磺酸层磺酸层磺酸层磺酸层 羧酸层羧酸层羧酸层羧酸层阴极侧阴极侧阴极侧阴极侧阳极侧阳极侧阳极侧阳极侧MgNiFeBaSrCa羧羧羧羧酸酸酸酸/磺酸界面磺酸界面磺酸界面磺酸界面杂质的蓄积杂质的蓄积杂质的蓄积杂质的蓄积 金属氧化物金属氧化物金属氧化物金属氧化物金属氧化物金属氧化物、根据根据根据根据根据根据pHpHpH值生成难溶性的沉淀值生成难溶性的沉淀值生成难溶性的沉淀值生成难溶性的沉淀值生成难溶性的沉淀值生成难溶性的沉淀。沉淀在羧酸表层的杂质沉淀在羧酸表层的杂质沉淀在羧酸表

44、层的杂质沉淀在羧酸表层的杂质沉淀在羧酸表层的杂质沉淀在羧酸表层的杂质 ：影响电流效率使之降低影响电流效率使之降低影响电流效率使之降低影响电流效率使之降低影响电流效率使之降低影响电流效率使之降低。沉淀在磺酸表层的杂质沉淀在磺酸表层的杂质沉淀在磺酸表层的杂质沉淀在磺酸表层的杂质沉淀在磺酸表层的杂质沉淀在磺酸表层的杂质 ：影响电压使之上升影响电压使之上升影响电压使之上升影响电压使之上升影响电压使之上升影响电压使之上升。严格盐水的杂质管理严格盐水的杂质管理严格盐水的杂质管理严格盐水的杂质管理严格盐水的杂质管理严格盐水的杂质管理、对于稳定运行是非常重要的。对于稳定运行是非常重要的。对于稳定运行是非常重要

45、的。对于稳定运行是非常重要的。对于稳定运行是非常重要的。对于稳定运行是非常重要的。总结总结 (1)(1)(1)(1)分分分分 类类类类事例事例事例事例影影影影 响响响响留意点留意点留意点留意点膜的安装膜的安装膜的安装膜的安装膜的折皱膜的折皱膜的折皱膜的折皱膜损伤膜损伤膜损伤膜损伤发生针孔发生针孔发生针孔发生针孔膜的处理膜的处理膜的处理膜的处理膜膜膜膜装反装反装反装反发生水泡发生水泡发生水泡发生水泡 电压上升电压上升电压上升电压上升膜的确认膜的确认膜的确认膜的确认垫片的安装垫片的安装垫片的安装垫片的安装位置不合适位置不合适位置不合适位置不合适膜损伤膜损伤膜损伤膜损伤发生盐泡发生盐泡发生盐泡发生盐

46、泡阳极侧不要比阴极侧更突出于阳极侧不要比阴极侧更突出于阳极侧不要比阴极侧更突出于阳极侧不要比阴极侧更突出于电槽内电槽内电槽内电槽内遵守操作手册的位置遵守操作手册的位置遵守操作手册的位置遵守操作手册的位置离型剂涂抹过多离型剂涂抹过多离型剂涂抹过多离型剂涂抹过多膜损伤膜损伤膜损伤膜损伤发生盐泡发生盐泡发生盐泡发生盐泡涂抹适量涂抹适量涂抹适量涂抹适量不使用氟系列的离型剂不使用氟系列的离型剂不使用氟系列的离型剂不使用氟系列的离型剂运行运行运行运行盐水浓度降低盐水浓度降低盐水浓度降低盐水浓度降低发生水泡发生水泡发生水泡发生水泡电压上升电压上升电压上升电压上升运行管理运行管理运行管理运行管理 设备的保养设

47、备的保养设备的保养设备的保养盐酸添加过量盐酸添加过量盐酸添加过量盐酸添加过量羧酸羧酸羧酸羧酸层白化层白化层白化层白化起泡起泡起泡起泡电解性能降低电解性能降低电解性能降低电解性能降低注意适当的范围注意适当的范围注意适当的范围注意适当的范围 两极间压差异常两极间压差异常两极间压差异常两极间压差异常膜损伤膜损伤膜损伤膜损伤电解性能降低电解性能降低电解性能降低电解性能降低阴阴阴阴阳极变形阳极变形阳极变形阳极变形注意适当的范围注意适当的范围注意适当的范围注意适当的范围盐水中的杂质盐水中的杂质盐水中的杂质盐水中的杂质膜损伤膜损伤膜损伤膜损伤电解性能降低电解性能降低电解性能降低电解性能降低盐水精制盐水精制盐水精制盐水精制遵守操作手册的规定遵守操作手册的规定遵守操作手册的规定遵守操作手册的规定 ！