NCZ电解槽节能降耗技术的研究

科技成果来源：鄂尔多斯科技成果库;
地区：内蒙古-鄂尔多斯;
成果名称：NCZ电解槽节能降耗技术的研究
完成单位：鄂尔多斯市君正能源化工有限公司
完成人：崔增平、杨小凤、郝天亮、赵振昕、李宁、丰海威、李二伟、王伟、李国亮
成果登记号：9152022Y0803
成果登记日期：2022-12-06
成果登记号：9152022Y0803
成果简介：离子交换膜法电解槽作为当今行业内最先进的电解制碱生产装置，其优异的性能已经得到了氯碱行业的充分认可。但是面对能源日益紧缺、国家政府相关职能部门不断加强环保管理和提高节能要求的形势下，氯碱行业不得不对电解槽的节能降耗提出更高的目标和要求。我公司电解槽采用旭化成NCZ型自然循环零极距电解槽，共计8台电解槽，自2013年8月28日投入运行以来，公司离子膜的运行周期为4年，系统逐渐会出现碱中氯酸盐含量升高，蒸发固碱设备管道腐蚀泄漏，盐水中氯酸盐迁移至阴极导致阴极极片腐蚀等现象，电解槽吨碱电耗会大幅上升等情况；同时零极距电解槽与中间断路器之间电气连接采用多股软电缆。电解槽运行中平均温度在87℃左右，铜排连接处温度高达120℃左右，单槽运行电流15.5kA，长期运行在高温、强腐蚀、大电流的环境下，电解槽铜排连接处在运行过程中会产生高温变形，出现导体过热腐蚀、绝缘老化的故障，导致铜排连接处的导电面积减小，电阻升高，对电解槽生产过程的直流电耗影响较大，耗电量明显增加，出现严重故障时会造成电解槽停车事故。 针对以上情况，本项目在保证电解槽安全稳定运行的前提下，通过数据模拟、膜型筛选、电压测试等方法，对行业各类型离子膜的电压、抗杂质污染能力、抗撕裂能力、针孔率等特性进行对比试验研究，试验符合适合于我公司原料条件及生产要求的离子膜，探索离子膜安装及最佳工艺运行方案。通过对不同离子膜分阶段、分槽、分部位进行性能测试，来研究在目前工况下与我司电解槽最为契合的节能降耗的离子膜及工艺运行方案，有效实现降低电解槽单元槽电压、工艺电耗，提高液碱产量，降低加酸量，进一步降低氯碱生产系统的运行成本。同时，在电解槽铜排连接处设计一种降温、降阻、降电力损耗的密封触点结构，增大电解槽铜排连接处的导电面积，可以降低电阻、降低电解槽铜排运行温度，可以大幅降低电解槽直流电耗，实现企业节能降耗、降本增效的目标。且新型密封触点的使用保证了电解槽的本质安全，并且在其它电器领域中均可使用，项目整体节能降耗效果明显。
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