解析离子膜电解槽电压升高的原因

解析离子膜电解槽电压升高的原因

摘 要：本文通过槽电压的引入，对离子膜电解槽电压升高的原因进行了深入细致的分析，同时提出了预防改进的措施。

关键词：离子膜电解槽 电压升高 原因分析

考核离子膜电解槽运行性能的重要技术经济指标是槽电压，是电解生产是否正常的考核标志。它与能耗密切相关，与离子膜的生产成本有着直接影响，因此在操作中要求尽量低的槽电压。为保证电解槽在低压下稳定运行，对影响电压的因素进行以下分析。

一、槽电压的结构

槽电压的计算公式为:

V=Va+Vb+η阴+η阳+I（R金+R液），式中，V表示单槽电压V；Va表示理论分解电压V；Vb表示膜电压V；η阴为阴极过电压V；η阳为阳极过电压V；I为电流强度A；R金、R液分别表示金属导体、溶液的电阻Ω。其中Va是不变的，V的大小取决于其他项。

二、分析槽电压升高的原因

1.阴阳极性能不同程度的退化影响着单元槽电压

以前生产的离子膜厚度大，膜电压较高，但膜的强度也高，保护了阴阳极涂层。近年来，在高电流密度电解装置的运行控制自动化程度上已有了很大的提高，但配置的离子膜厚度小，强度较低，但要求的操作水平较高，一旦运行压力和压差失控发生故障，会严重的损伤离子膜，也不能有效地保护阴阳极涂层，甚至破坏性地腐蚀阴阳极基网。

当电解槽完成了一个膜寿命周期运行以后，即使更换了新膜，也不可能将单元槽电压恢复如初。这都源于阴阳极性能的逐步退化和网面是否平整以及膜极距弹性下降曾在以前运行中受到的意外影响变差造成的。

阴阳极涂层的有效使用期为6-8年。有效期过后，因阴阳极损坏而使单元槽电压上升达到250 mv以上。通常如果离子膜由于携带的杂质进入造成的电压明显上升或电流效率明显下降而膜的物理损伤并不严重，其阴阳极属于自然劣化，阴阳极寿命应损失1/4，如此情况下，电压上升一般在50~70 mv左右。

然而，电解装置的管理者为进行换膜工作，一般都会选择性能状态较差、电