扩张阳极电解槽结构及运行分析（一）
目前扩张阳极电解槽已在氯碱行业普遍应用,采用扩张阳极电解槽可以缩小极距、降低槽压,而且扩张阳极更适于在高电流密度条件下运行,以提高产品产量,降低生产成本。近年来很多用户使用扩张阳极电解槽,基本达到了采用节能降耗的目的;但也有一部分企业,虽然采用了扩张阳极电解槽,但实际运行中因种种原因而没有达到提高运行电流的目的,电流一直在50kA以下徘徊。大部分企业运行电流基本在54kA左右,只有个别企业运行电流达到60kA。随着运行电流的提高,氢气的产量也不断增加,氯中含氢高的情况比较多。一般情况下,电流超过58kA时,如果产生的氢气不能迅速逸出,就很容易出现氯中含氢高等情况,造成频繁更换电解槽,工人劳动强度增大。此外,有的用户配套使用扩张阳极与活性阴极,不能同时体现扩张阳极和活性阴极的优越性,因此有必要分析扩张阳极电解槽的结构和运行情况,以充分体现扩张阳极在高电流密度条件下运行的优势。国外的扩张阳极电解槽在电流密度超过2kA/m2时,各项性能指标比较理想,而国内的扩张阳极电解槽在高电流密度条件下运行就出现一些不稳定的因素。笔者认为这种情况与扩张阳极电解槽的结构有关。1国内与国外扩张阳极电解槽结构对比
电解槽运行过程中不是阴极或阳极单独作用,而是阴极和阳极相互作用,否则电解槽不能正常运行。在高电流密度条件下运行,电流密度极易分布不均,同时极大地影响阴极、阳极的使用寿命。最近几年来,很多用户频繁增加运行电流,阳极涂层也有所改变,阴极结构却一直没有改变。而国外的扩张阳极电解槽不仅阳极采用扩张阳极片,阴极的结构也有所改变,导电方式与国内有所不同,而且运行的电流密度超过2kA/m2,在高电流密度条件下运行的各项指标仍然比较理想。国内中国石化齐鲁股份公司的KD55和江苏苏龙化工有限公司的KD29,均为扩张阳极电解槽,多年来运行效果一直比较理想。
1.1阳极涂层对比
国外的扩张阳极涂层基本为四元涂层或超四元涂层,正常使用寿命超过10年;而国内的扩张阳极涂层基本为钌、钛、铱三元涂层,正常使用寿命在6年以上。虽然现在国内已开发四元涂层,但有的用户为了降低成本,仍然采用三元涂层。笔者认为,这种做法使得扩张阳极不能在高电流密度条件下运行。而国外的扩张阳极实际运行电流密度都超过2kA/m2,有的甚至达2.7kA/m2,随着电流密度的提高,电极使用寿命相应缩短。据有关资料介绍,同在高电流密度条件下运行,国产阳极电化性能明显较差。也许有人认为国产阳极涂层已满足实际生产需要,没有必要使阳极寿命增加,其实不然。运行的电流密度越高,国产阳极的质量矛盾越突出。
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