離子膜電解槽工藝中電流效率的影響因素

　　離子膜是離子膜法燒堿工藝流程中的關(guān)鍵組成部分。離子膜應(yīng)長期穩(wěn)定地保持較高的電流效率及較低的槽電壓，下降直流電耗，并延長使用年限。下面簡要介紹離子膜電解槽工藝過程當(dāng)中影響電流效率的因素。

　　1 陽極液、陰極液濃度及溫度對(duì)電流效率的影響

　　陽極液濃度的改變對(duì)電流效率的影響十分明顯。陽極液中NaCl的濃度下降，電流效率也下降，因?yàn)镹aCl的濃度下降造成膜的含水率提高，OH-的反滲速度加快造成電流效率下降。如果陽極液持續(xù)處于低濃度下運(yùn)行，造成膜膨脹，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成膜起泡、分層，對(duì)膜造成永破壞。膜膨脹后會(huì)造成Cl-滲透到陰極室，造成陰極堿中鹽含量過高。同時(shí)NaCl的濃度下降，膜的水遷移數(shù)也會(huì)隨之增加，造成Cl-向陰極室的滲透也加劇。當(dāng)陽極液濃度過高時(shí)，膜的透水率隨之下降，膜電壓升高，電耗增加，膜的使用年限下降。因此，出槽陽極液的質(zhì)量濃度一般控制在200～220 g/L。

　　2 電流密度對(duì)電流效率的影響

　　不同電流密度下都有一個(gè)取得理想電流效率的溫度點(diǎn)。資料顯示，離子膜電解槽電流為1.0～4.0 kA/m2時(shí)，電流效率受電流密度的影響很少;但是當(dāng)電流密度低于1.0 kA/m2時(shí)，OH-通過離子膜遷往陽極側(cè)的比例逐漸增加，從而造成電流效率下降;同時(shí)，低電流密度下運(yùn)行時(shí)間不宜過長，否則會(huì)造成膜性能下降。電流密度在沒有達(dá)到極限電流密度的前提下，在很寬范圍內(nèi)變化對(duì)電流效率影響很小。

　　3 電解液流量對(duì)電流效率的影響

　　穩(wěn)定且合適的電解液流量是保證電解工藝順利進(jìn)行的必要條件，是提高電流效率的有效途徑。保證電解流量穩(wěn)定主要是為了避免因?yàn)榫植葵}水濃度過高或者缺液而造成離子膜起泡，同時(shí)還可以下降OHˉ的反遷移。同時(shí)，在電解過程當(dāng)中，氣泡效應(yīng)對(duì)電解槽電壓的影響十分顯著。電解過程當(dāng)中電解槽內(nèi)產(chǎn)生大量的氫氣，使槽內(nèi)氣體率增加，氣體在離子膜和電解槽上的附著量也必然增加，造成槽電壓的升高。

　　4 純水的供應(yīng)對(duì)電流效率的影響

　　陰極液中的NaOH濃度要靠純水的流量來控制。純水供應(yīng)異常時(shí)，會(huì)造成NaOH濃度不穩(wěn)定，造成電流效率下降。如果純水中的雜質(zhì)含量過多，會(huì)造成成品堿中的雜質(zhì)含量過高，進(jìn)而造成產(chǎn)質(zhì)量量下降;同時(shí)，雜質(zhì)重金屬離子在電流作用下被還原后附著在陰極槽一側(cè)，造成槽電壓升高，造成電流效率下降。因此，純水的供應(yīng)也是確保離子膜電解槽平穩(wěn)運(yùn)行的必要條件，同時(shí)是提高電流效率的有效措施。