Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
В последнее время в электролизерах БГК-17 и БГК-50 с успехом стали применять стальные гуммированные крышки, что облегчает конструкцию электролизеров, их монтаж и обслуживание.
Уплотнение между анодным комплектом и катодным блоком достигается за счет собственной тяжести катода с крышкой и с помощью дополнительной болтовой стяжки. Особая конструкция уплот-нительного устройства в электролизере позволяет легко и надежно герметизировать стык между анодной и катодной частями электролизера и обеспечивает точность расположения анодов между катодными пальцами при сборке. Устройство для уплотнения исключает возможность течи электролита, что позволяет поддерживать чистоту и опрятный вид серии электролизеров во время их работы.
При применении сдвоенного сварного катода достигается максимальное развитие активной катодной поверхности и интенсивная естественная циркуляция электролита. Графитовые аноды с трех сторон окружены катодами, что также увеличивает рабочую анодную поверхность.
Надежный токоподвод к анодам без применения свинца, подвод тока к катодной сетке через корпус катода и приваренный к нему каркас обеспечивают в электролизерах БГК незначительный перепад напряжения в контактах и подводе тока к электродам. Возможность при монтаже точного регулирования и фиксации положения анодов позволяет точно устанавливать расстояние между электродами и снизить напряжение на электролизере.
Конструкция электролизера дает возможность работать при высокой температуре анолита — до 95—100 0C7 что в свою очередь способствует снижению рабочего напряжения на электролизере и увеличению выходов по току. Для уменьшения потерь тепла и улучшения санитарных условий работы в цехе электролиза наружные поверхности катода электролизера покрываются слоем тепловой изоляции. Электролизер компактен и полностью герметичен, что устраняет утечки электролита и газов.
За счет большой высоты крышки электролизера обеспечивается возможность изменения уровня анолита в пределах от 50 до 300— 400 мм над верхним краем катода. Поэтому электролизеры работают с подачей постоянного количества рассола, необходимого для получения щелочи концентрацией 130—140 г/л NaOH. Контроль питания электролизера осуществляется обычно с помощью ротаметра. На некоторых заводах подача рассола в каждый электролизер регулируется по уровню анолита, который устанавливается в зависимости от состояния диафрагмы и изменяется по мере ее старения.
її
I4 ? 3000 g * 2900
2700 <§ 2500
—
I
I
... I
Для установления требуемого уровня анализируют католит, вытекающий из электролизера.
Питание электролизера рассолом может осуществляться через калиброванные отверстия диафрагмы. Работа электролизера с подачей постоянного количества рассола и при одинаковой нагрузке по току создает условия для получения максимально возможного выхода по току при высокой концентрации щелочи.
При подаче постоянного количества рассола, необходимого для получения щелочи концентрацией 130—140 г/л, по мере ухудшения протекаемости диафрагмы уровень анолита в электролизере автоматически повышается до величины, обеспечивающей протекание подаваемого рассола через диафрагму. ^ Когда уровень электролита достигнет верхнего предела 300—400 мм над уровнем католита, дальнейшее повышение сопротивления диафрагмы не может быть компенсировано увеличением высоты уровня анолита и протекаемость диафрагмы снижается, что вызывает рост концентрации щелочи. Когда концентрация щелочи превысит 140—150 г/л, электролизер выключают. После замены диафрагмы тур работы электролизера возобновляется. Иногда вместо замены диафрагмы применяется ее промывка. Промывка водой приводит к удалению из диафрагмы отложений солей кальция и магния, а также графитового шлама и восстановлению протекаемости диафрагмы. После промывки диафрагмы уровень анолита в электролизере, необходимый для обеспечения заданной протекаемости, снижается и восстанавливается способность к авторегулированию величины протекаемости. Срок работы диафрагмы после промывки меньше срока службы новой диафрагмы.
Длительность работы электролизера без смены диафрагмы зависит от плотности тока, при которой работает электролизер. В электролизерах с плотностью тока 500—700 А/м2 за время работы анодов обычно производится дополнительно одна смена диафрагмы, при плотности тока 900—1000 А/м2 требуются уже две дополнительных смены диафрагмы, а при плотности тока 1200 А/м2 и выше диафрагму необходимо менять еще чаще.
Продолжительность формирования диафрагмы, т. е. период, в течение которого устанавливается ее нормальная протекаемость, зависит от плотности тока и колеблется в пределах от 1 до 8 сут.
Графитовые аноды служат 10—16 мес. После износа анодов электролизер поступает на перемонтаж для замены электродов и диафрагмы.
С увеличением плотности тока возрастают напряжение на электролизере и удельный расход электроэнергии. На рис. 3-4 приведена
~ SOO 700 900 7100
Плотность тока,Ajмг
Рис. 3-4. Расход электроэнергии постоянного тока на 1 т хлора в электролизерах БГК-17 при различной плотности тока.
