膜極距改造后系統清洗方案

劉軍輝

(中國平煤神馬集團開封東大化工有限公司 河南開封 475000)

平煤神馬集團開封東大化工有限公司2007年3月投產10萬t/a A～F復極式電解槽燒堿裝置。2017年8—10月，分別對C、D、E槽進行膜極距電解槽改造。3臺電解槽改造后于2017年9月正式投產運行。停車期間采用2種方案對電解槽的陰陽極系統進行清洗和置換。

1 方案1

1.1 物料置換

把所有堿液管道的堿液盡可能地回收至成品堿罐。系統管道殘存的堿液比較多，但是選擇好合適的放凈口，可以把大部分堿液回收起來。

1.1.1 陽極系統的鹽水回收

陽極系統大部分鹽水可以通過管道送回化鹽工段，剩余管道鹽水可以從D-260(陽極循環槽)排污口及R-230A-F(電解槽)進液鹽水閥排污口，排至地溝送往化鹽工段。

1.1.2 陰極系統的堿液回收

陰極系統用氮氣充分置換，確保陰極系統安全。

①D-270(陰極循環槽)、D-273(堿液高位槽)內的堿液，及E-273(堿液換熱器)至D-273管道內堿液排放至D-270，通過P-274(堿液循環泵)泵打至D-330(成品堿罐)，液位抽至盡量低時停泵。

②電解槽上及進槽總管內的堿液，通過FIT-232(堿液流量)前排污口處接臨時管道，盛裝堿液的桶采用接臨時管道的方法把廢堿用P-294(堿液回收泵)抽至D-330內。

③通過排污口，在D-270加裝臨時容器，采用接好的廢堿液回收裝置，抽至D-330內，并抽走E-273(堿液換熱器)至D-273管道內殘余的堿液。

1.2 對陰陽極系統進行清洗

1.2.1 對陰極系統采用3遍清洗

第一遍清洗。

①確保電解槽進堿液閥門及所有陰極排污閥關閉，打開D-273至D-270的連通閥FICV-221(陰極堿液加水控制調節閥)加15 m3純水， 即D-270液位至100%時停止加水，關閉FICV-221及前后手動閥門，避免內漏。這樣做的目的是：使堿液循環槽在液體的充分浸泡下，完成清洗徹底。

②啟動P-274泵，當D-273液位至90%時，打開D-273至D-270聯通閥門，完成D-270→D-273→進槽堿液總管形成閉路循環1 h。這樣可以把管道壁的堿液清洗出來，還可以把部分鐵離子溶解到液體內。

循環1 h后把系統內的雜質及鐵離子從P-274C泵進口DN-250管道(提前把此短節拆掉，確保D-270能夠通過截止閥快速排水。接著依次打開FIT-232(A-F)前排污口、D-270排污口、E-273(堿液換熱器)及D-273管道內堿液排污口，將系統雜質排至地溝。

第2遍清洗。

確保陰極系統物料排放完畢，對D-270引入50 kPa的氮氣，然后對以上排污口逐個進行清掃，清掃完畢后，關閉閥門。

第3遍清洗。

采用D-270加水至100%，啟動P-274泵，閉路循環1 h，然后把水從FIT-232(A-F)前排污口排至地溝。直到D-270和D-273處于較低液位時，停P-274泵，排凈清洗的純水。在液體和氣體流動的管子內，殘存在管道U形彎處的雜質及鐵屑很難清理出去。為此，打開電解槽的陰極進口總管(南北管子)兩端的悶頭，用水置換，以減少雜質的殘存。

1.2.2 對陽極系統進行清洗

①電解槽第2次洗槽水不直接排入地溝，而是排入D-260，啟動P-264泵進行自身循環，清理陽極。

②電解槽運行過程中，隨著離子膜使用時間的延長，電流效率下降，特別是新系統的A、B電解槽的陽極出口軟管的管壁上附著紅褐色的鐵離子，用洗槽的方式很難清洗掉。如果有機會，用稀釋鹽酸清理電解槽陽極軟管。

③陽極主管道上內漏較大的襯氟截止閥，襯氟很有可能脫落，繼續使用很有可能出現陽極鐵離子超標。

④認真檢查螯合樹脂塔的自動閥是否有襯氟缺失的。如果有，停車后及時更換，減少鹽水被鐵離子污染，避免給生產帶來隱患。

1.3 注意事項

①清洗管道中殘留的物料時，盡量按照正常物料的正逆交替方向清洗，確保管道清洗干凈。清洗電解槽的進口鹽水總管時，要打開進槽堿液總管及過濾器濾網，徹底清洗。清洗后，按照要求及時安裝。預留陰陽極出口軟管暫時先不安裝，先對貼好墊片的電解槽添加假膜，陰陽極通過進槽洗槽水，分別對安裝好假膜的電解槽以不小于5 m3/h流量的純水進行置換。陰陽極液溢流后，再用流量低至3 m3/h的純水置換2 h，然后通過卸洗槽水閥門，把水排干凈即可。

②化驗室做好清洗前后的化驗分析，最好每次清洗都保留樣品，以檢驗清洗的效果。

③清洗前，對電解槽系統進行停車洗槽。第1次洗槽水直接排入地溝。第2次洗過槽的水可以二次利用，通過打開FIT-232手動閥門，把洗槽水排至D-270，打開FICV-231自動閥排至D-260，清洗陽極系統的雜質。第2次洗槽可以放在第1次清洗系統后，完成向D-260及D-270排洗槽水，進行系統清洗。

④C、D電解槽上所有的進出口軟管墊片清理后，更換新墊片。陰陽極進口灌滿水進行清理，并清理過濾器，減少雜質進入離子膜，破壞離子膜。

2 方案2

2.1 陽極清洗

①將陽極的氯氣置換吸收至次氯工段，鹽水通過排污閥排至地溝，然后通過廢水泵打走。

②用FIT-242把純水加到D-260內，對陽極循環槽啟動P-264泵進行打循環清理，然后從排污口排掉所剩純水。

③清洗電解槽同方案1。

2.2 陰極清洗

第1遍清洗。

采用和方案1一樣的清洗方式一用純水清洗。

第2遍清洗。

采用方案1的方式，用純水將D-270沖洗2遍后，打開人孔，用面團粘罐的內部進行清理。打開人孔前，用空壓徹底置換后方可進入受限空間。之前內部殘存大量的氮氣，謹防窒息。

3 結語

改造前的電解槽系統，因為長時間的運行，陰極管道內存在大量的金屬雜質鐵粉、鎳粉等，有腐蝕脫落的膠皮墊、管道焊渣， 殘存在管道的死角位置，如果不經過徹底的清洗，將會影響改造后電解槽的運行質量，很容易造成鐵離子的污染，影響離子膜性能，造成電壓升高，從而引發副反應，影響消耗。經過系統清洗后，有效清除電解槽系統內的雜質，減少了陰極鐵離子的殘存，保證離子膜運行的性能，更有效地降低了消耗，提高了產品質量。