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氯碱厂电解槽零极距改造节能降碳

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完成单位:山东铝业有限公司氯碱厂

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

范文峰、巩庆刚、郭春辉、田兴凯、寇 栋、郝保安、闫栋梁、王志瑞

项目概况

电解槽是氯碱化工的核心设备,主要是通过电解饱和氯化钠溶液生产烧碱、氯气和氢气。在氯碱企业,电费约占生产总成本的70%,通过对电解槽进行零极距改造改造,不仅可以降低电耗,而且可以消除电解槽存在的隐患。 电解槽零极距改造主要是全面优化单元槽的内部结构,单元槽顶部增加收集渠,可以更好的促进气液分离,降低单元槽内部压力波动,保证单元槽内顶部离子膜液体全浸润;电流分布方面增加精细阳极网和全新内部筋板结构,电流分布更加均匀,降低电阻;改善导流板的流体力学性能,降低阳极液浓度梯度;阴极网上新增加铺设一层弹性网和一层阴极面网,四周用宽镍带固定、焊接,改造后膜极距电解槽的阴极不但外凸且具有弹性,安装后阴极、离子膜、阳极处于紧贴状态,实际的电极距离只是离子膜的厚度,实现全面零极距。 电解槽零极距改造的创新点为一是在不破坏原有电解槽结构的情况下,独立对单元槽内部结构和电极进行改造,保持原有电解槽的加工精度;二是根据电解槽结构和极距设计阴极和阳极结构,实现运行效能的显著提升;三是独特的安装方式,确保新的阴极和阳极与原有电极紧密连接,不会造成脱落、不会对离子膜造成损坏。 目前电解槽零极距改造已完成,设备运行正常,节能效果显著,可以在氯碱化工行业广泛推广实施。 我国的电能,主要为火力发电,而火力发电的原来为煤炭,不可再生,而且会对大气产生污染,所以通过电解槽零极距改造节约用电,无论是在节约资源还是在环境保护方面都有重要意义,有助于实现国家碳达峰碳中和目标承诺。 电解槽的实际运行过程中涉及到氯气、氢气、烧碱等多种有毒有害、易燃易爆危险物料,物料一旦泄漏,会带来一定的安全风险和环保风险。电解槽零极距改造完成后,提高了电解槽运行的稳定性,降低了电解槽氯气、氢气、烧碱等危险物料泄漏的风险,确保电解槽安全运行,职工的工作环境得以改善,安全环保风险相应降低。