新型工程塑料电解

新型工程塑料电解槽使用情况介绍徐方华，韩晓波，李晓丹，裴旭源（江苏晨力实业有限公司）关键词：新型工程塑料电解槽，电耗，运行情况正文：电解金属锰过程中，电耗是生产中的主项，降低电耗，提高电流效率，对降低电解锰的生产成本有重大意义。影响电耗和电解效率的因素很多，下面就新型工程塑料电解槽在使用过程中情况介绍如下：1.新型工程塑料电解槽优点新型工程塑料电解槽是用工程塑料板通过机械加工，人工焊接而成，具有良好的电绝缘性，且吸水性极低，电绝缘性不会受到湿度的影响。塑料的介电常数、介质损耗因数都很小，不受频率及温度的影响。塑料板的介电强度很高，且随温度上升而增大。另一方面塑料板的表面电阻很高，在一些场合使用必须先进行抗静电处理。塑料板耐酸耐腐蚀、无毒、可焊接、热成型等优异特性，使用温度高(100度左右),物理机械性能好。主要适用于化工、化纤、环保、机械设备等相关行业，制作各种耐腐蚀结构材料，也可用于食品容器材料，除此之外其更重要的意义是采用塑料板制作的槽罐可以确保在相当长的时间内稳定生产，所以其应用领域相当广泛。2.新型工程塑料电解槽与木槽＋PVC软板复合槽电耗随着使用时间的比较：0100020003000400050006000700080009000直流电耗（KW·h/T)时间（月)0123456789新型工程塑料电解槽木槽＋PVC软板复合电解槽运行过程中新型工程塑料电解槽与木槽＋PVC软板复合槽电耗随着时间变化量103.湖北某企业新型工程塑料电解槽与木槽＋PVC软板复合槽运行情况对照表：车间类别新型工程塑料电解槽车间木槽＋PVC软板复合槽电解车间（一）木槽＋PVC软板复合槽电解车间（二）直流平均电耗（KW·h）589763806305平均吨耗液氨（kg）13.928.326.24.宁夏某企业新型工程塑料电解槽与木槽＋PVC软板复合槽运行情况对照表：车间类别新型工程塑料电解槽车间木槽＋PVC软板复合槽电解车间（一）木槽＋PVC软板复合槽电解车间（二）直流平均电耗（KW·h）614073407600平均吨耗液氨（kg）1.227.3228.25.湖南某企业新上新型工程塑料电解槽目前运行情况：车间类别RPP电解槽一车间直流平均电耗（KW·h/T）5738平均吨耗液氨（kg）无统计6.新型工程塑料电解槽经济分析按某厂电解槽设计为59块阴极板计算，电解24小时，单板产量为3.6kg，单槽产量为212.4kg/天；设年生产天数350天（15天/年清槽时间）则每年单槽产量为：（212.4×350）/1000=74.34吨电解槽正常使用寿命按10年计算，74.34×10=743.4吨，每个电解槽造价13500元，每吨电解锰在电解槽上的投入仅为13500/743.4=18.15元/吨。按该厂5月份新型工程塑料电解槽电解车间与木槽＋PVC软板复合槽电解车间平均直流电耗差值408度/吨计算，每个槽年降低电耗资金（74.34吨×408度）×0.5元/度=15165.36元。新型工程塑料电解槽使用过程中，除了保证电解槽不渗漏，不导电外，还增加了阳极液断流装置，目前已在多家电解锰厂应用。绝缘连通管测试电极电解液箱体K净水测试灯集水箱22%硫酸钠液面电极板金属水管绝缘连通管接地线水箱冷却水漏电测试图2009年1月电极板测试电极电解液箱体溢流管接地线测试灯测试极开关硫酸钠液面回流管硫酸钠液面阳极液漏电测试图2009年1月电极板硫酸钠液面测试极开关测试灯接地线绝缘虹吸管中性溜槽电解液箱体测试电极板硫酸钠液面中性液漏电测试图2009年1月阳极液断流装置示意图中性液断流装置组合示意图7.阳极液漏电模型+-RRRRRRRRRV1V2V3V4V5V6V7V8…Vn阳极液漏电模型图8.漏电功率损失计算设电解槽槽电压为V，每个电解槽的漏电电阻为R，其漏电损失为：W=∑i=1=WiW1+W2+W3+……+Wn=V1R2+V2R2+V3R2+VnR2+……=1R+V22+V32+Vn2+……(V12)=1R+(2V)2++2+……【V2】(3V)2(nV)=R+22+32+n2+……(12)V2=R·V261n)n+1()2n+1(9.阳极液漏电分析说明由以上分析计算可知：电解槽数量越多，阳极液漏电越大，电解槽漏电损失W与电解槽数n3成正比，某单位的电解槽n＝140个，与另一单位电解槽n＝102个，两者相比阳极液漏电损失前者是后者的2.58倍。加了断流装置后，两者电耗没有明显差别。10.断流装置安装后的效果说明在实际运行中我们安装的断流装置容积18L，实际运行显示断流时间为160秒，倾倒时间（即接通时间）为1秒，则安装后阳极液漏电电流只为原来的1/160。以某单位电解槽n＝140个为例，实测数据显示有明显下降，具体数据如下表：未加断流装置时电耗加了断流装置时电耗某车间电解槽n＝1407400～7500kw·h6300～6500kw·h11.新型工程塑料电解槽在其它方面的研究对于新型工程塑料电解槽来说除了以上提过的节电说明，还对冷却水的绝缘，铜排的良好接触做了以下研究。对于冷却水水质差，硬度高的北方地区采用薄壁的塑料管道做冷却水装置。对于冷却水水质较好，硬度较低的南方地区采用铝管表面绝缘处理＋塑料水腔的冷却方式。塑料冷却水装置图片不锈钢管与铝管的性能比较：比重（t/m3）热导率（W/m·k）单价（元/吨）6平方换热面积价格比较不锈钢管7.924.5219002076.12元铝管2.723815000486元铜排和极板的连接形式槽间铜排极板弹性铜片极板和铜排连接形式图12.改造说明通过几个电解工厂的改造过程来看，完全可以在不停产的状态下分片分区进行相应的改造工作。13.结束语在电解锰生产过程中，降低电耗、提高电流效率有多种因素，以上只是对电解槽漏电、阳极液漏电、冷却水管漏电做了改进和说明，并给出了部分厂实际使用情况。其它各条件的控制我们要根据实际情况综合考虑，增大极板面积，缩小同名极距，合理的槽温，合理的电流密度，合理的进液浓度这些都和正确的管理是密不可分的。江苏晨力实业有限公司