塩素プロセスのイオン交換膜電解槽のアノードは、どのような状況で酸を添加し始めるのか
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この投稿は、2015年9月15日17時06分に都小平によって最終的に編集されました。塩素製造用のイオン交換膜電解槽では、いつ酸を添加し始めるのか、またどのような条件が求められるのか、同業者の方々にご教示いただきたいです。
電槽に酸を加える目的はOH-を中和するためであり、運転が続くにつれてイオン膜の性能が低下し、電流効率も下がる。陰極側からイオン膜を透過して逆方向に移動した水酸化物イオンが陽極室に入ると、陽極のpH値が上昇し、アルカリによる腐食によって陽極の寿命は**低下する。一方で、アノードの塩素酸塩および次亜塩素酸塩の含有量が上昇し、アノードパッキンが腐食することになる。酸を加えるかどうかは、主に経験と分析結果によって判断すると思います。
取扱説明書に記載された基準を厳格に守れば、5KA以上の電流で酸を加えることができます。もちろん、イオン膜が老化するにつれて、酸の添加量は徐々に増加します。
日本旭化成の要求では、新しい槽や新しいフィルムであっても、古い槽や古いフィルム、あるいは古い槽に新しいフィルムを使用する場合でも、酸を添加しなければならない。塩酸の過剰な添加による膜のH化を防ぐため、当社では通常、停止後の再起動時や停止時の電流低下時には酸の添加を中止し、運転を開始して電流が上昇しなくなり、システムが安定した後に再び酸を添加します。
この投稿は最後にguitarpro0724によって2015-9-15 14:52に編集されました。塩素工学についてはあまりよくわかりません。旭化成NCZ電槽は5KA加酸です。5KA前に酸を加えない場合、この時点では温度が低く電解電流も比較的小さいため、OH-の拡散の影響はそれほど大きくないと個人的には思います。また、pHの制御が難しく、操作を誤ると膜がH化しやすく、さらに酸性度の分析にはある程度の遅れや人為的な要因が存在する。 酸を加える理由として投稿主が挙げたものの他に、もう二点あると思います。1、アノード入口の総管に溶解している次亜塩素酸を塩素ガスに変え、21番および39番のバルブから出口の総管へと送り出すことで、電解槽のアノード入口用ホースの振動を防ぎ、電解液が均一に分布するのを助ける。2、つまりPHを規定範囲内に制御することで、電流効率の計算がより正確になる。 個人的な見解ですが、ご議論いただき、ご指摘をお願いします
この投稿は、2015年9月15日22時22分に都小平によって最終的に編集されました。「1. アノード入口の主管内に溶解している次亜塩素酸を塩素ガスに変え、21番および39番のバルブから出口の主管まで送り出すことで、電解槽のアノード入口部分のホースの振動を防ぎ、電解液が均一に分布するのを助けます。」”-----この文はよく理解できません。スロット内の塩水HCLOはどこから来るのでしょうか？樹脂塔から出てくる塩水には遊離塩素が含まれてはならず、もちろん出てくる時点ですでに含まれていることはない。“2、つまりPHを規定範囲内に制御することで、電流効率の計算がより正確になる。”------皆さんのpHはいくつですか？実際のデータはいくつですか？ご返答をお待ちしております。
今日、ちょうど塩素処理の運用に関する資料をめくっていたところ、酸を投入するタイミングについて次のように書かれていました。電流が3KAに上昇すると、極性整流器が自動的に切れ、条件が整えば淡水に酸を加え始めることができる、と。淡水に酸を加えることに注意してください。タンク内の塩水に酸を加えるのではありません。塩素処理の経験がなく、なぜこのようにするのか、あるいは資料の内容に誤りがあるのか、説明してくれる人はいませんか。
この投稿は最後にguitarpro0724によって2015年9月16日10時41分に編集されました。第一のポイントとしては、電解槽に単独で酸を加えること、そして淡水塩水を集中して循環させることです。循環する淡水塩水には、一部の遊離塩素が含まれています（それは再び電解槽に戻ります）。影響はそれほど大きくないかもしれません。第二に、旭化成は電流効率の算出を要求しており、アノード出口の酸度は0.001～0.005Nで、手動分析の結果にはばらつきが見られる。
http://222.194.183.35/hgcp/anliku/anli3-1.htm これも見てみたんですが、ここにも槽から出た薄塩水に酸を加えると書かれていました。主に、塩素プラントの配管やバルブの配置が不明です。おそらく、初期段階で酸を加えてリターンタンク内の薄塩水のクロレート濃度を下げているのだと思います。
塩素処理用電解槽の淡水は、5KAで酸を加える。これは、一部の淡水を電解槽内で循環させることにより、排出される淡水のpHを安定させるとともに槽内温度も安定させ、脱塩素塔に供給される淡水のpHを2前後に保ち、脱塩素塔における真空脱塩素処理の効果を確実にするためである。
この投稿は最後にaldd7611によって2015-9-17 10:52に編集されました。ざっと見たところ、ほとんどは実際の生産と同じで、わずかな部分だけが実際の生産と異なっています。
これはネットで見つけたもので、具体的な製造状況はわかりません。
薄い塩水を精製塩水に加えて混ぜた後、電解槽に入れますが、この混合塩水の酸性度はどのくらいでしょうか？塩素プロジェクトにはこれに関する要求はありますか？
酸度は分析していませんが、熱交換後に45度前後の温度でpHを2～2.5に抑える必要があります
“熱交換後、約45度の温度でpHを2～2.5に保つ必要があります。——薄塩水は熱交換が必要ですか？温度を下げる必要がありますか？熱交換器はどこに設置されますか？
検出電極に入る薄塩水の温度は50度を超えてはならないため、小型の熱交換器を設置する必要がある
塩素処理用電解槽の淡水塩水は一部が循環し、残りの一部は脱塩素処理に送られる。運転開始時に電流を上げ始めると同時に酸が添加されるが、実際には3000アンペアに達する頃になると少し遅い。この淡水塩水は濃縮塩水と同じ流量で電解槽に供給され、槽内の塩水温度を上昇させることで、電解槽内の上下の塩水濃度差が大きくなるのを防ぎ、同時に電解槽内の気泡による影響も軽減する。酸の添加量の目安は2～2.5であり、過剰になると槽内の混合塩水のpHが上昇し、浸透してきた水酸化物イオンを完全に中和できず、副反応が増加して性能や陽極の効率に悪影響を与える。一方、不足すると膜のスルホン酸層がプロトン化され、膜が永久的に損傷する。したがって、この数値は非常に重要であり、運転中であれ通常の生産時であれ、自社の状況に応じて酸の添加量やタイミングを調整する必要がある。