Kanal içindeki alkali sıcaklığının kontrolü sorunu
Thread Content
Şu an klor-alkali piyasası durgun ve birçok üretici yarı kapasite veya düşük kapasiteyle çalışıyor. Kuzey kimya tipi elektroliz hücreleri, özellikle kış aylarında düşük yükte çalışırken, hücre sıcaklığını korumak için genellikle buharla ısıtma gereklidir. Burada herkese sormak istediğim iki soru var! 1. Asahi Kasei’nin işletim prosedürlerinde önceden yüksek elektrik yoğunluğu için sınır 90°C’nin altı olarak belirlenmişti; daha sonra sıfır polar mesafe gereksinimi ise 87°C’nin altı olarak belirlendi. Bu bilgilerden yola çıkarak, elektroliz hücresinin düşük yükte de yüksek sıcaklıkta çalıştırılabilmesi mümkün müdür? Örneğin, 6KA gücünde çalışırken elektroliz hücresinin sıcaklığı 86–87°C arasında tutulabilir mi? Eğer mümkün değilse, işletim kontrolünü yönlendirmek için akım değerlerine karşılık gelen en uygun çalışma sıcaklıklarını gösteren bir tablo var mıdır? 2. Eğer elektrolizörün düşük yük altında çalışırken yüksek sıcaklığını kontrol ederek daha düşük çalışma voltajıyla enerji tüketimini azaltmak isteniyorsa, girişteki alkali sıcaklığını artırmak için mutlaka E-273 ısı değiştiricisi aracılığıyla buharla ısıtma yapılmalıdır (yan ürün olarak buhar üreten fabrikalar genellikle bu yöntemi tercih eder). Ruixin sıfır mesafe elektrolizörü kış aylarında 6KA ile çalıştığında, elektrolizörün sıcaklığını 86 santigrat dereceye getirmek için elektrolize giren alkali sıcaklığının 92°C’ye çıkarılması bile yeterli olmayacaktır! Peki bu oluk içine verilen alkalinin sıcaklığı en fazla ne kadar kontrol edilebilir? Operasyon prosedürlerinde yer almıyor! Lütfen tavsiyelerinizi paylaşın!
Havuzdaki alkalinin sıcaklığı, havuz sıcaklığına göre kontrol edilir; giriş sıcaklığı için özel bir gereklilik yoktur. Ancak 6KA altında çalışırken, havuz sıcaklığının yaklaşık 82 derece civarında tutulması önerilir.
Esas olarak akım verimliliğini etkiler. Üst kattaki kişi haklı, esas olarak hücre sıcaklığı göz önünde bulundurulur; hücre sıcaklığı akım verimliliğini doğrudan etkiler. Giriş gerilimi çok düşükse hücre sıcaklığı sağlanamaz, ancak genellikle elektroliz hücresi çalıştırılırken düşük akımla başlayıp akım artırıldıkça sıcaklık da yükselir. Kişisel görüşümce, sıfır-ucak mesafesi (daha doğrusu membran-ucak mesafesi) çok yüksek olduğunda su fazla buharlaşır; bu da elektrolit içindeki hava kabarcıklarının artmasına ve iç direncin yükselmesine neden olur. Bu durum doğrudan hücre voltajını etkiler.
Her akım yoğunluğu için en iyi akım verimliliğinin elde edildiği bir sıcaklık noktası vardır; akım yoğunluğu azaldıkça, en yüksek akım verimliliğinin elde edildiği sıcaklık noktası da düşer. Elektroliz sıcaklığı 65 derecenin altına düştüğünde, akım verimliliği hızla azalır ve daha sonra sıcaklık tekrar yükselse bile akım verimliliği eski seviyesine geri dönemez. 6KA çalışırken oluk sıcaklığının en az 80 derece olması önerilir.
Bu gönderi en son 2016-9-24 09:01 tarihinde nanren2 tarafından düzenlendi. Şu an Kita Chemical ve Asahi Kasei tipi elektroliz havuzlarını kullanan firmalar, havuz sıcaklığının kontrolünde temelde iki farklı yaklaşım benimsemektedir: ① İşletim prosedürlerinde belirtilen havuz sıcaklığı gereksinimi <87°C (yüksek elektrik yoğunluğuna sahip elektroliz havuzları için <90°C) olduğundan, normal işletim sırasında akım ne kadar yüksek olursa olsun, mümkün olduğunca <87°C seviyesinde yüksek sıcaklıklar elde edilmeye çalışılır; 87°C’ye yaklaşılır! Bu tür bir işlem, elektrolizörün çalışma voltajını düşürebilir ve çalışma sırasında voltajdaki değişiklikler doğrudan görülebilir. ②<87℃’de yüksek akım ve yüksek tank sıcaklığı, düşük akım ve düşük tank sıcaklığı koşulları uygulanır; bu sayede akım verimliliği artırılabilir, ancak çalışma sırasındaki verimlilik değişiklikleri çevrimiçi olarak gösterilmez. Akım verimliliğindeki artışın sağladığı ekonomik faydanın mı, yoksa voltajdaki artışın neden olduğu kayıpların sağladığı ekonomik faydanın mı daha büyük olduğunu karşılaştırmak mümkün değil! Şu an Asahi Glass’ın çalışma akımı ve sıcaklık gereksinimleri oldukça katıdır; farklı akım yoğunlukları farklı sıcaklık aralıklarına karşılık gelir ve temelde akım yoğunluğu ne kadar yüksekse, buna karşılık gelen sıcaklık aralığı da o kadar yükselir. Örneğin: Akım yoğunluğu 2 KA/m² iken en yüksek sıcaklık 80°C, en düşük sıcaklık 68°C ve en iyi sıcaklık 76°C’dır; 6 KA/m² iken ise en yüksek sıcaklık 89°C, en düşük sıcaklık 78°C ve en iyi sıcaklık 85,5°C’dir. Üretimi yönlendirmek için ayrıntılı bir eşleme tablosu bulunmaktadır. Asahi Kasei ise 90 derecenin altını talep etmektedir (elektroliz hücresi açısından sıfır polar mesafenin 87 derecenin altında ve yüksek elektrik yoğunluğunun 90 derecenin altında olması gerekmektedir). Diğer farklı akım değerleri için belirli bir sıcaklık şartı öne sürülmemiştir; düşük akım altında yüksek hücre sıcaklığı sağlanabilir mi? Yüksek akım düşük oluk sıcaklığı sağlayabilir mi? Mümkünse, kapsam ne kadar? (Belki bu konuda bilgi vardır, ancak şahsen görmedim; eğer böyle bir bilgisine sahip olan varsa paylaşmasını umuyorum.) DuPont’un normal çalışması için önerilen koşullar şunlardır: En uygun sıcaklık aralığı 80–87°C bölgesidir ve akım yoğunluğu için 0–6 KA/m² uygundur ； İzin verilen sıcaklık aralığı 75–95°C olup, akım yoğunluğu için 1,5–4 KA/m² uygundur ； İzin verilen sıcaklık aralığı 70–95°C olup, akım yoğunluğu için 1,5–2 KA/m² uygundur. Genel olarak bakıldığında, düşük akım çalışması sırasında DuPont için alt sınır sıcaklık uygun şekilde düşürülebilir, üst sınır sıcaklık ise en yüksek seviyeye çıkabilir; böylece aralık buna göre genişler! Ancak en iyi çalışma sıcaklığı 80–87°C arasındadır ve genellikle üreticiler bu optimal aralıkta kontrol sağlarlar. Bu nedenle genel olarak hâlâ ② numaralı oluk sıcaklığı kontrol planını destekliyorum! Yukarıdakiler sadece sınırlı bilgilere dayanarak yapılan kişisel bir özet ve görüştür; kesinlikle hatalar içermektedir! Başka hiçbir şeyi temsil etmiyor, sadece herkesle tartışmak için! Düzeltmeler için yardımınızı rica ederim!