离子膜烧碱系统氯酸盐含量高的原因以及处理

倪光，胡金刚

(中国平煤神马集团开封东大化工有限公司，河南 开封 475000)

1 生产现状

中国平煤开封东大化工有限公司(以下简称“开封东大”)现有1套15万t/a离子膜法烧碱生产系统。2017年5月，开封东大进槽盐水中的氯酸盐含量已达到50 g/L。目前行业内无固定氯酸盐标准，但一般控制在10 g/L以内。氯酸盐含量的提高会带来3方面的问题:①目前在用的羧酸磺酸离子膜还不能完全阻挡氯酸根的迁移，氯酸盐通过离子膜进行移动，污染阴极室的烧碱，而且不利于碱液的进一步浓缩;②氯酸盐在阳极侧累积，容易腐蚀单元槽阳极大垫片及出口小垫片，进而腐蚀单元槽密封面，造成电解槽泄漏;③在盐水溶解过程中，氯化钠浓度容易受氯酸盐浓度的协同影响。当氯酸盐质量浓度超过30 g/L时，易造成阳极液浓度偏低，水迁移量变大，离子膜起水泡。通常认为，在离子膜法烧碱生产过程中，阳极液中存在的微量氯酸盐是系统电化学和化学副反应生成并积累造成的，并未探究过其他因素的影响。本研究采用单变量法探讨了碳酸钠含量与氯酸盐含量的关系。而后，根据自身情况，在利用现有设备和增添部分新设备的基础上自行设计了与公司离子膜烧碱系统配套的氯酸盐分解装置。稳定运行3个月后，氯酸盐质量浓度降低到9 g/L。

2 氯酸盐含量高的原因

离子膜电解系统中氯酸盐的产生以及积累原因已被业内共识:在离子膜法电解过程中，Na+从阳极室透过离子膜迁移到阴极室，阴极室的OH－受到阳极的吸引而迁移到阳极室，在阳极室发生副反应而生成次氯酸钠，进而生成氯酸盐。……