受钙镁离子严重污染的次新离子膜活性的恢复方法
【专利摘要】本发明提供了一种受钙镁离子严重污染的次新离子膜活性的恢复方法，在保证次新离子膜强度不受影响前提下，通过严格控制酸浸液浓度、酸浸时间、酸浸温度和碱浸液浓度、碱浸时间等工艺条件，将沉积在次新离子膜内部的钙镁离子沉淀物溶解析出，从而使次新离子膜活性大部分得到恢复，重新投入生产应用后，离子膜电解槽阴极电流效率等技术经济指标较处理前大幅度提高，电解单元工艺电耗和生产成本大幅度降低，有效延长了离子交换膜的使用寿命。
【专利说明】受钙镁离子严重污染的次新离子膜活性的恢复方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及离子膜电解制碱生产【技术领域】，尤其涉及受钙镁等金属离子严重污染后的离子膜活性的恢复方法。
【背景技术】
[0002]氯碱工业是我国基础化学工业，其产品作为基础化工原料，广泛应用于国民经济各个行业。离子膜电解制碱技术的应用，标志着氯碱工业的一次技术革命。同传统的隔膜电解制碱技术和水银电解制碱技术相比，无论是生产规模的选择、投资费用和能源消耗的降低，还是环境污染的减轻都具有较强的优越性。目前我国新上或扩增烧碱项目的生产装置均采用离子膜电解制碱技术。
[0003]离子膜对进入电解槽各种原料质量要求较高，尤其对金属离子含量控制要求极为苛刻。安装离子膜时，较薄的羧酸层面向阴极，较厚的磺酸层面对阳极。使用过程中，具有亲水性的磺酸基团使离子膜在阳极液中溶胀，磺酸层结构变松，形成许多细微的通道，阳极液中水化钠离子通过离子交换不断迁移到阴极室。此外阴极室中少量的氢氧根离子由于受到阳极吸引而反迁移至阳极室，这部分氢氧根离子在反迁移过程中如果遇到钙镁或其它金属离子则会在离子膜中形成沉淀物，堵塞已形成的细微通道，造成电解槽槽电压升高和电流效率的下降，所以在尽可能减少阴极室氢氧根离子反迁移的同时，必须保证进入电解槽盐水、高纯盐酸和无离子水等原料质量合格。
[0004]正常情况下，离子膜使用周期为三年。由于离子膜价格昂贵，一旦电解槽运行过程中离子膜受到钙镁或其它金属离子污染，将会造成离子膜运行周期缩短，不仅使电解槽技术经济指标完成状况大幅下降，同时提前更换离子膜也会造成电解单元及产品成本的大幅升高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种受钙镁离子严重污染的次新离子膜活性的恢复方法，通过该处理方法，受钙镁离子严重污染的次新离子膜活性大部分得到恢复。本发明的目的可以通过酸浸、碱浸等措施来实现。具体过程如下:
[0006]⑴、离子膜电解槽采用无离子水反复冲洗电解槽顶部，使裸露部分离子膜保持湿润状态；
[0007]⑵、通过槽头挤压机三步减压操作，将电解槽挤压压力由70kg/cm3均匀降至Okg/cm3，每次降压时间间隔为10分钟；
[0008]⑶、松开挤压机锁定螺母；
[0009]⑷、卸膜，在电解槽槽顶拉住次新离子膜，将单元槽缓慢拉开2_3cm，采用起膜器将次新离子膜从垫片粘贴部位剥离，然后将单元槽拉开25-30cm，卸下次新离子膜，平放于盛有0.4N氢氧化钠补偿液中,浸泡4小时；
[0010](5)、在酸浸池中配置15±2%的高纯盐酸溶液，然后将其温度加热至60±5°C并保持酸浸池中各部位温度均匀；
[0011](6)、将次新离子膜逐张平放入酸浸池中，当前一张次新离子膜完全被高纯盐酸溶液浸没后，方可平放下一张次新离子膜；
[0012](7)、在碱浸池内配置50±10g/l氢氧化钠碱浸液；
[0013](8)、酸浸4小时后，逐张取出次新离子膜，采用无离子水将阴阳极表面酸浸液冲净后，平放于碱浸池中；
[0014](9)、碱浸24小时后将次新离子膜逐张取出，采用无离子水将阴阳极表面碱浸液冲净后，用PVC管卷起，置于0.4N氢氧化钠补偿液中；
[0015](1Φ、对处理后的次新离子膜进行膜漏点检查、确认，进行次新离子膜漏点修补，修补后用PVC管卷起，置于0.4N氢氧化钠补偿液中待用。
[0016]本发明的有益效果是:经试验电解槽应用检测，电解槽电流效率由处理前的90.25%提升至 97.40%。
【具体实施方式】
[0017]⑴、离子膜电解槽停槽后，采用无离子水反复冲洗电解槽顶部裸露部分离子膜4小时，保持裸露部分次新离子膜处于湿润状态。与此同时完成电解槽洗槽和停槽卸膜相关操作。
[0018]⑵、将电解槽挤压压力由70kg/cm3按50kg/cm3、25kg/cm3、0kg/cm3分三档泄压，每次降压后时间保持10分钟以上。
[0019]⑶、松开挤压机锁定螺母28cm。
[0020](4)、从阳极端单元槽开始，2人在电解槽槽顶拉住次新离子膜两角和中间部位，另2人将单元槽缓慢拉开2-3cm。
[0021](5),3人采用起膜器(其中I人在槽底)轻轻地将次新离子膜从垫片粘贴部位剥离，严防对离子膜造成机械性伤害。
[0022](6)、确认离子膜彻底剥离后，将松开的前单元槽与后单元槽间距拉开28cm(随拉开单元槽增多，该距离陆续减小)。
[0023](7)、槽顶2人将离子膜从单元槽间取出，然后与其他8人合作，将离子膜平放于盛有0.4N氢氧化钠补偿液的方槽中。如此反复，完成整台电解槽卸膜，最后一张次新离子膜被补偿液浸泡后开始计时。
[0024](8)、在底部安装有加热装置的酸浸池中配制15±2%的高纯盐酸酸浸液，配置后分析浓度为16.3%。采用蒸汽将酸浸液加热至62°C，为保证酸浸液温度均匀，加热过程中加以适当搅拌。从酸浸池多个部位测定温度一致后，控制加热蒸汽量，使酸浸液温度保持在±2°C范围内。
[0025]⑶、在酸浸池底部平放两张报废离子膜，然后将补偿液浸泡4小时的次新离子膜逐张取出，平放于酸浸池中，当前一张次新离子膜完全被酸浸液浸没后，方可平放下一张离子膜。如此反复，待最后一张次新离子膜平放于酸浸池内并完全浸没后开始计时。
[0026](10)、常温状态下，在碱浸池内配置50± 10g/l氢氧化钠碱浸液，配制后分析碱浸液浓度为55.0g/1。
[0027](11)、酸浸4小时后，逐张取出次新离子膜，采用无离子水将阴阳极两侧酸浸液冲净，平放于碱浸池中，当前一张离子膜完全被碱浸液浸没后，方可平放下一张离子膜。如此反复，待最后一张次新离子膜平放于碱浸池内并完全浸没后开始计时。
[0028](12),24小时后，将碱浸的次新离子膜依次取出，采用无离子水冲净阴阳极两侧碱浸液，然后用PVC管卷起,置于盛有0.4N氢氧化钠补偿液的方箱中。
[0029](13)、按《离子膜修补操作规程》要求进行离子膜漏点查找、修补。
[0030](14)、投入生产应用前再次进行离子膜漏点检查，确认无漏点后即可投入生产使用。
【权利要求】
1.一种受钙镁离子严重污染的次新离子膜活性的恢复方法，其特征是包括以下步骤: ⑴、离子膜电解槽采用无离子水反复冲洗电解槽顶部，使裸露部分离子膜保持湿润状态； ⑵、通过槽头挤压机三步减压操作，将电解槽挤压压力由70kg/cm3均匀降至0kg/cm3，每次降压时间间隔为10分钟； ⑶、松开挤压机锁定螺母； ⑷、卸膜，在电解槽槽顶拉住次新离子膜，将单元槽缓慢拉开2-3cm，采用起膜器将次新离子膜从垫片粘贴部位剥离，然后将单元槽拉开25-30cm，卸下次新离子膜，平放于盛有.0.4N氢氧化钠补偿液中,浸泡4小时； (5)、在酸浸池中配置15±2%的高纯盐酸溶液，然后将其温度加热至60±5°C并保持酸浸池中各部位温度均匀； (6)、将次新离子膜逐张平放入酸浸池中，当前一张次新离子膜完全被高纯盐酸溶液浸没后，方可平放下一张次新离子膜； (7)、在碱浸池内配置50±10g/l氢氧化钠碱浸液； ⑶、酸浸4小时后，逐张取出次新离子膜，采用无离子水将阴阳极表面酸浸液冲净后，平放于碱浸池中； ⑶、碱浸24小时后将次新离子膜逐张取出，采用无离子水将阴阳极表面碱浸液冲净后，用PVC管卷起,置于0.4N氢氧化钠补偿液中； (10)、对处理后的次新离子膜进行膜漏点检查、确认，进行次新离子膜漏点修补，修补后用PVC管卷起，置于0.4N氢氧化钠补偿液中待用。
【文档编号】C25B13/02GK104404567SQ201410776105
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月15日 优先权日:2014年12月15日
【发明者】许剑平, 刘秀峰, 张军, 庞晓辉, 李永强, 周中伟, 孙俊艳, 张丙林 申请人:天津渤天化工有限责任公司