电压波动是由于阳极、炉膛或铝液水平等因素处于不良状态时,诱使铝液面上下波动过大而产生局部极距的变动,从而导致了槽电压的波动,生产上把这一现象称为“电压波动”。
电压波动处理方法:应根据现场检查的结果,分别采取对应的措施处理,实际生产中应以预防为主。

(1)对于新换极(包括临时交换的残极),进行电流分布测定,根据测定数字进行高度修正。特殊地应吊起阳极检查是否有长包及碎块或炭渣烧结物,给予清除;
(2)对于炉膛状况及伸腿过于肥大的电压波动槽采用给其“拉大极距”的方法进行。
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对于<02伏的电压波动槽,一般计算机程序会自动将阳极提高,保持一段时间,会自动下降阳极把电压恢复,如所处理若无效,计算机会自动打印信息,由炉前操作人员进行处理;
b对于小于05伏的电压波动发生,则由人工抬阳极直到波动停止。然后测电流分布,发现异常阳极给予修正,但每班每槽只限一块阳极,然后每30分钟稍许下降一点阳极,若8小时内不再发生波动,电压可恢复正常,若电压抬到5伏仍不能控制波动,说明情况严重,需报告区长和生产主任进行处置。以上方法只是暂时的处理办法,不能根本消除产生波动的原因,要彻底消除波动必须掌握好生产技术条件来规整炉膛,减小槽内铝液中水平电流分量,才能达到目的。
10一台400KA的电解槽,槽电压396V,每昼夜耗电量为 (?
电解槽的电压越来越高
一,使用稳压电源直接对电解槽供电;
二,原因可能是电解槽内的电阻越来越大,可以相应的减小电解槽内的电阻(主要注意电极产生隔离膜的原因,另外从电解液的温度,离子浓度入手考虑);
三,串联可调分压电阻器(相当于滑动变阻器)-----
影响电解铜箔槽压力的因素
电流四百KA(千安)的电解槽,1k安等于一千安,4001000=400000396=1584000/1000=158424=38016 计算可知,不考虑其他损耗,一台电解槽一昼夜(24小时)的用电量是三万八千零一十六度电。
氯碱生产中,电解槽整流运行的电流效率如何计算?
影响槽电压的因素汇集电效,电压的数据,作表分析。如果电压曲线上升,电效曲线下降,分析氯气纯度,盐水质量,树脂层高度,纯水质量等;如果电压梯度上升,电效梯度下降,估计阴阳极涂层出了问题。(1)电槽压力和压差。槽压力偏低和压差偏低或偏高会导致槽电压升高,增加电槽压力,电解液中气体体积缩小,因气泡效应而引起的电解液电阻下降,槽电压下降;电槽正压差比负压差降低槽电压大。因为阳极液电导率远远小于阴极液电导率。若正压差过大,会使阳极变形,极距增大,电压上升;(2)阴阳极液循环量。循环量偏低会导致槽电压升高,在电解过程中,气泡效应对槽电压的影响很明显。电槽内产生大量氢气和氯气,使槽内液体气体率增加,气泡在膜上及电极上的附着量也增加,从而导致槽电压升高。足够的电解液供给电解槽进行循环,以便及时将气体带走,减小气泡效应对槽电压的影响;(3)碱浓度。随着电槽内烧碱浓度的提高,膜中含水率逐渐下降,导致膜电压升高,槽电压也随之升高,在5kA/m2时,电槽内烧碱浓度升高1%,槽压增加大约33mV;(4)氯化钠饱和度。NaCl浓度不宜过高与过低,否则会使槽电压上升。(5)阳极液pH值(6)盐水中杂质含量盐水中铁、镍、镁、钡等杂质离子超标使槽电压升高;(7)温度。槽温偏低会导致槽电压升高,温度上升,将使膜的孔隙增大,有助于提高膜的导电度,还将使电解液的导电度提高,从而可以降低槽电压。温度每上升1℃,槽电压大约降低16mV;(8)电流密度。有高的电流密度,就有高的槽电压;(9)极距。极距增大,电压上升(10)膜自身结构(11)槽结构,特别是活性涂层损坏,会导致电极的过电压升高(12)开停车次数。
一、电流效率
在电解过程中,通过一定电量时,生成物的“实际产量和理论产量”之比称为电流效率。
η=G实际/G理论×100%
电解溶液中常含有一些其他离子,当这些离子放电时要消耗一部分电能,电解时发生的副反应以及电荷漏电等因素也要消耗电能。因此电流效率常小于1。分为阴极电流效率和阳极电流效率。
通常计算阴极电流效率:η阴=G实际/G理论×100%
式中:G理论=K·I·t·n/1000 (kg)
G实际=电解液浓度g(kg/m3)×体积V(m3) (kg)
K为电化当量:
氯的电化当量:KCl2=3546/268=1323 g/(A·h)
氢的电化当量:KH2=108/268=00376 g/(A·h)

氢氧化钠电化当量:KNaOH=40/268=1492 g/(A·h)
阳极电流效率:从电解反应知,阳极上的析O2反应,是与析Cl2反应相竞争的主要电化学副反应,它可使阳极电流效率下降2~4%,
2H2O→O2+4H++4e-…………(1-9)
或 4OH-→ O2+2H2O+4e-……(1-10)
这个电极反应的速度与电极材料、电解条件等密切相关。
此外,阳极析出的氯气,不可避免地有部分溶解在阳极液中,生成次氯酸钠和盐酸:Cl2+H2O H++Cl-+HClO
当阴极生成的碱,由于扩散等原因进入阳极液中,次氯酸被中和,生成易解离的次氯酸盐:HClO+ OH- →ClO-+ H2O
这时次氯酸根将在阳极上氧化,生成氯酸根并析出氧气。
6ClO-+3H2O→2ClO3-+4Cl-+6H++3/2O2+6e-······(1-13)
此外,在阳极液中生成的HClO还会进行化学反应生成氯酸盐:
HClOH++ClO-················(1-14)
2HClO+ClO-→ ClO3-+2H++2Cl-······(1-15)
上述这些反应使阳极生成的氯,阴极生成的碱,都由于副反应而白白消耗掉,降低了电流效率和产品纯度,特别是阳极液中的OH-增高时,这些副反应更严重。将阳极和阴极产物分开,降低阳极液中的OH-含量,是提高电解过程电流效率的关键。设法提高阳极析O2过电位,降低析氯主反应过电位,是提高电流效率的又一措施。影响电流效率的因素有:盐水质量、盐水温度、电解液浓度(碱液盐碱比)、隔膜吸附质量、电流密度大小、电流波动、电槽绝缘情况等。
二、 电压效率
理论分解电压与实际槽电压之比称为电压效率,它总是小于1。
槽电压直接影响直流电耗,槽电压由以下几部分组成:
V=V0+η阳+|η阴|+ΣIR·················(1-16)
式中:V0——理论分解电压,当工作电流为零时的槽电压,可由热力学计算。
η阳——阳极过电位。

|η阴|——阴极过电位绝对值。
ΣIR——电流流过电解槽各部分时的欧姆电压降总和。
槽电压由阴极电极电位、阳极电极电位、阴极过电压、阳极过电压、溶液压降、隔膜压降、金属导体压降组成。
因此,可通过选择和研制新型电极材料、隔膜材料、调整极距、提高电解液温度和浓度,控制适宜的电流密度,设计合理的电槽结构等来降低槽电压,以提高电压效率,降低电耗。


