[發明專利]一種沖洗電解槽的裝置和方法

在審

• 申請號: 201510329713.7
• 申請日: 2015-06-15
• 公開（公告）號: CN104878407A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 聶鑫;李新友;劉克成;龍瀟;張廣文;王丙貴;張秉霞
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司;北京國華電力有限責任公司;河北國華滄東發電有限責任公司
• 主分類號: C25B15/00
• 分類號: C25B15/00;C25B1/26
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 羅攀;肖冰濱

技術領域

本發明涉及對電解海水或海水淡化濃海水的電解槽進行沖洗的技術，具體地，涉及一種沖洗電解槽的裝置和方法。

背景技術

隨著沿海省份經濟的發展，尤其隨著“一帶一路”國家戰略的推進，沿海地區開始大規模新建和擴建海濱電廠以滿足不斷增長的電力需求，目前，海濱電廠已經開始利用海水或海水淡化濃海水進行電解來制取次氯酸鈉，以作為發電機組循環水的殺菌滅藻劑。

海水和海水淡化濃海水的主要成分為Cl^-、Na⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-等，直接對海水或海水淡化濃海水進行電解來制氯是利用特殊的電極直接對海水或海水淡化濃海水進行電解，陽極產生的氯氣與陰極產生的OH^-反應生成次氯酸鹽。同時，由于ClO^-的陽極氧化和陰極還原及其它離子的影響而發生一些副反應，并且這些副反應使電流效率降低。其主要反應方程式為：

主反應：

陽極：2Cl^-→Cl₂+2e

陰極：2H₂O+2e→H₂+2OH^-

溶液：Cl₂+H₂O→HClO+Cl^-+H⁺

??????HClO→H⁺+ClO^-

副反應：

陽極：12ClO^-+6H₂O→4ClO₃^-+8Cl^-+12H⁺+3O₂+12e

??????2H₂O→O₂+4H⁺+4e

陰極：ClO^-+H₂O+2e→Cl^-+2OH^-

溶液：2HClO+ClO^-→ClO₃^-+2Cl^-+2H⁺

??????H₂+ClO^-→H₂O+Cl^-

其它反應：

Mg²⁺+2OH^-→Mg(OH)₂

Ca²⁺+2OH^-→Ca(OH)₂

以上反應中生成的HClO、ClO^-、Cl₂都稱為有效氯。

從電解原理可以看出，在對海水或海水淡化濃海水進行電解時，除了會產生次氯酸鈉和氫氣之外，還不可避免地會產生鈣、鎂沉淀物，這些沉淀物會在電解槽陰極極板上累積，從而導致電解槽槽電壓升高、電流效率下降、電耗增大。因此需要定期對電解槽進行酸洗，以除去陰極表面的沉淀物。從理論推導可知，在不考慮其它離子影響情況下，當pH＞9.3時會產生Mg(OH)₂沉淀，當pH＞12.3時會產生Ca(OH)₂沉淀，因此在陰極電解過程中，如果局部pH值過高或流速過低就會產生Mg(OH)₂和CaCO₃沉淀。

極板結垢會造成電阻增大，電解電流降低，直流電耗增加等后果，如果不及時處理，隨著積垢在極板表面不斷累積，會造成陽極和陰極極板因積垢而造成搭接短路，從而瞬間產生高溫，嚴重時會將極板擊穿并將電解槽外殼燒壞，因此控制極板結垢對于電解海水或海水淡化濃海水制取次氯酸鈉過程的穩定運行，避免極板短路損壞具有重要作用。

發明內容

本發明的目的是提供一種沖洗電解槽的裝置和方法，用于對電解海水或海水淡化濃海水的電解槽進行沖洗以解決延長對電解槽酸洗周期的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種沖洗電解槽的裝置，該裝置包括：低壓沖洗水泵，連接至所述電解槽的入口，用于對所述電解槽進行沖洗；以及控制設備，用于控制所述低壓沖洗水泵對所述電解槽進行沖洗。