近年來,中國新建和改造項目基本都采用離子膜法燒堿工藝,離子膜法燒堿產能已占到總產能的69%。其中采用的電解槽多為高電流密度自然循環G極式離子膜電解槽。近兩年出現的一種新型零極距離子膜電解槽,也開始在我國有所應用,該離子膜電解槽比普通離子膜電解槽節能減排效果明顯。
離子膜法燒堿電解裝置中,電解單元的陰陽極間距(極距)是一項非常重要的技術指標,其極距越小,單元槽電解電壓越低,相應的生產電耗也越低,當極距達到最小值時,即為膜極距,亦稱之為零極距。零極距電解槽通過降低電解槽陰極側溶液電壓降,從而達到節能降耗的效果。原有電解槽陰陽極之間的極間距為1.8~2.2毫米,溶液電壓降為200毫伏左右,零極距電解槽就是改進陰極側結構,增加彈性構件,使得陰極網貼向陽極網,電極之間的間距為膜的厚度。與普通電槽相比,同等電密下零極距電槽電壓降低約180毫伏,相應噸堿電耗下降約127千瓦時,綜合技術指標達到國際先進水平。此外,零極距復極式離子膜電解槽操作方便、運行平穩,可滿足生產工藝要求。
北京藍星化工股份有限公司通過自主研發,已成功開發了零極距電解槽,目前已經在河北冀衡化學股份有限公司和寧波東港電化有限責任公司試運行,取得了良好的效果。我國目前燒堿年產量為1850萬噸,如果全部改造為零極距電解槽,年節約電能約23.5億千瓦時。我國已提出推廣該項新技術,根據安排,2012年之前將完成300萬噸燒堿產能應用零極距離子膜電解槽的目標,年可節約電能約3.81億千瓦時。
該技術為中國應用新型離子膜電解槽打下了良好基礎,并可將該技術應用到老型電解槽改造上。該技術已入選燒堿行業清潔生產技術推行方案推廣技術目錄。