王学军，张栋梁，宋绪凯，王丽，张永明

(1. 含氟功能膜材料国家重点实验室，山东 桓台256401； 2.山东东岳高分子材料有限公司，山东 淄博256401)

氯碱离子膜对钙镁杂质的耐受性研究

王学军*1,2，张栋梁1,2，宋绪凯1,2，王丽1,2，张永明1

(1. 含氟功能膜材料国家重点实验室，山东 桓台256401； 2.山东东岳高分子材料有限公司，山东 淄博256401)

离子交换膜；杂质；电流效率；槽电压；氯碱

简要介绍了实验室级氯碱电解系统的设计理念和实际效果，考察了盐水中钙镁杂质离子对氯碱离子膜电解性能的影响，采用能谱仪对氯碱膜中杂质沉积情况进行了分析，利用溶度积理论对钙镁离子对氯碱离子膜性能的不同影响作出了解释。

离子交换膜制碱技术在我国氯碱化工生产中已成不可替代的趋势，截至2015年底，国内烧碱总产能达3 977.5万t/a，实际产量达3 028.2万t，其中离子膜法烧碱占比超过97%。在离子膜制碱技术中，盐水质量是影响离子膜性能的一个关键因素[1]。二次盐水中钙、镁、锶、钡、铁、铝、硅等元素的存在，不仅影响离子膜的寿命，而且影响槽电压和电流效率[2]。盐水中的杂质对离子膜的影响是多方面的，离子膜对+1价阳离子具有良好的选择透过性。+1价离子通过的同时+2价离子也会进入膜内，+2价离子进入膜内的速度要慢于+1价离子。+2价离子易与磺酸根结合生成难溶盐。同时，膜内的pH值是从阳极侧到阴极侧慢慢升高的，越靠近阴极侧膜中的OH-含量越高，所以+2价离子进入膜内后与膜内反渗的OH-形成的结晶会堵塞膜内通道，使离子膜的交换能力下降，离子膜槽电压急剧升高，电流效率下降。……