高金龙，舒晨，李红玲

(青海宜化化工有限责任公司，青海 大通 810100)

1 工作原理

离子膜是由全氟磺酸层和全氟羧酸层组成的具有选择离子透过性的双层膜。在氯碱工业中，采用离子膜电解氯化钠法制取烧碱、氯气、氢气。由于磺酸基团具有亲水性能，而使膜在溶液中溶胀，膜体结构变松，从而造成许多微细弯曲的通道，使其活性基团中的Na+可以与盐水溶液中的同电荷的Na+交换。与此同时，膜中的活性基团中固定离子具有排斥Cl-和OH-的能力，从而获得高纯度的氢氧化钠溶液。水化钠离子从阳极室穿过离子膜迁移到阴极室时，水分子也伴随迁移，此外还有部分Cl-和OH-受电荷的吸引和扩散作用迁移，发生副反应。

(1)在离子膜电解系统中，发生在阳极的反应如下。

①主要反应：

②副反应生成HClO：

③副反应生成NaClO：

④副反应形成NaClO3：

⑤副反应形成O2：

(2)在离子膜电解系统中，发生在阴极的反应如下。

①主要反应：

②副反应：

2 使用效果

青海宜化化工有限责任公司(以下简称“青海宜化”)离子膜法烧碱装置24万t/a，全部使用氯工程电解槽n-BiTAC898槽型，离子膜使用型号有美国杜邦N-2050WX、日本旭硝子F-8080A、日本旭化成F7001、国产离子膜DF-2807。

青海宜化2020年1月5日在1A电解槽上同时安装了32张国产离子膜DF-2807和66张旭化成离子膜F7001。为了对比国产离子膜DF-2807的使用效果，分别安装在1A电解槽前6个单元槽(1-6)、中间12个单元槽(43-54)、后14个单元槽(85-98)，与进口旭化成离子膜F7001相关使用数据进行对比。

相同条件(电流 14.7 kA，电流密度 4.49 kA/m2，槽温 86.5 ℃，出槽盐水质量浓度 209.7 g/L，出槽碱质量分数 32.09%)下，1A电解槽开车1周内2种离子膜运行情况如表1所示。……