CN1699630A - 水电解槽的清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出的水电解槽的清洗方法，将电解小室内的电解液即重蒸馏水与氢氧化钾溶液的混合液排放回碱箱内，对电解小室进行清洗，在循环泵作用下，重蒸馏水返回备用碱箱，循环两次以上，使电解小室中的氢氧化钾残液与重蒸馏水充分混合，返回碱箱，放置一定时间并沉淀，配置一定量的氢氧化钾溶液，使其符合电解液中重蒸馏水与氢氧化钾溶液的比例，作为电解液再次利用，再利用自来水对电解小室进行整体和部分清洗，清洗水直接排放，最后再通过备用碱箱通入重蒸馏水对电解小室进行清洗，清洗液放掉，清洗过程结束。本发明主要利用重蒸馏水清洗水电解槽，使氢氧化钾溶液损耗降低，从而降低生产成本，同时使清洗水可得到无污染排放，以克服现有清洗方法所存在的缺陷。

Description

水电解槽的清洗方法

所属技术领域

本发明属于水电解槽处理技术，主要涉及一种水电解槽的清洗方法。

背景技术

水电解槽是制氢的主要设备，利用对重蒸馏水电解进行制氢。重蒸馏水与氢氧化钾溶液的混合液组成电解液，其中，重蒸馏水为二次蒸馏获得的蒸馏水，加入氢氧化钾溶液的目的是提高电解时的导电率。电解液进入水电解槽，进行电解制氢；其作用原理是当水电解槽的电解小室通入直流电后，电解小室内的水被电解，在阴极析出氢气，在阳极析出氧气，重蒸馏水是弱电解质，与残留在槽体内氢氧化钾溶液混合后，形成的混合液存在着大量钙、镁、铁、氯等离子，同时在运行过程中，不断地补充重蒸馏水和氢氧化钾溶液，也会将杂质带入槽体内，影响电解的效果。一般运行6000小时需要对水电解槽进行清洗操作，以清除槽体内的杂质，改善气体纯度，均匀分布极间电压，延长槽体使用寿命。目前国内浮法玻璃生产线的水电解槽清洗工艺为：将水电解槽放掉电解液，通入自来水进行清洗，自来水与残留在槽体内的氢氧化钾溶液混合，自来水中的钙离子含量为450mg/l，镁离子含量为110.7mg/l；铁离子含量为0.04mg/l；氢离子含量为5mg/l；电阻率为730-810μΩ.cm，进一步加大了杂质含量，因此自来水与残留电解液直接混合排放，既污染了环境，又造成大量的碱液浪费。

发明内容

本发明的目的就是提出一种水电解槽的清洗方法，主要利用重蒸馏水清洗水电解槽，使氢氧化钾溶液损耗降低，从而降低生产成本，同时使清洗水可得到无污染排放，以克服现有清洗方法所存在的缺陷。

本发明提出水电解槽的清洗方法为：清洗时，首先将电解液即重蒸馏水与氢氧化钾溶液的混合液排放回碱箱内，将另一备用碱箱充入重蒸馏水，并使重蒸馏水通过管路灌满电解小室，在循环泵的作用下，重蒸馏水返回备用碱箱，循环两次以上；对电解小室进行清洗；并使电解小室中的残余氢氧化钾溶液与重蒸馏水充分混合，返回碱箱；放置一定时间并沉淀，电解液浓度因清洗后降低，根据计算再配置一定量的氢氧化钾溶液，使其符合电解液中重蒸馏水与氢氧化钾溶液的比例，即可作为电解液再次使用；再通入一定压力的自来水对电解小室进行整体清洗和部分喷冲清洗，清洗水可直接排放，再通过备用碱箱通入重蒸馏水对电解小室进行清洗，清洗液放掉。

本发明采用重蒸馏水清洗水电解槽的方法，水电解槽循环正常，槽体密封性能提高，在满足水电解槽正常运行的同时，又极大地降低了氢氧化钾用量，为提高水电解槽清洗质量，降低氢氧化钾碱耗摸索一条新的途径。本发明提出的清洗方法，利用水电解制氢工艺正常使用的重蒸馏水，基本上不用增加投资，具有较好的推广使用价值。

附图说明

附图1为本发明水电解槽的结构示意图。

图中，1、负极端头板，2、气液分离器，3、电解液循环泵电机，4、过滤器，5、过滤器进口阀，6、逆止阀，7、泵出口料道阀，8、压力表，9、槽体表面温度计，10、料道支管，11、电解液循环泵，12、气道支管，13、气体排出阀，14、气体放空阀，15、电解液循环管，16、冷却水进口阀，17、18、电解液进出口阀，19、气体出口压力表，20、蒸汽进口阀，21、碱液取样口阀，22、电解液循环泵进口阀，23、碱液循环泵进口阀，24、碱液循环泵出口阀，25、碱液循环泵，26、碱液循环泵压力表，27、碱液循环泵旁通阀，28、备用碱箱排污阀，29、备用碱箱进出口阀，30、备用碱箱过滤器，31、备用碱箱。

具体实施方式

结合附图，给出本发明的实施例如下：

本发明方法具体过程为：

准备工作：对水电解槽极间电压分布情况进行测试，重点清除槽体两端杂质。测试水电解槽运行中的碱液比重，掌握清洗后碱液消耗量。对运行中的水电解槽按正常步骤进行停机，将水电解槽温度降至40℃以下(防止通入水后，引起水电解槽骤烈伸缩，影响石棉橡胶垫的密封)，把电解小室内的电解液排放到地坪上的碱箱内，电解液排放后，将重蒸馏水由备用碱箱31通过管路灌满电解小室；对电解小室进行清洗，再将电解小室内的重蒸馏水返回备用碱箱31，静止2小时后，重蒸馏水再通过管路进入电解小室进行二次清洗，如此反复三次，电解小室内的残余氢氧化钾溶液与重蒸馏水充分混合后，返回碱箱，并将其放置36小时沉淀后，测退回碱箱的混合液的比重，电解液浓度因清洗后降低，补充氢氧化钾溶液，使其符合电解液中重蒸馏水与氢氧化钾溶液的比例，即作为电解液再次利用。重蒸馏水进入水电解槽、再进入电解小室对其进行清洗并与其内的剩余氢氧化钾溶液充分混合的过程为：重蒸馏水(备用碱箱)气液分离器2→过滤器进口阀5→过滤器4→电解液循环泵进口阀22→电解液循环泵11→逆止阀6→泵出口料道阀7→料道支管10→电解小室。即清洗干净后的备用碱箱31储备一定量的重蒸馏水，由碱液循环泵25将碱箱31中的重蒸馏水抽出，经碱液过滤器4打入气液分离器2中，当气液分离器液位计显示为满时，停止碱液循环泵25。关闭电解液进出口阀17、18，开启电解液循环泵11，将气液分离器内的重蒸馏水通过过滤器抽出，经逆止阀6、进料道支管10进入每个电解小室中去，直到气液分离器液位显示值下降时，关闭电解液循环泵11，关闭电解液循环泵进口阀17、18，使重蒸馏水与残余氢氧化钾溶液充分混合。重蒸馏水进入电解小室与氢氧化钾残液混合后，返回备用碱箱的过程为：打开电解液进出口阀17、18，开启碱液循环泵进口阀23，开启碱液循环泵25，开启碱液循环泵旁通阀27，使混合液返回备用碱箱。

用自来水清洗水电解槽：

1、整体清洗：φ25mm耐压胶管与气液分离器上电解液排放阀相接，通入具有0.3-0.4Mpa(3-4Kg/cm²)压力的自来水，将水灌满整个槽体，经过一段时间后，再由水电解液出口阀排放，进行槽体整体清洗。

2、部分清洗：挪掉进料支管和其对面的清洗塞头，少量残余流出的碱量应立即洗去。φ10mm耐压胶皮带一端连接氮气瓶，用氧压表控制氮气瓶压力；另一根φ20mm的不锈钢一端为喷咀，另一端接自来水，氮气管一端的喷洗头***清洗电解小室一侧，自来水管喷咀对准电解小室另一侧，对槽体翻上来的杂质进入清除，沉积杂质被水带走，再清洗另一电解小室，直到槽体部分洗完为止。清洗检查合格后，用重蒸馏水再清洗一遍，按工艺操作规程，测量每个部位绝缘，通入原先退回的电解液，调整运行参数到最佳值。

Claims (1)

1、一种水电解槽的清洗方法，其特征是：将电解小室内的电解液即重蒸馏水与氢氧化钾溶液的混合液排放回碱箱内，将另一备用碱箱充入重蒸馏水并使重蒸馏水灌满电解小室，对电解小室进行清洗，在循环泵作用下，重蒸馏水返回备用碱箱，循环两次以上，使电解小室中的氢氧化钾残液与重蒸馏水充分混合，返回碱箱，放置一定时间并沉淀，配置一定量的氢氧化钾溶液，使其符合电解液中重蒸馏水与氢氧化钾溶液的比例，作为电解液再次利用，再利用自来水对电解小室进行整体和部分清洗，清洗水直接排放，最后再通过备用碱箱通入重蒸馏水对电解小室进行清洗，清洗液放掉，清洗过程结束。

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