氯气中含氢量高的原因及防范措施探讨

氯气中含氢量高的原因及防范措施探讨

鲁宜明 丁慧慧

山东省菏泽市东明县东明石化万海氯碱有限公司 山东 菏泽 274500

摘要：本文将详细介绍氯气中含氢量高的主要原因，通过专业的研究与调查，找出防范氯气内部含氢量的有效管理措施，如科学制作隔膜、合理存放隔膜、加强巡回检查力度及改善电槽的监管水平等，从而切实增强氯气内部的含氢量控制，促进氯碱生产的整体安全。

关键词：氯气；含氢量高；防范措施

引言：在正式的氯碱生产期间，若氯气中的含氢量高于4%，电解槽等电气设备极易出现不同程度的安全事故，给操作人员与相关企业带去极大损失，技术人员将全面分析氯气中生成高含氢量的情况，借助科学性措施来加强设备的安全管控水准，保障此类企业的综合效益。

一、氯气中含氢量高的主要原因

（一）氯气内隔膜质量差

在氯气内部部分氢气会经过阴极室进入到阳极室中，若长短石棉绒的配比较合理，氯气中的含氢量将处在适宜水平，吸附浆液中的干燥、吸附操作将与隔膜质量产生较密切的关系。具体来看，当石棉绒的配制比例不合适，会增加长绒的使用量，会给对应的隔膜造成较大空隙，氢气在进入到阳极室后其整体数量也会随之增加，含氢量值也会急速升高。此外，若隔膜吸附的厚度不均或浆液配比不合理时，也会增加氯气中的含氢量，引发不同程度的安全事故。在浆液长期使用的过程中，由于其内部杂质会随着时间的增加而变多，无形中增加了隔膜空隙。

（二）隔膜内部存有大量铁锈

当隔膜内部带有大量铁锈时也会增加其内部的含氢量，一般来讲，当阳极箱在正式吸附前都要清理其周遭的铁锈，若网袋附近的铁锈未能清理干净，则会给隔膜表面带去大量铁锈。同时，当隔膜存放的时间较长时，正常的存放时间在7天以内，其隔膜表面会出现不同程度的锈斑。相关设备在运行过程中若电槽的停电时间过长，即2天以上时，该电槽内部的加碱量将出现严重不足，在液面保持不住的情况下，隔膜会发生生锈情况。若隔膜内部出现大量铁锈，该类铁锈会在阴极到阳极输送过程中产生更多的氢气，也就是说氯气内的氢气含量将有所上扬。

（三）电流波动较大

在金属阳极的电解槽内其会对直流电提出一定的要求，需要直流电在运行期间尽可能地稳定，若停电次数较多或电流波动过大，极易打破当前的化学电平衡状态，也会使隔膜出现一定的松动情况，当氢气扩展到阳极室内会增加氯气中的氢气含量^[1]。

二、控制氯气内含氢量的有效措施

（一）科学制作隔膜

首先，在制作隔膜的过程中，技术人员要使用质量较佳的石棉绒，当前人们大多使用化工长绒或EC-1短绒，石棉绒的型号要尽量保持一致，避免在制作期间出现型号过杂等不良情况。同时，管理人员还要合理控制石棉绒的配制比例，其长短绒的整体配比要保持在1-1.5:1的比例中，具体数值则要根据电流密度而定。其次，技术人员应科学管控浆液的配制比例，在调配浆液的过程中其要与标准的技术要求相符，石棉绒的苛化时间需保持在12小时以上，若该石棉材料为进口，其苛化时间还要有所增加。最后，管理人员还需科学管控隔膜的吸附操作，在进行正式吸附期间要利用压缩空气以小鼓泡翻浆的形式整平各类网袋，避免出现石棉绒搭桥现象，利用该项操作来完成石棉浆液的混合。在开展石棉绒浆液的混合操作时，技术人员要保证该类混合浆液的均匀性，使隔膜的薄厚达到均匀状态，防止其内部出现夹层，待完成隔膜吸附以后保持其适宜的真空度，在干抽4小时以上后，其石棉绒的具体用量会出现合理性改变。管理人员还要定期观察浆液的使用形态，通过及时更换来保障氯气内部的氢气含量。

（二）合理存放隔膜

在完成隔膜的制作后，技术人员还应通过科学性手段来管理与存放隔膜，借助存放的合理性来提升其整体质量，防止隔膜出现生锈状态。通常来讲，由于隔膜要始终保持着干燥状态，其存放时间需控制在合理范围内，干燥时间要保持在24-48小时之间；而烘干程度则要保持在50-80%足有，当其处在干燥状态时科学的存放时间要保持在一周以内。同时，阳极箱在开展吸附工作以前需保持其表面的整洁度，即冲刷干净，待完成此项工作后对其表面开展仔细检查避免其表面出现铁锈。若电解槽长期处在停电状态，也就是2天以上时，技术人员应开启钾碱液的保护程序，及时检验阳极箱内的碱性是否达到相关标准，只有其碱性数值满足安全标准，阳极液面才会上升到一定的高度。此外，在进行氯气内部的氢含量测试时，工作人员还需科学管控其内部压力，使其压力始终保持在稳定的状态内。为更好地管控氢气压力，要使用带有科学标准的自动调节阀，具体的氢气压力要一直保证在49-98MPa内；氢气压力则控制在0-98MPa中。

（三）加强巡回检查力度

为保障氯气内部的氢气含量，相关人员在日常工作中应加强巡回检查力度，利用自身的工作责任心来提升氢气含量的控制幅度。具体来看，要科学管控电解槽液面的稳定度，适时安装与盐水断流相关的警报，在开展巡查工作时认真检查其整体的运行情况，防止出现干槽状况，还要定期测试氢气出口管，观察其具体的堵塞情况，若该电槽准备通电却没有盐水，则在放置盐水的过程中要合理控制其流速，且引导其从中间的孔道进入到底部，通过缓慢加入来保障其隔膜安全。此外，工作人员在开展巡回检查时还要科学监察氯气运行的每个环节，确保其各项数据指标都处在正常状态，继而利用该项工作来改善氯气内部的含氢量

^[2]。

（四）改善电槽的监管水平

在进行正式的电槽运行前，技术人员需对该项目进行科学组装，在组装时除了要细致认真外，还要注意其内部的安装顺序，借助科学的安装顺序来保证隔膜的整体质量。在正式运行电槽的过程中，相关人员需对该程序加强日常的管理与监控工作，定期检查电槽内部的运行情况，若电槽内部氯气的含氢量大于1%，要及时排空该氯气内部的氢气；而当该电槽内部氯气的含氢量在2.5%以上时，则要开展一定的除槽处理。在电槽运行过程中为避免其内部电流的大幅度升降或频繁波动，技术人员需科学调整电槽内部电流，使其始终保持平稳状态，有效控制氯气内部的含氢量。

总结：综上所述，氯气内部的含氢量值多与隔膜质量相关，若隔膜的吸附质量较高，氯气中的含氢量将得到科学控制，因此，技术人员应科学把控隔膜内石棉绒的配制比例，利用适宜的吸附操作来降低氯气内部的含氢量指标，从而有效促进氯碱的安全生产。

参考文献：

[1]平翔林.含氢聚硅氧烷的含氢量仪器分析研究进展[J].化学工程与装备,2021(01):218-220.

[2]王芳芳,苏首勋,陈小霞.急性氯气中毒事故调查[J].河南医学高等专科学校学报,2020,32(05):541-543.