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氯碱离子膜抗剥离性能的影响因素

2023-04-14

氯碱离子膜抗剥离性能的影响因素可以归纳为以下几个方面:

离子膜本身质量:

离子膜通常由两种全氟树脂(如全氟磺酸树脂和全氟羧酸树脂)复合而成。当这两种树脂的离子交换容量等电化学性能不相匹配时,电解过程中由于离子迁移数差异过大以及水渗透量不平衡,会产生较大的内应力,导致复合膜层起泡与剥离。
解决方法:选用两种相容性匹配的全氟树脂膜进行复合,以获得层间粘接强度较高的全氟离子复合膜。

膜的方向装反:

Na+在磺酸层的移动量小于在羧酸层的移动量,如果离子膜装反,电解过程中会在磺酸层和羧酸层之间形成Na+富集区,使两层膜变形增大产生分层。
解决方法:确保离子膜的正确安装方向,避免装反。

停车期间水的反向迁移(反电流):

停车期间,如果阴极液离子强度低于阳极液离子强度,水会从阴极室扩散入阳极室,导致两层膜出现剥离。
解决方法:在停车期间采取适当的措施,如控制电解液的流动和离子强度平衡,以减少水的反向迁移。

阳极液消耗过度:

氯碱离子膜通常由两层性能不同的膜压制而成。在电场驱动下,Na+带着水分子从阳极侧向阴极侧移动。如果阳极液消耗过度,会导致膜两侧的离子浓度不平衡,影响膜的稳定性。
解决方法:及时补充精制食盐水到阳极室,以补充NaCl的消耗。

材料和工艺因素:

氯碱离子膜的材料选择和制造工艺也对其抗剥离性能有重要影响。例如,磺酸树脂和羧酸树脂的选择、膜的制备工艺等都会影响膜的层间粘接强度和抗剥离性能。