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5.7 电解电耗
5.7.1 电解电耗的计算
电解法生产1t氢氧化钠所需要的直流电耗由下式算得:
式中 W——直流电耗,kW·h/t NaOH;
V——槽电压,V;
η——电流效率,%;
1.492——NaOH的电化当量,g/(A·h)。
例如,槽电压为3.1V,电流效率为95%时(包括漏电损失):
W=3.1×1000/(1.492×0.95)=2187(kW·h/t NaOH)
5.7.2 影响电解电耗的主要因素
由上式可见,电解电耗与槽电压及电流效率有关,凡是影响槽电压及电流效率的因素,都能影响到电解电耗。
(1)电流效率与电耗成反比,电流效率越高,电耗越低。
(2)电流密度增加,槽电压增加,电耗增加。由于槽电压与电流密度成正比关系,因此电解电耗也与电流密度成正比关系,只不过对不同种类的离子膜、不同结构的电解槽,曲线的斜率也不尽相同,随着技术的不断进步,斜率正在降低。
(3)电解电耗与氢氧化钠浓度的关系。由于氢氧化钠浓度影响电流效率及槽电压,因此电解电耗也受制碱浓度的影响。
(4)电解技术进步带来的能耗降低。由于离子膜法制碱技术的进步,使电解电耗逐渐降低。膜极距离子膜电解槽是目前工业制碱法中最为节能的一种技术,但与SPE(膜与电极一体化电解)相比,由于存在一定的溶液电压降及导体电压降,因此还有很长的路要走。
(4)断电不良造成漏电,增加电耗。