Quando è necessario sostituire l'elettrolizzatore a membrana a scambio ionico nel processo cloro-alcali? Soluzioni di sostituzione complete

La membrana a scambio ionico elettrolizzatore è l'attrezzatura "cuore" del sistema a membrana cloro-alcali processo. Riceve salamoia purificata e produce tre prodotti principali: soda caustica, gas cloro e idrogeno – tramite elettrolisi a corrente continua. Determina direttamente la capacità produttiva, il consumo energetico, la purezza del prodotto e la sicurezza operativa dell'intera linea di produzione cloro-alcali. Rispetto alle normali apparecchiature chimiche, gli elettrolizzatori a membrana a scambio ionico operano in condizioni più severe, hanno ricambi altamente monopolizzati e richiedono soglie di manutenzione molto più elevate. Quando gli impianti cloro-alcali in fase iniziale entrano nella fase intermedia o avanzata del loro ciclo di vita, gli elettrolizzatori si trovano spesso ad affrontare problemi quali l'aumento della tensione delle celle, il degrado del rivestimento degli elettrodi, l'invecchiamento e le perdite delle membrane a scambio ionico, costi di manutenzione OEM esorbitanti, carenza di ricambi transfrontalieri e dismissione dei modelli più vecchi, con conseguenti costi di esercizio e manutenzione dell'impianto costantemente elevati. Questo articolo si concentra sulla risposta alla domanda: quando un impianto cloro-alcali deve sostituire le singole celle o l'intero sistema di elettrolisi? Analizza i punti critici specifici del degrado degli elettrolizzatori, fornisce criteri di sostituzione graduali e presenta i servizi completi offerti dalla nostra azienda, che comprendono la fornitura di ricambi per elettrolizzatori di tutte le marche importate e la sostituzione equivalente non distruttiva.

Gli elettrolizzatori cloro-alcalini operano a lungo termine ad alta temperatura, alta alcalinità, alta concentrazione di ioni cloruro e alta tensione CC. Il mezzo è altamente corrosivo, i parametri operativi richiedono un'elevata precisione, le apparecchiature OEM sono altamente esclusive, la manutenzione da parte di terzi è limitata e la difficoltà di funzionamento e manutenzione è di gran lunga maggiore rispetto a quella degli elettrolizzatori convenzionali. apparecchiature per il trattamento delle acque:

(I) Degradazione irreversibile del rivestimento dell'elettrodo con l'aumento del consumo di energia

L'anodo utilizza un rivestimento di rutenio-iridio a base di titanio, mentre il catodo utilizza un rivestimento attivo a base di nichel. L'elettrolisi prolungata della salamoia, l'abrasione da ioni di impurità e le fluttuazioni di carico durante i cicli di avvio e arresto causano il distacco e la passivazione del rivestimento catalitico. Ciò comporta direttamente un aumento continuo della tensione della cella unitaria e una diminuzione dell'efficienza di corrente, con conseguente aumento sostanziale del consumo energetico dell'impianto per unità di soda caustica prodotta. La pulizia convenzionale in linea non è in grado di ripristinare l'attività degli elettrodi.

(II) Le membrane a scambio ionico sono soggette a danni e guasti, con i materiali di consumo di ricambio controllati dall'OEM

Se gli ioni calcio/magnesio, i solfati o i solidi sospesi non vengono completamente rimossi durante il pretrattamento, possono graffiare direttamente le membrane a scambio ionico speciali importate. Inoltre, la permeazione di acidi/alcali, lo squilibrio di pressione differenziale e lo shock termico possono causare microfori, delaminazione e perdite nella membrana. Le membrane a scambio ionico OEM importate hanno un prezzo elevato, tempi di consegna di 40-60 giorni e sono compatibili solo con i corpi delle celle del produttore originale. Le membrane di marche diverse non sono intercambiabili, lasciando la manutenzione dei materiali di consumo completamente monopolizzata dal marchio.

(III) Le guarnizioni e i componenti delle tubazioni si corrodono, con ritardi nella fornitura di pezzi di ricambio OEM

L'elettrolita e il cloro gassoso umido sono altamente corrosivi. Le guarnizioni in gomma FKM, i tubi flessibili, gli anodi sacrificali, i connettori delle barre collettrici in rame e i gruppi di serraggio idraulico delle celle unitarie sono altamente soggetti all'invecchiamento e alla corrosione. I pezzi di ricambio non standard specifici per marca hanno una disponibilità locale molto limitata. I cicli doganali e logistici transfrontalieri richiedono dalle 8 alle 12 settimane. Quando i pezzi non sono disponibili, l'impianto deve fermarsi e attendere i materiali, con conseguenti perdite di produzione considerevoli.

(IV) Monopolio OEM sulle qualifiche per le revisioni principali, che limita la manutenzione da parte di terzi

Per gli elettrolizzatori di produttori come Asahi Kasei e Uhde, è obbligatorio un sistema di revisione generale proprietario certificato dal produttore. A squadre di terzi non autorizzate è vietato smontare, rimontare, testare la pressione o mettere in funzione le celle. Se un impianto esegue autonomamente lo smontaggio, la manutenzione o la sostituzione di parti, la garanzia residua dell'apparecchiatura viene immediatamente invalidata. I costi di manodopera e di messa in servizio per le revisioni in loco effettuate dal produttore sono estremamente elevati e la pianificazione delle revisioni è incontrollabile.

(V) Interruzione della produzione dei modelli più vecchi e costi elevati di ammodernamento per le unità complete

Molti elettrolizzatori di prima generazione a intercapedine zero e a intercapedine convenzionale installati prima del 2015 sono stati dismessi a livello globale. Il produttore non realizza più celle unitarie, componenti idraulici compatibili o sistemi di controllo per questi modelli. Gli elettrolizzatori più recenti e aggiornati presentano dimensioni, sistemi di controllo e strutture dei canali di flusso completamente diversi. Il loro adattamento per l'interfacciamento con i sistemi esistenti di pretrattamento della salamoia, trattamento del cloro e rettifica richiede modifiche sostanziali alle tubazioni e ai sistemi di controllo dell'intero impianto, con costi estremamente elevati.

Dal 2018 al 2020, un gran numero di elettrolizzatori importati sono stati messi in funzione in tutto il mondo e presto entreranno nel periodo di sostituzione di 8 anni. Insieme all'aumento dei prezzi dei componenti OEM, ai tempi di consegna più lunghi e alle normative più stringenti in materia di consumo energetico, circa il 30% dei progetti di elettrolizzatori importati in tutto il mondo avvierà la sostituzione delle celle, la sostituzione completa dell'unità equivalente o interventi di ammodernamento per il risparmio energetico nei prossimi tre anni. La domanda di servizi di sostituzione non distruttiva e di manutenzione localizzata da parte di terzi aumenterà significativamente. I nove segnali che indicano la necessità di sostituire un elettrolizzatore:

Quando si verifica una qualsiasi delle seguenti condizioni, significa che la cella unitaria o l'intero elettrolizzatore è entrato nel periodo di sostituzione:

(1) A parità di carico di corrente, la tensione della singola cella è aumentata di oltre 0,15 V rispetto al valore standard per le celle nuove e il consumo energetico totale dell'impianto per la produzione di soda caustica supera il limite, con costi dell'elettricità a lungo termine di gran lunga superiori ai costi di manutenzione.

(2) L'efficienza attuale è inferiore al 92% e la purezza del cloro gassoso e della soda caustica prodotti non soddisfa le specifiche, il che comporta un aumento significativo del consumo di materiali ausiliari per la purificazione.

(3) Il carico è limitato: l'impianto non può aumentare la corrente di produzione e la capacità produttiva complessiva risulta inferiore alla capacità di progetto dell'impianto.

(4) Il substrato dell'anodo in titanio o il substrato del catodo in nichel della cella unitaria si sono corrosi e perforati, causando perdite di elettrolita dal corpo della cella, con rischio di perdite di sostanze caustiche e di passaggio di gas.

(5) Molte celle unitarie presentano frequenti rotture della membrana e cortocircuiti tra anodo e catodo, che richiedono frequenti arresti per la sostituzione della membrana, con una frequenza annuale di sostituzione della membrana di gran lunga superiore agli standard del settore.

(6) Il sistema di bloccaggio idraulico è invecchiato e ha perso pressione, il corpo della cella è deformato e le prove di tenuta della pressione non soddisfano gli standard operativi antideflagranti richiesti per gli impianti cloro-alcali.

(7) Durata di vita prevista: rivestimenti degli elettrodi 6-8 anni, celle unitarie complete 8-10 anni. Una volta raggiunta la durata di vita prevista, le prestazioni diminuiscono drasticamente e si raccomanda la sostituzione del lotto.

(8) Il marchio/modello è stato ritirato dal mercato a livello globale e il distributore regionale si è ritirato, senza che siano disponibili pezzi di ricambio originali o supporto tecnico per la messa in servizio o le revisioni importanti.

(9) Si è verificata una delaminazione estesa dell'elettrodo e il rivestimento non è in grado di ripristinarlo; anche se venisse rivestito, la durata utile sarebbe inferiore a un anno, rendendo la manutenzione economicamente non conveniente.

Le soluzioni complete della nostra azienda: fornitura di ricambi per elettrolizzatori di tutte le marche, sostituzione non distruttiva e interventi di ammodernamento per il risparmio energetico.

Per tutte le serie di elettrolizzatori a membrana a scambio ionico importati da Asahi Kasei, Uhde, Chlorine Engineers, Bayer e altri marchi, forniamo servizi a impianti di produzione di soda caustica, cloro liquido e alcali ad alta purezza in tutto il mondo. Offriamo un servizio completo che include la fornitura di ricambi originali, il rivestimento degli elettrodi, la sostituzione delle celle unitarie e l'ammodernamento completo di unità equivalenti, il tutto compatibile con i sistemi di produzione esistenti senza la necessità di modifiche sostanziali alle tubazioni o alle apparecchiature di rettifica. I nostri servizi includono:

(1) Fornitura transfrontaliera di ricambi originali OEM a gamma completa

Disponiamo di un ampio magazzino di membrane a scambio ionico originali di marca, guarnizioni in gomma FKM, tubi per elettroliti, anodi sacrificali, cilindri di serraggio, barre collettrici in rame conduttivo e componenti isolanti speciali. Accettiamo anche produzioni personalizzate e ci occupiamo dello sdoganamento di parti non standard obsolete o fuori produzione, fornendo tutta la documentazione necessaria per la conformità doganale, riducendo i tempi di consegna transfrontalieri e risolvendo i fermi impianto causati dalla carenza di componenti.

(2) Sostituzione non distruttiva della stessa cella unitaria e dell'equivalente dell'unità completa

Siamo in grado di fornire celle unitarie di ricambio e sistemi elettrolitici completi con parametri identici a quelli dei modelli originali importati. Le dimensioni esterne, i canali di flusso dell'interfaccia, i parametri elettrici e idraulici sono pienamente compatibili con le apparecchiature originali, consentendo un collegamento diretto plug-and-play al sistema di salamoia esistente, al quadro di controllo del raddrizzatore e alla tubazione di scarico dei gas di scarico, senza la necessità di opere civili, modifiche alle tubazioni o cambiamenti al sistema di controllo. I clienti possono scegliere tra la sostituzione completa dell'unità originale importata e la sostituzione completa dell'unità compatibile ad alte prestazioni, a seconda delle esigenze di budget del progetto.

(3) Ammodernamenti per il risparmio energetico degli elettrolizzatori importati più vecchi

Per gli elettrolizzatori importati di vecchia generazione ad alto consumo energetico, offriamo interventi di ammodernamento a zero gap per il risparmio energetico, l'ottimizzazione dei canali di flusso del corpo della cella e modifiche per l'adattamento del carico del raddrizzatore. Dopo l'ammodernamento, la tensione della cella si riduce e l'efficienza di corrente migliora, con un risparmio energetico misurabile per tonnellata di soda caustica, risultando ideale per interventi di ammodernamento volti al risparmio energetico e alla riduzione dei costi in impianti datati, finalizzati al rispetto delle normative.

(4) Servizi di formazione tecnica a lungo termine

Offriamo formazione online standardizzata per il personale addetto alla gestione e alla manutenzione degli impianti, in merito alle procedure di avvio/arresto degli elettrolizzatori, al controllo della pressione differenziale, alla gestione delle emergenze e alla manutenzione ordinaria. Il tutto supportato da un servizio di assistenza tecnica remota globale disponibile 24 ore su 24, 7 giorni su 7.

FAQ:

Chi siamo?
La nostra sede si trova ad Anhui, in Cina, e operiamo dal 2011. Vendiamo nel Sud-est asiatico, in Nord America, nell'Europa orientale e nell'Asia meridionale.

È possibile personalizzare la potenza o la tensione nominale?
Sì, la personalizzazione dei prodotti è consentita.

La vostra azienda è in grado di fornire un sistema completo (celle a combustibile, produzione di idrogeno, stoccaggio di idrogeno, sistema di fornitura di idrogeno)?
Sì, possiamo fornire gli accessori necessari.

Perché dovreste acquistare da noi e non da altri fornitori?
Disponiamo di un team di ricerca e sviluppo tecnico altamente qualificato ed esperto. Capacità di adattamento dei sistemi di controllo/attività di ricerca e sviluppo e capacità di controllo qualità. Vantaggio in termini di prezzo derivante dalle capacità di integrazione della catena di fornitura.