一种铝电解槽瞬时电流效率测试方法
【技术领域】
[0001]—种铝电解槽瞬时电流效率测试方法，涉及一种铝电解生产过程中的槽瞬时电流效率测试方法的改进。
【背景技术】
[0002]电流效率是铝电解生产最重要的技术经济指标之一，是指单位时间内电解产出铝的质量与按法拉第定律计算的理论产出量之比。要获得准确的电流效率，必须对产铝量能精确地确定。然而，现实中准确测定单位时间内的产铝量是非常困难的。目前，通常采用的测定电流效率的方法有co2/co分析法、示踪原子法、氧平衡法和盘存法等。
[0003]示踪原子法采用放射性同位素加入铝液中，分析该元素在铝液中被稀释后的含量来确定铝的增量，准确度较高，但放射性的完全消失需要很长时间。氧平衡法所用仪器复杂昂贵而且受到磁场影响较大。盘存法需要长时间的统计数据，费时费力，对电解槽运行状况反馈迟钝，不能及时地指导电解生产。
[0004]C02/C0分析法，其分析方法是将取自电解槽的气体，进行碱液吸收法测定出0)2的含量，然后推断出⑶的含量，再采用W(C02)=Vco2/(Vco2+Vco)X100%，CE = 50% + 1/2W(CO2)，式中:Ψ (CO2) -CO2的体积分数，％ ； Vcci2—C02体积分数，mm3 ； Vco—CO体积分数，mm3。得到铝电解槽瞬时电流效率值。该是采用方法操作简单，采用厂家较多；但存在误差较大，主要原因是在取样时会带入空气，稀释了取样气体，影响了测试结果的准确性。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种操作简单，克服C02/C0分析法方法测电流效率时空气稀释问题，测量结果误差小，能及时快速测量铝电解槽瞬时电流效率测试方法。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
[0007]—种铝电解槽瞬时电流效率测试方法，其测试过程的步骤依次包括:(I)采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气CO2含量，(4)采用C02/C0分析法通过计算阳极气体中0)2占COdPCO总体积的体积百分比来计算电解槽的瞬时电流效率;其特征在于其步骤还包括:
(2)采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气O2含量；(3)再采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气CO含量。
[0008]本发明的一种铝电解槽瞬时电流效率测试方法，其特征在于其步骤(I)采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气CO2含量时，采用的吸收0)2的溶液是浓度为5%?40%的NaOH溶液、或者5%?45%的KOH溶液或者二者的混合溶液。
[0009]本发明的一种铝电解槽瞬时电流效率测试方法，其特征在于其步骤(2)采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气O2含量时，采用的吸收O2的溶液是浓度25 %?55 %的焦性没食子酸钾或者浓度20%?50%的焦性没食子酸钠或者二者的混合溶液。
[0010]本发明的一种铝电解槽瞬时电流效率测试方法，其特征在于其步骤(3)采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气CO含量时，有用的吸收CO的溶液是浓度5 %?15 %的硫酸亚铜溶液或浓度20 %?45 %氨性氯化亚铜溶液。
[0011]本发明的一种铝电解槽瞬时电流效率测试方法，铝电解槽阳极的气体用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气体中C02、CO和02的体积含量，首先用碱液吸收C02，再用焦性没食子酸的碱性溶液吸收02，有效消除了电解槽阳极气体取样时，混入的空气中所含的氧气对CO测量过程的干拢，最后用硫酸亚铜溶液或氨性氯化亚铜溶液吸收CO，重复N次取平均值，通过计算阳极气体中CO2占COdPCO总体积的体积百分比来计算电解槽的瞬时电流效率。
[0012]本发明的方法操作简单，克服了C02/C0分析法方法测电流效率时空气稀释问题，测量结果与真实值之间的误差小于0.5%，能及时快速测量电解槽的瞬时电流效率，其简单快捷，对指导生产有十分积极的意义。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
[0014]一种铝电解槽瞬时电流效率测试方法，奥氏气体分析仪，其型号可以是1901、1902、1903、1904、1906 其中的任意一种。
[0015]测试过程，用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气体中C02、C0和O2的体积含量，首先用碱液吸收CO2，再用焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，最后用硫酸亚铜溶液或氨性氯化亚铜溶液吸收CO，重复N次取平均值，通过计算阳极气体中CO2占COdPCO总体积的体积百分比来计算电解槽的瞬时电流效率。
[0016]采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气CO2含量时，采用的吸收CO2的溶液是浓度为5 %?40 %的NaOH溶液、或者5 %?45 %的KOH溶液或者二者的混合溶液。
[0017]采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气O2含量时，采用的吸收O2的溶液是浓度25%?55 %的焦性没食子酸钾或者浓度20%?50 %的焦性没食子酸钠或者二者的混合溶液。
[0018]采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气CO含量时，有用的吸收CO的溶液是浓度5 %?15 %的硫酸亚铜溶液或浓度20 %?45 %氨性氯化亚铜溶液。
[0019]实施例1
[0020]用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气体中CO2、CO和O2的体积含量，首先用浓度为25 %的NaOH溶液吸收⑶2，再用浓度33 %的焦性没食子酸钠吸收O2，最后用浓度10 %硫酸亚铜溶液吸收CO，重复3次取平均值，通过计算阳极气体中CO2占COdPCO总体积的体积百分比来计算电解槽的瞬时电流效率。3次测得CO2的体积分数分别为83.8%、84.1 %和83.9% ,CO2的平均体积分数为8 3.9 3 %，经计算C E = 91.9 7 %，结构与采用盘存法统计的电流效率92.4%相比，两者的偏差为0.43%。
[0021]实施例2
[0022 ]用奥氏气体分析仪测量某台电解槽阳极气体中CO2、CO和O2的体积含量，首先用浓度为30 %的KOH溶液吸收CO2，再用浓度43 %的焦性没食子酸钾吸收O2，最后用浓度35 %的氨性氯化亚铜溶液吸收CO，重复5次取平均值，通过计算阳极气体中CO2占0)2和0)总体积的体积百分比来计算电解槽的瞬时电流效率。5次测得CO2的体积分数分别为84.7%、84.9%、85.1 %、84.8%和85.0% ,⑶2的平均体积分数为84.9%,经计算CE = 92.45%，与该厂采用盘存法统计的电流效率92.6%相比，两者的偏差为0.15%。
[0023]实施例3
[0024]用奥氏气体分析仪测量某台电解槽阳极气体中CO2、CO和O2的体积含量，首先用浓度为20 %的NaOH溶液和浓度为15 %的KOH溶液的混合液吸收⑶2，再用浓度30 %的焦性没食子酸钠吸收O2，最后用浓度30 %的氨性氯化亚铜溶液吸收CO，重复4次取平均值，通过计算阳极气体中CO2占COdPCO总体积的体积百分比来计算电解槽的瞬时电流效率。4次测得CO2的体积分数分别为81.6%、81.9、82.1%和81.8%，⑶2的平均体积分数为81.85%，经计算CE = 90.93%，与该厂采用盘存法统计的电流效率91.2%相比，两者的偏差为0.27%。
[0025]以上说明并不用以限制发明，凡在本发明的实质范围之内，所作的变化、改型、添加或替换等，都应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种铝电解槽瞬时电流效率测试方法，其测试过程的步骤依次包括:(1)采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气CO2含量，(4)采用C02/C0分析法通过计算阳极气体中CO2占CO2和CO总体积的体积百分比来计算电解槽的瞬时电流效率;其特征在于其步骤还包括:(2)采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气O2含量；(3)再采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气CO含量。2.根据权利要求1所述的一种铝电解槽瞬时电流效率测试方法，其特征在于其步骤(I)采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气CO2含量时，采用的吸收CO2的溶液是浓度为5 %?40%的NaOH溶液、或者5%?45%的KOH溶液或者二者的混合溶液。3.根据权利要求1所述的一种铝电解槽瞬时电流效率测试方法，其特征在于其步骤(2)采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气O2含量时，采用的吸收O2的溶液是浓度25 %?55 %的焦性没食子酸钾或者浓度20%?50%的焦性没食子酸钠或者二者的混合溶液。4.根据权利要求1所述的一种铝电解槽瞬时电流效率测试方法，其特征在于其步骤(3)采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气CO含量时，有用的吸收CO的溶液是浓度5 %?15 %的硫酸亚铜溶液或浓度20 %?45 %氨性氯化亚铜溶液。
【专利摘要】一种铝电解槽瞬时电流效率测试方法，涉及一种铝电解生产过程中的槽瞬时电流效率测试方法的改进。其测试过程的依次步骤包括：(1)采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气CO2含量，(2)采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气O2含量；(3)再采用奥氏气体分析仪测量电解槽阳极气CO含量。(4)采用CO2/CO分析法通过计算阳极气体中CO2占CO2和CO总体积的体积百分比来计算电解槽的瞬时电流效率；本发明的方法操作简单，克服了CO2/CO分析法方法测电流效率时空气稀释问题，测量结果与真实值之间的误差小于0.5％，能及时快速测量电解槽的瞬时电流效率。
【IPC分类】C25C3/20
【公开号】CN105568319
【申请号】CN201610031884
【发明人】周云峰, 柴登鹏, 李昌林, 汪艳芳, 张延利, 罗丽芬, 李宇峰, 刘卓, 张亚楠, 黄海波, 王俊青, 刘秀
【申请人】中国铝业股份有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月19日