文/中國化工博物館 李輝軍
氯堿滄桑 勒石為證
文/中國化工博物館 李輝軍
電解食鹽水溶液同時制取氯和燒堿的方法(稱電解法),早在19世紀初就已經(jīng)提出,直到19世紀末,大功率直流發(fā)電機研制成功,才使該法得以工業(yè)化。我們征集到的藏品就是當(dāng)年氯堿電解槽的原物。1967年,山東農(nóng)藥制造廠(以下簡稱山東農(nóng)藥)建成3500噸/年氯堿生產(chǎn)線,采用先進的電解法和石墨電極技術(shù),為農(nóng)藥生產(chǎn)配套氯氣,生產(chǎn)線共有64臺虎克8型石質(zhì)隔膜電解槽。
石質(zhì)氯堿電解槽生產(chǎn)線
上個世紀末,由于隔膜電解法污染環(huán)境、高耗能、生產(chǎn)效率低等原因,正在淡出人們的視野,逐漸被離子膜電解槽所取代。尤其是早期采用石質(zhì)(混凝土)槽體和石墨電極的虎克型電解槽,已經(jīng)在技術(shù)進步推動下,完成了其歷史演進,化工設(shè)備廠不再生產(chǎn),化工企業(yè)不再使用,完全被淘汰,在氯堿化工企業(yè)和社會各地已經(jīng)很難再覓蹤跡,從化學(xué)工業(yè)發(fā)展和觀眾角度,具有十分重要的收藏價值。
從藏品上可以看出兩個石質(zhì)電解槽是一組,一上一下扣起來的,小的在上面稱作槽蓋,大的在下面稱作槽底,相互之間靠自重壓緊,每年可以打開進行檢修,槽蓋與槽體做好密封,氯氣通過管道收集送出,電解槽一個挨著一個排成一排,連接成連續(xù)自動化生產(chǎn)線,不斷把食鹽水輸送進去,通過電解槽的電極進行電解,把氯氣、氫氣和液堿源源不斷的輸送出來。石質(zhì)電解槽頂上有兩個小眼,一個輸出氫氣,一個輸出氯氣,電解槽下面通管道,使液體氫氧化鈉(燒堿)流出,氯氣作為農(nóng)藥廠的主要原料,被用來生產(chǎn)敵敵畏、樂果等農(nóng)藥。電解槽的電力能源來自交流電轉(zhuǎn)換成的直流電,再將直流電通入石墨電極,因此氯堿生產(chǎn)企業(yè)都是用電大戶,耗能大戶。
石質(zhì)氯堿電解槽槽體藏品(左側(cè)為蓋、右側(cè)為底)
虎克8型石質(zhì)(混凝土)電解槽是一種立式隔膜電解槽。主要用于食鹽水溶液的電解。整個電解槽呈近于立方體形,包括三個主要部分:底、陰極框和蓋。底由石質(zhì)(混凝土)制成,埋有銅板或棒用作集電器,底上有石墨陽極平行排列,電解槽利用石質(zhì)(混凝土)槽蓋自重壓緊?;⒖?型石質(zhì)電解槽電流效率較高。具有下列優(yōu)點:(1)陰陽極排列緊湊,占地面積少;(2)可在較高溫度下操作;(3)隔膜的制造和更換容易,費用較低;(4)單位產(chǎn)品的石墨耗量較少;(5)便于調(diào)節(jié)堿濃度和提高電解槽容量等。山東農(nóng)藥氯堿電解槽生產(chǎn)線的投產(chǎn),結(jié)束了企業(yè)長期從青島長途運輸氯氣進行農(nóng)藥生產(chǎn)的局面,大大節(jié)約了運輸成本,形成了企業(yè)以氯堿為基礎(chǔ),以農(nóng)藥為重點的產(chǎn)業(yè)格局。
共有的缺點:如何降低能耗、提高電流效率,降低槽電壓和提高大功率整流器效率,降低堿液蒸發(fā)能耗,以及防止環(huán)境污染等,一直是氯堿電解槽改進的方向。
2016年是中國人民抗日戰(zhàn)爭暨世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利71周年,從抗日戰(zhàn)爭膠東解放區(qū)工業(yè)發(fā)展的歷史和山東農(nóng)藥早期創(chuàng)辦人的角度,山東農(nóng)藥的創(chuàng)建可以追溯到1941年。
1941年至1942年是我敵后抗日根據(jù)地最困難的時期,敵后抗日根據(jù)地的軍民,一方面要抗擊日偽軍的殘酷掃蕩,另一方面又要克服嚴重的物質(zhì)生活困難,打破敵人的經(jīng)濟封鎖。
1941年春,為了加強對敵斗爭,膠東東海專員公署決定,成立東海工業(yè)研究室,主要從事軍工研究,在戰(zhàn)爭年代的艱苦環(huán)境里,東海工業(yè)研究室陸續(xù)取得多項研究成果,如醫(yī)藥、火藥、農(nóng)藥等,不僅支持了敵后抗戰(zhàn),而且為我黨培養(yǎng)了一批經(jīng)濟工作和技術(shù)工作干部。
1947年3月,在東海工業(yè)研究室等單位的基礎(chǔ)上,由解放區(qū)膠東行署組建了玲瓏農(nóng)藥廠(山東農(nóng)藥前身),地址在招遠縣玲瓏金礦附近趙各莊村。1949年10月由政府出資,建立山東農(nóng)藥制造廠(青島)。朝鮮戰(zhàn)爭爆發(fā)后,由于青島距離朝鮮較近,受到朝鮮戰(zhàn)爭的影響,1951年山東農(nóng)藥制造廠向內(nèi)地搬遷,廠部、主要生產(chǎn)車間由青島遷至張店,少數(shù)人員留在青島,作為張店農(nóng)藥廠青島分廠。
山東農(nóng)藥燒堿車間建設(shè)工作于1958年開始啟動,經(jīng)過三年困難時期和1962年的壓縮基建規(guī)模的調(diào)整,1965年底重新上馬,1967年4月建成投產(chǎn),老職工回憶起氯堿生產(chǎn)線,仍然贊不絕口,稱贊十分新奇,非常壯觀,做出了重要貢獻。
自上世紀70年代開始,虎克8型電解槽因技術(shù)進步被逐步淘汰,其中少量石槽被車間留下養(yǎng)魚,無意中為我們保存了這些半個世紀以前的記憶。當(dāng)我們第一次見到這些石槽時,感覺如同新石器時代的石碾石磨,石磙石槽一樣原始,作為氯堿化工發(fā)展歷史的見證物,它增添了中國化學(xué)工業(yè)的滄桑感,為青少年一代留下了無限的想象空間。