Знания

Класификация на електролизарите

Feb 04, 2024 Остави съобщение

1. Според различните класификации на електролитите
(1) Електролизатор с воден разтвор
Електролизерите с воден разтвор могат да бъдат разделени на два типа: електролизатори с диафрагма и електролизатори без диафрагма. Мембранните електролизери могат да бъдат разделени на хомотропни мембрани (азбестова вата), йонни мембрани и твърди електролитни мембрани (като -Al2O3); Електролизерите без диафрагма могат да бъдат разделени на живачни електролизатори и окислителни електролизатори.
При използване на различни електролити структурата на електролитната клетка също е различна.
Електролизерите с воден разтвор се делят на два вида: диафрагмени и бездиафрагмени. Обикновено се използват диафрагмени електролизери. Електролитните клетки без диафрагма се използват при производството на хлорат и при производството на живак от хлор и сода каустик. Увеличаването на повърхността на електрода на единица обем възможно най-много може да подобри интензивността на производството на електролитната клетка. Поради това електродите в съвременните диафрагмени електролизатори са предимно изправени. Електролизерите показват различни показатели и характеристики поради различните материали, структури, инсталации и т.н. на вътрешните компоненти.
(2) Електролизатор за разтопена сол
Използва се най-вече за производство на метали с ниска точка на топене. Характеризира се с работа при високи температури и трябва да се опита да предотврати навлизането на влага и да избегне намаляването на водородните йони върху катода. Например, когато се приготвя метален натрий, тъй като катодният редукционен потенциал на натриевите йони е много отрицателен, редукцията е много трудна. Трябва да се използва безводна разтопена сол или разтопен хидроксид, който не съдържа водородни йони, за да се избегне утаяване на водород на катода. Поради тази причина процесът на електролиза трябва да се извършва при високи температури. Например, когато се електролизира разтопен натриев хидроксид, тя е 310 градуса. Ако съдържа натриев хлорид и се превърне в смесен електролит, температурата на електролизата е около 650 градуса.
Високата температура на електролитната клетка може да бъде постигната чрез промяна на разстоянието между електродите и преобразуване на електрическата енергия, изразходвана от спада на омичното напрежение, в топлинна енергия. При електролиза на разтопен натриев хидроксид тялото на резервоара може да бъде направено от желязо или никел. Електролизата на разтопен електролит, съдържащ хлорид, често неизбежно внася малко количество влага в суровините, което ще накара анода да генерира влажен хлорен газ, който има силен корозивен ефект върху електролитната клетка. Следователно електролитният резервоар за електролиза на разтопен хлорид обикновено използва керамични или фосфатни материали, а желязото може да се използва в части, които не се влияят от хлорен газ. Катодните и анодните продукти в електролитния резервоар за разтопена сол също трябва да бъдат правилно разделени и трябва да бъдат изведени от резервоара възможно най-бързо, за да се предотврати плуването на металния натрий катодния продукт върху повърхността на електролита за дълго време и по-нататък взаимодействие с анодния продукт или кислорода във въздуха. .
(3) Електролизер за неводен разтвор
Тъй като електролизаторите с неводни разтвори често са придружени от различни сложни химични реакции при производството на органични продукти или електролиза на органични вещества, техните приложения са ограничени и малко са индустриализирани. Обикновено използваният органичен електролит има ниска проводимост и ниска скорост на реакция. Следователно трябва да се използва по-ниска плътност на тока и разстоянието между полюсите трябва да бъде сведено до минимум. Електродната структура, използваща фиксиран слой или флуидизиран слой, има по-голяма повърхност на електрода, което може да подобри производствения капацитет на електролизера.

2. Класификация според метода на свързване на електродите
Електролитните клетки могат да бъдат разделени на два вида: униполярни електролитни клетки и биполярни електролитни клетки според метода на свързване на електродите. В еднополюсна електролитна клетка електродите с еднаква полярност са свързани паралелно с постояннотоковото захранване и полярностите от двете страни на електродите са еднакви, тоест те са едновременно аноди или катоди. Електродите в двата края на биполярния електролизатор са свързани към положителните и отрицателните полюси на постояннотоковото захранване, превръщайки се в аноди или катоди. Когато токът протича през електролитната клетка през електроди, свързани последователно, едната страна на всеки електрод в средата е анодът, а другата страна е катодът, така че е биполярно. Когато общата площ на електрода е една и съща, токът на биполярния електролизатор е по-малък и напрежението е по-високо, а необходимата инвестиция в захранване с постоянен ток е по-малка от тази на униполярния електролизатор. Многополюсният тип обикновено приема структурата на филтърна преса и е сравнително компактен. Въпреки това, той е склонен към изтичане и късо съединение, а структурата на резервоара и управлението на работата са по-сложни от еднополюсния тип. Напречното сечение на монополярните електролизери обикновено е правоъгълно или квадратно. Цилиндричната форма заема голяма площ, има ниско използване на пространството и се използва рядко.

Изпрати запитване