Το ηλεκτρολυτικό κελί ιοντικής μεμβράνης αποτελείται κυρίως από μια άνοδο, μια κάθοδο, μια μεμβράνη ανταλλαγής ιόντων, ένα πλαίσιο ηλεκτρολυτικού κελιού και μια αγώγιμη ράβδο χαλκού. Τα κελιά μονάδας συνδυάζονται σε σειρά ή παράλληλα για να σχηματίσουν ένα πλήρες σύνολο εξοπλισμού. Η άνοδος είναι κατασκευασμένη από πλέγμα τιτανίου και επικαλυμμένη με οξείδια τιτανίου και ρουθηνίου για ενίσχυση της αντοχής στη διάβρωση και της απόδοσης, ενώ η κάθοδος είναι κατασκευασμένη από νικέλιο. Οι μεμβράνες ιοντικής ανταλλαγής (όπως οι μεμβράνες ανταλλαγής κατιόντων) επιτρέπουν επιλεκτικά στα ιόντα νατρίου να διέρχονται και να απομονώνουν τα διαμερίσματα ανόδου και καθόδου.

Το κελί ηλεκτρολύτη μεμβράνης είναι ικανό να ηλεκτρολύει αλάτι και νερό για να παράγει αέριο χλώριο και καυστικό νάτριο και στη συνέχεια να παράγει περαιτέρω χλωρίνη υποχλωριώδους νατρίου για οικιακή ή βιομηχανική χρήση.

Αρχή λειτουργίας και εφαρμογή

Με βάση την επιλεκτική διαπερατότητα των μεμβρανών ανταλλαγής κατιόντων, κατά την ηλεκτρόλυση κορεσμένου αλατούχου διαλύματος, παράγεται αέριο χλώριο στην άνοδο, απελευθερώνεται αέριο υδρογόνο στην κάθοδο και εκκενώνεται υδροξείδιο του νατρίου μέσω του θαλάμου καθόδου, βελτιώνοντας σημαντικά την καθαρότητα του προϊόντος. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία χλωροαλκαλίων για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και της ρύπανσης.

Τεχνολογική ανάπτυξη και βελτίωση

Βελτιστοποίηση υλικού: Η τεχνολογία επίστρωσης ανόδου (όπως οι κατοχυρωμένες με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μέθοδοι επίστρωσης) βελτιώνει τη διάρκεια ζωής και την απόδοση των ηλεκτροδίων και μειώνει την περιεκτικότητα σε αέρια πρόσμειξη.

Αναβάθμιση εξοπλισμού: Τα διπολικά ηλεκτρολυτικά στοιχεία υψηλής πυκνότητας ρεύματος βελτιώνουν την παραγωγική ικανότητα και τη σταθερότητα μέσω σχεδιασμού φυσικής κυκλοφορίας.

Πρόοδος εντοπισμού: Οι εγχώριοι ηλεκτρολύτες μεμβράνης ανταλλαγής ιόντων προσεγγίζουν σταδιακά τον εισαγόμενο εξοπλισμό όσον αφορά την κατανάλωση ενέργειας, την τρέχουσα απόδοση και άλλους δείκτες, και υποστηρίζουν τον μετασχηματισμό του δικτύου πόλων και τη μακροπρόθεσμη λειτουργία.

Έλεγχος και Διαχείριση Διαδικασιών

Η λειτουργία των ηλεκτρολυτικών κυψελών απαιτεί αυστηρό έλεγχο παραμέτρων όπως η θερμοκρασία, η συγκέντρωση άλατος και ο ρυθμός ροής, καθώς και βελτιστοποίηση του αυτόματου ελέγχου για τη διατήρηση σταθερής παραγωγής. Για παράδειγμα, ο θάλαμος καθόδου πρέπει να συμπληρωθεί με διάλυμα NaOH για την ενίσχυση της αγωγιμότητας χωρίς να επηρεαστεί η καθαρότητα.