歡迎訪問:河南菲迪泰環境科技有限公司官網?。?!

你對電解槽主體結構了解多少?
發布時間:2021-09-20 瀏覽:1590次

    電解槽電極陽極陽極和陰極的作用不同,對材質要求也各異。分可溶性和不可溶性兩類。在精煉銅用的電解槽中,陽極材料為可溶性的待精煉的粗銅。它在電解過程中溶入溶液,以補充在陰極上從溶液中析出的銅。在電解水溶液(如食鹽水溶液)用的電解槽中,陽極為不溶性的,它們在電解過程基本不發生變化,但對在電極表面上所進行的陽極反應常具有催化作用。在化學工業中,大多采用不溶性陽極。陽極材料除需滿足一般電極材料的基本需求(如導電性、催化活性強度、加工、來源、價格)外,還需能在強陽極極化和較高溫度的陽極液中不溶解、不鈍化,具有很高的穩定性。長期以來,石墨是使用廣泛的陽極材料。但石墨多孔,機械強度差,且容易氧化成二氧化碳,在電解過程中不斷地被腐蝕剝落,使電極間距逐漸增大,槽電壓升高。用于電解食鹽水溶液時,石墨電極上的析氯過電位也較高。60年代H.比爾提出的在鈦基上涂覆氧化釕、氧化鈦而形成的金屬氧化物電極是陽極材料的一個重大革新。二氧化釕對某些陽極反應如析氯、析氧具有很好的催化活性,能在高電流密度下工作而槽電壓比較低。突出特點是具有很好的化學穩定性,工作壽命比石墨陽極長得多。例如在氯堿生產用的隔膜電解槽中,其壽命可達10年以上。由于它不易腐蝕,尺寸穩定,被稱為形穩性陽極。為適應不同要求和用途,可在涂層中添加其他組分,如加入錫、銥可提高氧的過電位,改善陽極的選擇性,又如加入鉑可提高電極的穩定性等。目前,貴金屬涂層的金屬陽極在化學工業中已得到普遍推廣。在熔融鹽電解槽中,因電解溫度比水溶液電解槽中高得多,對陽極材料要求更嚴,電解熔融氫氧化鈉,一般可用鋼鐵、鎳及其合金。電解熔融氯化物,只能用石墨。陰極以金屬或合金作為陰極時,由于在比較負的電位下工作,往往可以起到陰極保護作用,腐蝕性小,所以陰極材料比較容易選擇。在水溶液電解槽中,陰極一般產生析氫反應,過電位較高。因此陰極材料的主要改進方向是降低析氫過電位。除用硫酸作為電解液時必須采用鉛或石墨作陰極外,低碳鋼是常用的陰極材料。為降低電耗,目前采用各種方法制備高比表面積,并具有催化活性的陰極,如多孔鎳鍍層陰極。為了提高產品質量,也可采用特殊的陰極材料,如在水銀法電解食鹽水溶液制取燒堿的汞陰極中,利用汞析氫過電位高的特點,使鈉離子放電,生成鈉汞齊,然后在專用的設備中,用水分解鈉汞齊制取高純度、高濃度堿液。另外,為了節約電能也可采用耗氧陰極,使氧在陰極還原,以代替析氫反應,按理論計算可降低槽電壓1.23V。

    電解槽隔膜為防止陰、陽兩極產物混合,避免可能發生的有害反應,在電解槽中,基本上都用隔膜將陰、陽極室隔開。隔膜需有一定的孔隙率,能使離子通過,而不使分子或氣泡通過,當有電流流過時,隔膜的歐姆電壓降要低。這些性能要求在使用過程中基本不變,并且要求在陰、陽極室電解液的作用下,有良好的化學穩定性和機械強度。電解水時,陰、陽極室的電解液相同,電解槽的隔膜只需將陰、陽極室隔開,以保證氫、氧純度,并防止氫氧混合發生爆炸。更多見的比較復雜的情況是電解槽中陰、陽極室的電解液組成不同。這時隔膜還需要阻止陰、陽極室電解液中電解產物的相互擴散和作用,如氯堿生產中隔膜法電解槽中的隔膜,可以增大陰極室氫氧離子向陽極室擴散和遷移的阻力。隔膜由惰性材料制作,如氯堿工業中長期使用的石棉隔膜。但石棉隔膜性能不穩定,當鹽水中含有鈣、鎂雜質時,容易在隔膜中生成氫氧化物沉淀,降低透過率;在比較高的溫度和在電解液作用下,還會發生膨脹、松脫。為此可以在石棉中加入樹脂作為增強材料,或以樹脂為主體做成微孔隔膜,在穩定性和機械強度方面都有很大改進。近年來氯堿生產開發的陽離子交換膜是新型的隔膜材料。它具有對離子透過的選擇性,可使氯離子基本上不進入陰極室,從而可以制得氯化鈉含量極低的堿液。


  • 一鍵撥號

  • 短信咨詢

  • 查看地圖

  • 二維碼
  • 东方a∨在线中文无码_少妇高潮潮吹无码视频_国产成人亚洲欧美日韩_久久精品尹人一区二区三区