Utvecklingsstatus för elektrolysatorer

Avståndet mellan katoden och anoden är en av de viktiga faktorerna som påverkar cellspänningen. När polavståndet ökar ökar det ohmska spänningsfallet i tanken och tankspänningen ökar. Speciellt när man arbetar med hög ström är denna spänningsförlust allvarligare. Moderna elektrolysörer vidtar olika åtgärder för att minska polavståndet, såsom att använda diffusa anoder och modifierade separatorer för att skapa elektrolytiska cellstrukturer med noll polavstånd. Uppehållstiden för elektrolyten i elektrolytcellen påverkar inte bara utrustningens produktionskapacitet, utan påverkar också i vissa fall strömeffektiviteten hos elektrolysprocessen. Till exempel, vid framställning av natriumklorat genom elektrolys är mellanprodukten hypoklorsyra (HClO) och hypoklorsyra Den kemiska reaktionen mellan kloratjoner (ClO3) är mycket långsam. Om det lämnas i elektrolytcellen under en lång tid, kommer det inte bara att minska användningshastigheten för den elektrolytiska cellen, utan även hypokloritjonerna kommer att oxideras på anodytan eller reduceras på katodytan, vilket minskar strömeffektiviteten. . Därför strävar moderna elektrolysördesigner efter att minska volymen och låta elektrolyten flöda snabbt längs elektroderna. Om ytterligare reaktioner krävs kan en oberoende kemisk reaktor installeras utanför elektrolysatorn.
Elektroderna i elektrolyscellen är installerade vertikalt för att bli mer kompakta, de ledande plattorna är lätta att ansluta och det är bra att minska bubbeleffekten. Eftersom det ofta finns bubblor på elektrodens yta där gas släpps ut, kommer det att minska elektrodens arbetsyta. Dessutom kommer lösningen nära elektroden också att fyllas med bubblor, vilket ökar lösningens motstånd. Detta fenomen kallas "bubbeleffekten". Men nära den vertikala elektrodytan kan egenskaperna för hög luftning, låg lösningstäthet och snabb stigande hastighet i lösningen användas för att bilda en naturlig cirkulation av elektrolyten, accelerera bubblorna för att lämna elektrodytan och minska bubblan. effekt. När den vertikala elektroden används som en gaselektrod är formen på elektroden mestadels mesh, vilket inte bara ökar arbetsytan utan också underlättar flykten av bubblor.
Elektrolytiska cellmaterial kan vara stål, cement, keramik, etc. Stål är alkalibeständigt och är det mest använda. För starkt korrosiva elektrolyter bör ståltankens insida vara fodrad med bly, syntetiskt harts eller gummi.
För närvarande utvecklas elektrolysörer i riktning mot stor kapacitet och låg energiförbrukning. Den bipolära elektrolysören är lämplig för storskalig produktion och har använts av vattenelektrolys- och klor-alkaliindustrin.
De flesta elektrolytiska celler för väteproduktion genom vattenelektrolys använder järn som katodyta och nickel som anodyta i en serieelektrolytisk cell (som ser ut som en filterpress) för att elektrolysera vattenlösningar av kaustikkalium eller kaustiksoda. Syre kommer ut ur anoden och väte kommer ut ur katoden. Denna metod är dyrare, men produkten har hög renhet och kan direkt producera väte med en renhet på mer än 99,7%.