Классификация электролизеров

По разным классификациям электролитов
Электролизер водного раствора
Электролизеры водного раствора можно разделить на два типа: диафрагменные электролизеры и бездиафрагменные электролизеры. Диафрагменные электролизеры можно разделить на гомотропные мембраны (асбестовая вата), ионные мембраны и мембраны с твердым электролитом (например, -Al2O3); Бездиафрагменные электролизеры можно разделить на ртутные электролизеры и окислительные электролизеры.
При использовании разных электролитов строение электролизера также различно.
Электролизеры на водном растворе делятся на два типа: диафрагменные и бездиафрагменные. Обычно используются диафрагменные электролизеры. Бездиафрагменные электролизеры используются в хлоратном и ртутном производстве хлора и каустической соды. Максимальное увеличение площади поверхности электрода на единицу объема может повысить производительность электролизера. Поэтому электроды в современных диафрагменных электролизерах преимущественно расположены вертикально. Электролизеры демонстрируют разные характеристики и характеристики из-за разных материалов, конструкций, установок и т. д. внутренних компонентов [1].
Электролизер расплавленной соли
Чаще всего его используют для производства металлов с низкой температурой плавления. Он характеризуется работой при высоких температурах и должен стараться предотвращать попадание влаги и восстановление ионов водорода на катоде. Например, при получении металлического натрия, поскольку катодный потенциал восстановления ионов натрия очень отрицателен, восстановление очень затруднено. Во избежание осаждения водорода на катоде необходимо использовать безводную расплавленную соль или расплавленный гидроксид, не содержащий ионов водорода. По этой причине процесс электролиза необходимо проводить при высоких температурах. Например, при электролизе расплавленного гидроксида натрия она составляет 310 градусов. Если он содержит хлорид натрия и становится смешанным электролитом, температура электролиза составляет около 650 градусов.
Высокая температура электролизера может быть достигнута за счет изменения расстояния между электродами и преобразования электрической энергии, потребляемой омическим падением напряжения, в тепловую энергию. При электролизе расплавленного гидроксида натрия корпус бака может быть изготовлен из железа или никеля. Электролиз расплавленного электролита, содержащего хлорид, часто неизбежно приводит к попаданию небольшого количества влаги в сырье, что приводит к образованию на аноде влажного газообразного хлора, который оказывает сильное коррозионное воздействие на электролизер. Поэтому в электролизере для электролиза расплавленного хлорида обычно используются керамические или фосфатные материалы, а железо можно использовать в деталях, на которые не влияет газообразный хлор. Катодные и анодные продукты в электролитической ванне с расплавленной солью также должны быть надлежащим образом разделены и должны быть выведены из ванны как можно скорее, чтобы предотвратить плавание катодного продукта металлического натрия на поверхности электролита в течение длительного времени и в дальнейшем. взаимодействующих с анодным продуктом или кислородом воздуха. .
Электролизер неводного раствора
Поскольку электролизеры неводного раствора часто сопровождаются различными сложными химическими реакциями при производстве органических продуктов или электролизе органических веществ, их применение ограничено и немногие из них промышленно развиты. Обычно используемый органический электролит имеет низкую проводимость и низкую скорость реакции. Поэтому необходимо использовать более низкую плотность тока и свести к минимуму расстояние между полюсами. Структура электрода с использованием неподвижного слоя или псевдоожиженного слоя имеет большую площадь поверхности электрода, что может повысить производительность электролизера.
Классифицируется по способу подключения электродов
По способу подключения электродов электролизеры можно разделить на два типа: униполярные электролизеры и биполярные электролизеры. В униполярном электролизере электроды одной полярности подключаются параллельно источнику питания постоянного тока, причем полярность с обеих сторон электродов одинакова, то есть они являются анодом или катодом одновременно. Электроды на обоих концах биполярного электролизера подключаются к положительному и отрицательному полюсам источника постоянного тока, становясь анодами или катодами. Когда ток протекает через электролизер через последовательно соединенные электроды, одна сторона каждого электрода в середине является анодом, а другая сторона — катодом, поэтому он является биполярным. Когда общая площадь электродов одинакова, ток биполярного электролизера меньше, а напряжение выше, а необходимые инвестиции в источник питания постоянного тока меньше, чем у униполярного электролизера. Многополярный тип обычно имеет структуру фильтр-пресса и относительно компактен. Однако он склонен к утечкам и короткому замыканию, а конструкция резервуара и управление работой более сложны, чем у однополярного типа. Поперечное сечение монополярных электролизеров обычно прямоугольное или квадратное. Цилиндрическая форма занимает большую площадь, занимает мало места и используется редко.