Bilgi

Elektrolizörlerin sınıflandırılması

Feb 04, 2024 Mesaj bırakın

1. Elektrolitlerin farklı sınıflandırmalarına göre
(1) Sulu çözelti elektrolizörü
Sulu çözelti elektrolizörleri iki tipe ayrılabilir: diyaframlı elektrolizörler ve diyaframsız elektrolizörler. Diyafram elektrolizörleri homotropik membranlara (asbest yünü), iyonik membranlara ve katı elektrolit membranlara (-Al2O3 gibi) ayrılabilir; diyaframsız elektrolizörler cıva elektrolizörleri ve oksidasyon elektrolizörleri olarak ikiye ayrılabilir.
Farklı elektrolitler kullanıldığında elektrolitik hücrenin yapısı da farklıdır.
Sulu çözelti elektrolizörleri diyaframlı ve diyaframsız olmak üzere iki türe ayrılır. Diyafram elektrolizörleri genellikle kullanılır. Diyaframsız elektrolitik hücreler klorat üretiminde ve klor ve kostik sodanın cıva üretiminde kullanılmaktadır. Birim hacim başına elektrot yüzey alanının mümkün olduğu kadar genişletilmesi, elektrolitik hücrenin üretim yoğunluğunu artırabilir. Bu nedenle modern diyaframlı elektrolizörlerdeki elektrotlar çoğunlukla diktir. Elektrolizörler, iç bileşenlerin farklı malzemeleri, yapıları, kurulumları vb. nedeniyle farklı performans ve özellikler gösterir.
(2) Erimiş tuz elektrolizörü
Çoğunlukla düşük erime noktalı metallerin üretiminde kullanılır. Yüksek sıcaklıklarda çalışmasıyla karakterize edilir ve nemin girmesini engellemeye çalışmalı ve hidrojen iyonlarının katotta indirgenmesini önlemelidir. Örneğin metalik sodyum hazırlanırken sodyum iyonlarının katot indirgeme potansiyeli çok negatif olduğundan indirgeme çok zordur. Katotta hidrojen çökelmesini önlemek için susuz erimiş tuz veya hidrojen iyonu içermeyen erimiş hidroksit kullanılmalıdır. Bu nedenle elektroliz işleminin yüksek sıcaklıklarda yapılması gerekmektedir. Örneğin erimiş sodyum hidroksitin elektrolize edilmesi sırasında sıcaklık 310 derecedir. Sodyum klorür içeriyorsa ve karışık bir elektrolit haline geliyorsa, elektroliz sıcaklığı yaklaşık 650 derecedir.
Elektrolitik hücrenin yüksek sıcaklığı, elektrot aralığını değiştirerek ve omik voltaj düşüşünün tükettiği elektrik enerjisini ısı enerjisine dönüştürerek elde edilebilir. Erimiş sodyum hidroksitin elektrolize edilmesi sırasında tank gövdesi demir veya nikelden yapılabilir. Klorür içeren erimiş elektrolitin elektrolizi, çoğu zaman kaçınılmaz olarak ham maddelere az miktarda nem getirir; bu da anotun, elektrolitik hücre üzerinde güçlü bir aşındırıcı etkiye sahip olan nemli klor gazı üretmesine neden olur. Bu nedenle erimiş klorürün elektrolize edilmesi için kullanılan elektrolitik tankta genellikle seramik veya fosfat malzemeleri kullanılır ve klor gazından etkilenmeyen parçalarda demir kullanılabilir. Erimiş tuz elektrolitik tankındaki katot ve anot ürünlerinin de uygun şekilde ayrılması gerekir ve katot ürünü metal sodyumun elektrolit yüzeyinde uzun süre yüzmesini ve daha fazla yüzmesini önlemek için mümkün olan en kısa sürede tanktan dışarı çıkarılmalıdır. anot ürünü veya havadaki oksijen ile etkileşime girer. .
(3) Sulu olmayan çözelti elektrolizörü
Sulu olmayan çözelti elektrolizörlerine, organik ürünler üretirken veya organik maddeleri elektrolize ederken sıklıkla çeşitli karmaşık kimyasal reaksiyonlar eşlik ettiğinden, uygulamaları sınırlıdır ve çok azı endüstriyelleştirilmiştir. Yaygın olarak kullanılan organik elektrolit düşük iletkenliğe ve düşük reaksiyon hızına sahiptir. Bu nedenle daha düşük bir akım yoğunluğu kullanılmalı ve kutup aralığı en aza indirilmelidir. Sabit yataklı veya akışkan yataklı elektrot yapısı, elektrolizörün üretim kapasitesini artırabilecek daha geniş bir elektrot yüzey alanına sahiptir.

2. Elektrotların bağlantı yöntemine göre sınıflandırılması
Elektrolitik hücreler, elektrotların bağlantı yöntemine göre tek kutuplu elektrolitik hücreler ve iki kutuplu elektrolitik hücreler olmak üzere iki tipe ayrılabilir. Tek kutuplu bir elektrolitik hücrede, aynı polaritedeki elektrotlar DC güç kaynağına paralel olarak bağlanır ve elektrotların her iki tarafındaki polariteler aynıdır, yani aynı anda anot veya katotturlar. Bipolar elektrolizörün her iki ucundaki elektrotlar, DC güç kaynağının pozitif ve negatif kutuplarına bağlanarak anot veya katot haline gelir. Elektrolitik hücreden seri bağlı elektrotlar üzerinden akım geçtiğinde ortadaki her elektrotun bir tarafı anot, diğer tarafı katottur, yani bipolardır. Toplam elektrot alanı aynı olduğunda, iki kutuplu elektrolizörün akımı daha küçük, voltajı daha yüksek olur ve gereken DC güç kaynağı yatırımı, tek kutuplu elektrolizörünkinden daha azdır. Çok kutuplu tip genellikle filtre presinin yapısını benimser ve nispeten kompakttır. Ancak sızıntı ve kısa devreye yatkındır ve tank yapısı ve işletme yönetimi tek kutuplu tipe göre daha karmaşıktır. Monopolar elektrolizörlerin kesiti genellikle dikdörtgen veya kare şeklindedir. Silindirik şekli geniş bir alan kaplar, az yer kaplar ve nadiren kullanılır.

Soruşturma göndermek