1. 전해질의 다양한 분류에 따라
(1) 수용액 전해조
수용액 전해조는 격막 전해조와 무격막 전해조의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 격막 전해조는 동종막(석면 울), 이온성 막 및 고체 전해질 막(예: -Al2O3)으로 나눌 수 있습니다. 무격막 전해조는 수은 전해조와 산화 전해조로 나눌 수 있습니다.
다른 전해질을 사용하는 경우 전해조의 구조도 다릅니다.
수용액 전해조는 격막식과 비격막식의 두 가지 유형으로 구분됩니다. 다이어프램 전해조가 일반적으로 사용됩니다. 무격막 전해 전지는 염소산염 생산과 염소 및 가성소다의 수은 생산에 사용됩니다. 단위 부피당 전극 표면적을 최대한 늘리면 전해조의 생산 강도를 높일 수 있습니다. 따라서 최신 다이어프램 전해조의 전극은 대부분 직립형입니다. 전해조는 내부 부품의 재질, 구조, 설치 등에 따라 다양한 성능과 특성을 나타냅니다.
(2) 용융염 전해조
주로 저융점 금속을 생산하는 데 사용됩니다. 고온에서 작동하는 것이 특징이며, 음극에서 수분이 유입되는 것을 방지하고 수소이온이 환원되는 것을 방지하도록 노력해야 합니다. 예를 들어, 금속 나트륨을 제조할 때 나트륨 이온의 음극 환원전위는 매우 음의 값을 가지므로 환원이 매우 어렵다. 음극에서 수소 침전을 방지하려면 수소 이온을 포함하지 않는 무수 용융염 또는 용융 수산화물을 사용해야 합니다. 이러한 이유로 전기분해 공정은 고온에서 수행되어야 합니다. 예를 들어 용융된 수산화나트륨을 전기분해하면 310도이다. 염화나트륨을 함유하고 혼합전해질이 되면 전기분해 온도는 650도 정도이다.
전해조의 고온은 전극 간격을 변경하고 저항 전압 강하에 의해 소비되는 전기 에너지를 열에너지로 변환함으로써 달성될 수 있습니다. 용융 수산화나트륨을 전기분해할 때 탱크 본체는 철이나 니켈로 만들 수 있습니다. 염화물을 함유한 용융 전해질을 전기분해하면 필연적으로 소량의 수분이 원료에 유입되어 양극에서 습한 염소 가스가 생성되어 전해조에 강한 부식 효과가 발생합니다. 따라서 용융염화물을 전기분해하는 전해조는 일반적으로 세라믹이나 인산염 재질을 사용하며, 염소가스의 영향을 받지 않는 부분에는 철을 사용할 수 있다. 용융염 전해조의 양극과 음극 생성물도 적절하게 분리되어야 하며 양극 생성물 금속 나트륨이 전해액 표면에 오랫동안 떠다니는 것을 방지하기 위해 가능한 한 빨리 탱크 밖으로 꺼내야 합니다. 양극 제품이나 공기 중의 산소와 상호 작용합니다. .
(3) 비수용액 전해조
비수용액 전해조는 유기제품을 생산하거나 유기물을 전기분해할 때 다양하고 복잡한 화학반응을 수반하는 경우가 많기 때문에 그 응용이 제한적이고 산업화되는 경우가 거의 없다. 일반적으로 사용되는 유기전해질은 전도도가 낮고 반응속도도 낮다. 따라서 더 낮은 전류 밀도를 사용해야 하며 극 간격을 최소화해야 합니다. 고정층 또는 유동층을 이용한 전극 구조는 전극 표면적이 넓어 전해조의 생산 능력을 향상시킬 수 있습니다.
2. 전극의 접속방식에 따른 분류
전해조는 전극의 접속방식에 따라 단극성 전해조와 양극성 전해조로 구분됩니다. 단극성 전해조에서는 동일한 극성의 전극이 DC 전원과 병렬로 연결되어 있으며, 전극 양쪽의 극성이 동일합니다. 즉, 동시에 양극 또는 음극이 됩니다. 양극 전해조의 양쪽 끝의 전극은 DC 전원 공급 장치의 양극과 음극에 연결되어 양극 또는 음극이 됩니다. 직렬로 연결된 전극을 통해 전해조에 전류가 흐르면 중앙의 각 전극의 한쪽이 양극, 다른 쪽이 음극이 되어 양극성이 됩니다. 총 전극 면적이 동일할 경우 바이폴라 전해조의 전류는 더 작고 전압은 높으며 필요한 DC 전원 공급 장치에 대한 투자도 단극 전해조에 비해 적습니다. 다극형은 일반적으로 필터프레스의 구조를 채용하고 비교적 소형이다. 그러나 누수 및 합선이 발생하기 쉽고, 유니폴라형에 비해 탱크 구조와 운영관리가 복잡하다. 단극 전해조의 단면은 일반적으로 직사각형 또는 정사각형입니다. 원통형은 면적이 크고 공간 활용도가 낮아 거의 사용되지 않습니다.