전해조 개발현황

음극과 양극 사이의 거리는 셀 전압에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나입니다. 극 간격이 증가함에 따라 탱크의 저항 전압 강하가 증가하고 탱크 전압이 증가합니다. 특히 고전류로 작업할 때 이러한 전압 손실은 더욱 심각합니다. 최신 전해조는 극 간격을 줄이기 위해 확산 양극 및 수정된 분리기를 사용하여 극 간격이 0인 전해 전지 구조를 만드는 등 다양한 조치를 채택합니다. 전해조 내 전해질의 체류 시간은 장비의 생산 능력에 영향을 미칠 뿐만 아니라 경우에 따라 전해 공정의 현재 효율에도 영향을 미칩니다. 예를 들어, 전기분해를 통해 염소산나트륨을 생산할 때 중간생성물인 차아염소산(HClO)과 차아염소산은 염소산이온(ClO3) 사이의 화학반응이 매우 느리다. 전해조에 장기간 방치하면 전해조의 이용률이 감소할 뿐만 아니라, 차아염소산 이온이 양극 표면에서 산화되거나 음극 표면에서 환원되어 전류 효율이 감소합니다. . 따라서 최신 전해조 설계에서는 부피를 줄이고 전해질이 전극을 따라 빠르게 흐를 수 있도록 노력하고 있습니다. 추가 반응이 필요한 경우 전해조 외부에 독립적인 화학 반응기를 설치할 수 있습니다.
전해조의 전극은 수직으로 설치되어 더욱 컴팩트해지고, 전도성 판의 연결이 용이하며, 기포 효과를 줄이는 데 도움이 됩니다. 가스가 방출되는 전극 표면에는 종종 기포가 있기 때문에 전극의 작업 표면적이 줄어들게 됩니다. 또한 전극 근처의 용액에도 기포가 채워져 용액 저항이 증가합니다. 이러한 현상을 "버블 효과"라고 ​​합니다. 그러나 수직 전극 표면 근처에서는 높은 통기량, 낮은 용액 밀도 및 용액 내 상승 속도가 빠른 특성을 이용하여 전해질의 자연 순환을 형성하고 기포가 전극 표면을 떠나는 것을 가속화하며 기포를 줄일 수 있습니다. 효과. 수직전극을 가스전극으로 사용하는 경우 전극의 형상은 대부분 메쉬형으로 되어 있어 작업표면적이 증가할 뿐만 아니라 기포의 이탈도 용이하다.
전해조 재료는 강철, 시멘트, 세라믹 등이 될 수 있습니다. 강철은 내알칼리성이 있어 가장 널리 사용됩니다. 부식성이 강한 전해액의 경우 강철 탱크 내부를 납, 합성수지, 고무 등으로 라이닝해야 합니다.
현재 전해조는 대용량, 저에너지 소비 방향으로 발전하고 있다. 양극성 전해조는 대규모 생산에 적합하며 수전해 및 염소-알칼리 산업에서 사용되어 왔습니다.
물 전기 분해를 통한 수소 생산을 위한 대부분의 전해 전지는 가성 칼륨 또는 가성 소다의 수용액을 전기 분해하기 위해 직렬 전해 전지(필터 프레스처럼 보임)에서 철을 음극 표면으로, 니켈을 양극 표면으로 사용합니다. 산소는 양극에서 나오고 수소는 음극에서 나옵니다. 이 방식은 가격이 더 비싸지만 제품의 순도가 높아 99.7% 이상의 순도를 지닌 수소를 직접 생산할 수 있다.