Ogniwo elektrolityczne z membraną jonową składa się głównie z anody, katody, membrany jonowymiennej, ramy ogniwa elektrolitycznego i przewodzącego pręta miedzianego. Ogniwa jednostkowe są łączone szeregowo lub równolegle, aby utworzyć kompletny zestaw urządzeń. Anoda jest wykonana z siatki tytanowej i pokryta tlenkami tytanu i rutenu w celu zwiększenia odporności na korozję i wydajności, podczas gdy katoda jest wykonana z niklu; Membrany wymiany jonowej (takie jak membrany wymiany kationowej) selektywnie pozwalają jonom sodu na przechodzenie i izolują przedziały anody i katody.

Ogniwo elektrolizera membranowego umożliwia elektrolizę soli i wody w celu wytworzenia chloru gazowego i sody kaustycznej, a następnie dalszej produkcji wybielacza podchlorynu sodu do użytku domowego lub przemysłowego.

Zasada działania i zastosowanie

Na podstawie selektywnej przepuszczalności membran kationowymiennych, podczas elektrolizy nasyconego roztworu soli fizjologicznej, gaz chlorowy jest generowany na anodzie, gaz wodorowy jest uwalniany na katodzie, a wodorotlenek sodu jest odprowadzany przez komorę katodową, co znacznie poprawia czystość produktu. Technologia ta jest szeroko stosowana w przemyśle chloroalkalicznym w celu zmniejszenia zużycia energii i zanieczyszczenia.

Rozwój i doskonalenie technologiczne

Optymalizacja materiałów: Technologia powlekania anod (np. opatentowane metody powlekania) wydłuża żywotność i wydajność elektrody oraz zmniejsza zawartość zanieczyszczeń gazowych.

Modernizacja sprzętu: Bipolarne ogniwa elektrolityczne o dużej gęstości prądu zwiększają wydajność i stabilność produkcji dzięki zastosowaniu konstrukcji z naturalnym obiegiem.

Postęp w lokalizacji: Krajowe elektrolizery z membraną wymiany jonowej stopniowo zbliżają się do sprzętu importowanego pod względem zużycia energii, wydajności prądowej i innych wskaźników, a także umożliwiają transformację siatki biegunowej i długoterminową eksploatację.

Kontrola i zarządzanie procesami

Eksploatacja ogniw elektrolitycznych wymaga ścisłej kontroli parametrów, takich jak temperatura, stężenie soli i natężenie przepływu, a także optymalizacji automatycznej kontroli w celu utrzymania stabilnej produkcji. Na przykład komora katodowa musi zostać uzupełniona roztworem NaOH w celu zwiększenia przewodności bez wpływu na czystość.