簡單介紹電解槽的主體結(jié)構(gòu)
電解槽由槽體、陽極和陰極組成,多數(shù)用隔膜將陽極室和陰極室隔開。按電解液的不同分為水溶液電解槽、熔融鹽電解槽和非水溶液電解槽三類。當(dāng)直流電通過電解槽時(shí),在陽極與溶液界面處發(fā)生氧化反應(yīng),在陰極與溶液界面處發(fā)生還原反應(yīng),以制取所需產(chǎn)品。
對電解槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),合理選擇電極和隔膜材料,是提高電流效率、降低槽電壓、節(jié)省能耗的關(guān)鍵。熔融鹽電解槽中,因電解溫度比水溶液電解槽中高得多,對陽極材料要求更嚴(yán),電解熔融氫氧化鈉,一般可用鋼鐵、鎳及其合金。電解熔融氯化物,只能用石墨。
以金屬或合金作為陰極時(shí),由于在比較負(fù)的電位下工作,往往可以起到陰極保護(hù)作用,腐蝕性小,所以陰極材料比較容易選擇。在水溶液電解槽中,陰極一般產(chǎn)生析氫反應(yīng),過電位較高。
因此陰極材料的主要改進(jìn)方向是降低析氫過電位。除用硫酸作為電解液時(shí)必須采用鉛或石墨作陰極外,低碳鋼是常用的陰極材料。為降低電耗,目前采用各種方法制備高比表面積,并具有催化活性的陰極,如多孔鎳鍍層陰極。