Как работи процесът на електролиза с йонообменна мембрана в хлор-алкалната промишленост?-bg.hfsinopower.com
друго

Блог

У дома Блог

Как работи процесът на електролиза с йонообменна мембрана в хлор-алкалната промишленост?

Как работи процесът на електролиза с йонообменна мембрана в хлор-алкалната промишленост?

Apr 10, 2026

1. Преглед на основния процес

 

Ядрото на процеса на електролиза (хлор-алкали) е електрохимична реакция, задвижвана от постоянен ток (DC) (ендотермична реакция). Основната ѝ суровина е воден разтвор на натриев хлорид (NaCl). Под действието на постоянен ток се получават три основни продукта: хлор (Cl₂), водород (H₂) и натриев хидроксид (NaOH, известен като сода каустик). Формулите на основната реакция са следните:

Анод: 2Cl⁻ → Cl₂↑ + 2e⁻

Катод: 2H₂O + 2e⁻ → H₂↑ + 2OH⁻

Обща реакция: 2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + Cl₂↑ + H₂↑ (при условия на повишена енергия)

 

2. Класификация и сравнение на технологичните процеси

 

От създаването на хлор-алкалната индустрия, технологията на процеса е претърпяла три основни итерации: живачен метод, диафрагмен метод и метод с йонообменна мембрана. Следва подробно сравнение на тези три процеса.

Тип процесЙонообменен мембранен процесПроцес на диафрагматаМеркурий процес
Основни характеристикиПерфлуорирана йонообменна мембрана разделя анода и катода, позволявайки преминаването само на Na⁺, постигайки прецизно разделяне на продуктаИзползва се азбестова/модифицирана диафрагма; саламура и сода каустик се смесват частично, ефективността на разделяне е ограничена.Живакът действа като катод, образувайки междинен продукт натриева амалгама, който след това се хидролизира, за да се получи сода каустик.
Чистота на продуктаКаустична сода 32–35%, висока чистотаКаустична сода 10–12%, относително ниска чистота, изисква рафиниранеКаустична сода 50%, изключително висока чистота, ниско съдържание на сол
Консумация на енергия (на тон сода каустик)2100–2300 кВтч2400–2600 кВтч2500–2800 кВтч
Въздействие върху околната средаБез живак и азбест, чист и екологиченСъдържа азбест, причинява замърсяване на околната средаСилно замърсяване с живак
Текущо състояниеОсновният поток (отчитащ >88%), разработена е технология от 4-то поколениеНякои стари съоръжения ще бъдат постепенно премахнати от експлоатация до 2025 г.Глобално забранено

Приложението на йонообменни мембрани в хлор-алкалната промишленост представлява революция, решаваща проблемите със замърсяването от живачния процес и преодоляваща ограниченията за чистота и консумация на енергия на диафрагмения процес. Той се отличава с множество предимства, включително екологичност, енергоспестяване и висока ефективност, което го прави най-модерната технология за производство на сода каустик в света днес. Ще предоставим подробно въведение в технологичния процес с йонообменна мембрана.

 

3.Въведение в електролизния блок на йонообменния мембранен процес

 

Електролизният агрегат е „сърцето“ на целия хлор-алкален процес. Под действието на постоянен ток, рафинираната саламура извършва електронен трансфер и йонно разделяне, генерирайки хлор, водород и сода каустик.

Структура на електролизатора: Използвайки плоча-рамкова структура, той се състои от три части: единични клетки, йонообменна мембрана и електродни плочи. Хидравличното затягане осигурява отлично уплътняване и ниско контактно съпротивление.

Характеристики на йонообменната мембрана: Композитна мембрана от перфлуорокарбоксилна киселина/сулфонова киселина (Rf-SO3H/Rf-COOH). Анодната страна има слой от сулфонова киселина (ниско съпротивление), а катодната страна има слой от карбоксилна киселина (блокиращ OH⁻, силно селективен за Na⁺). Висококачествените йонообменни мембрани могат да постигнат токова ефективност до 96,5%.

Материали на електродите: Изборът на електрод влияе пряко върху ефективността на електролизата и консумацията на енергия. Понастоящем анодът използва DSA електрод (с покритие RuO₂-IrO₂ на титаниева основа); катодът използва никелов (Ni) Pt или Raney никелов електрод, заместващ традиционните графитни електроди и значително намаляващ консумацията на енергия.

Работни параметри:

Температура на клетката85–90°C
Напрежение на клетката2,8–3,2 V на клетка; общото напрежение варира в зависимост от броя
 на единици
Плътност на тока3–5 kA/m²; до 6 kA/m² постижимо с клетки от 4-то поколение
pH на анолита2,5–3 (за предотвратяване на образуването на хипохлориста киселина)
Диференциално налягане (катод спрямо анод)Катодът е приблизително 2 kPa по-висок от анода, за да се предотврати навлизането на хлорен газ във водородната система.

Днес технологията на йонообменните мембрани се е превърнала в основен процес в световната хлор-алкална индустрия. В бъдеще хлор-алкалната индустрия ще се насочи към зелена, нисковъглеродна, кръгова икономика и високотехнологично развитие.

ЧЗВ:

1. Кои сме ние?
Базирани сме в Анхуей, Китай, започваме от 2011 г., продаваме в Югоизточна Азия, Северна Америка, Източна Европа, Южна Азия.


2. Можете ли да персонализирате номиналната мощност или напрежение?
Да, персонализирането на продуктите е приемливо.


3. Може ли вашата компания да осигури цялостна система (горивни клетки, производство на водород, съхранение на водород, система за доставка на водород)?
Да, можем да осигурим необходимите аксесоари съответно.

остави съобщение

Ако се интересувате от нашите продукти и искате да научите повече подробности, моля, оставете съобщение тук, ние ще ви отговорим възможно най-скоро.
Изпращане

Изнасяхме за

Изнасяхме за

остави съобщение

остави съобщение
Ако се интересувате от нашите продукти и искате да научите повече подробности, моля, оставете съобщение тук, ние ще ви отговорим възможно най-скоро.
Изпращане

У дома

Продукти

whatsApp

контакт