电解槽朝大容量低能耗方向发展

　　【中国化工机械设备网讯】电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。对电解槽结构进行优化设计，合理选择电极和隔膜材料，是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗的关键。
　　
　　阴、阳两极间距是影响槽电压的重要因素之一。随极间距增大，槽内欧姆电压降增大，槽电压升高。尤其是在大电流工作时，这种电压损失更为严重。现代电解槽采用各种措施以降低极间距，如采用扩散阳极、改性隔膜制成零极距电解槽结构等。
　　
　　电解液在电解槽内的停留时间，不仅影响设备的生产能力，而且在某些情况下，会影响电解过程的电流效率，如电解法制氯酸钠，由于中间产物次氯酸(HClO)和次氯酸根离子(ClO3)间的化学反应速度非常缓慢，如长时间留在电解槽内，不仅降低电解槽利用率，而且次氯酸根离子会在阳极表面氧化，或在阴极表面还原，降低电流效率。因此，现代电解槽设计力求减小容积，使电解液沿着电极快速流过。如还需进一步进行反应，则可在电解槽外安装独立的化学反应器。
　　
　　电解槽内电极以垂直安装较紧凑，导电板连接容易，并利于降低气泡效应。因在有气体析出的电极表面上常附有气泡，会降低电极的工作表面积。另外，在电极附近的溶液中也会充有气泡，增大溶液电阻，这种现象称“气泡效应”。但在垂直电极表面的附近，则可利用溶液中充气度高、溶液密度低与上升速度快的特点，以形成电解液的自然循环，使气泡加速离开电极表面，减轻气泡效应。当垂直电极用作气体电极时，电极形状以网状为多，它除了能增加工作表面积外，也有利于气泡逸出。
　　
　　水电解制氢电解槽多采用铁为阴极面，镍为阳极面的串联电解槽（外形似压滤机）来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。阳极出氧气，阴极出氢气。该方法成本较高，但产品纯度大，可直接生产99.7%以上纯度的氢气。
　　
　　电解槽材料可以是钢材、水泥、陶瓷等。钢材耐碱，是应用广的。对于腐蚀性强的电解液，钢槽内部用铅、合成树脂或橡胶等衬里。目前电解槽正朝大容量、低能耗方向发展。复极式电解槽适于大型生产，先后为电解水和氯碱工业所采用。