电化学电解槽开始应用于氯碱工业、冶金、有机电合成、化工等领域,是一种把电能转化为化学能的装置,在这个装置内,电流通过电解质溶液在阴极和阳极区域引起氧化还原反应。一般包括阳极、阴极、隔膜、槽体等材料。近些年来,随着无隔膜电解槽技术及应用领域的发展,,这种无隔膜电解技术在很多领域也起到了很重要的作用。在这里,我们就连续式无隔膜电解槽在电解氯化钠制备次氯酸钠中的应用进行交流。
关于Cl- 的电解氯化,已经有很多研究,而次氯酸钠电解槽是一种现场发生装置,它的设计结构、电极材料的选用、运行参数等要求对现场制备次氯酸钠起着重要的作用。
1、关于氯化钠溶液的浓度:将温度控制在25摄氏度左右,恒流电解,阴极电流密度控制在2000a/m2时,对不同氯化钠浓度进行电解,随着氯化钠浓度的增加,槽压随之降低,电解一段时间后有效氯浓度随之增加,盐耗越高。
2、关于电流密度:在有效出氯量1000g/h的条件下,据以上测试环境,电流密度400-5000a/m2之间调节,随着电流密度的增加,槽压随之升高;随着电流密度的降低,有效出氯量也随之降低。测出电流电镀控制在2000a/m2左右,氯化钠溶液随着电解时间的增加,有效氯含量逐渐减缓。
3、关于温度:当电流密度控制在2000a/m2左右,NaCl浓度3%左右,调节不同温度,槽液随着温度的降低而降低。但温度升高也对液相副反应有加速作用。将温度控制在25-30摄氏度比较理想。
4、关于电解槽和电极板材料的选用和结构设计:紧凑合理的电解槽设计,能使溶液发生充分电解,减少杂散电流的影响,提高电解效率。电极板涂层的调配使用电催化活性更好的钌系贵金属混合氧化物涂层,能提高电极板使用寿命,总之电解槽的设计和极板材料的使用也是保持稳定的有效出氯量及产量的重要部分。
在相同操作条件下,使用无隔膜电解槽,减少了连接组件,比隔膜式电解槽电流效率有所提高,同时能耗和成本也减少。因此无隔膜电解更加经济,也更加便于操作和维护。在使用过程中,要注意电流密度、电解溶液浓度、温度、pH等因素的影响。选择适合结构的电解槽及运行条件。