Ποια είναι η επίδραση της υπερθερμικής εξέλιξης του υδρογόνου στην αλμυρή ηλεκτρόλυσης;

Εξέλιξη υπερτασιάς υδρογόνου στην ηλεκτρόλυση της άλμης:Επιδράσεις και επιπτώσεις

Η υπερβολική εξέλιξη του υδρογόνου κατά την ηλεκτρόλυση της άλμης (διάλυμα NaCl) αναφέρεται στην υπερβολική τάση Απαιτείται για την οδήγηση της αντίδρασης εξέλιξης υδρογόνου (HER) στην κάθοδο πέρα ​​από το δυναμικό της θερμοδυναμικής ισορροπίας. Αυτό έχει αρκετές σημαντικές επιπτώσεις στη συνολική διαδικασία:

1. Μειωμένη απόδοση ρεύματος για παραγωγή χλωρίου:

* Ο πρωταρχικός στόχος της ηλεκτρόλυσης άλμης είναι η παραγωγή αερίου χλωρίου στην άνοδο.

* Υπερβολική για την εκτροπή της ένα τμήμα του εφαρμοζόμενου ρεύματος προς την παραγωγή υδρογόνου αντί της παραγωγής χλωρίου.

* Αυτό μειώνει την απόδοση ρεύματος της διαδικασίας, που σημαίνει ότι το μικρότερο χλώριο παράγεται ανά μονάδα ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται.

2. Αύξηση κατανάλωσης ενέργειας:

* Η εφαρμογή υψηλότερης τάσης για να ξεπεραστεί η υπερτασική απαιτεί περισσότερη εισροή ενέργειας για να οδηγήσει την ηλεκτρόλυση.

* Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αυξημένη κατανάλωση ενέργειας και υψηλότερο κόστος παραγωγής.

3. Επιλογή υλικού καθόδου:

* Η υπερτασική για αυτήν ποικίλλει σημαντικά με το χρησιμοποιούμενο υλικό καθόδου.

* Υψηλά ενεργά καταλύτες Όπως το Platinum και το Palladium παρουσιάζουν χαμηλές υπερχείλιση, ελαχιστοποιώντας το ζήτημα.

* Αντίστροφα, λιγότερο ενεργά υλικά Όπως ο χάλυβας ή ο γραφίτης δείχνουν υψηλότερες υπερπληρυντικές, οδηγώντας σε μεγαλύτερη εξέλιξη του υδρογόνου και μειωμένη απόδοση.

4. Επιπτώσεις στην καθαρότητα του χλωρίου:

* Το αέριο υδρογόνου που παράγεται στην κάθοδο μπορεί να διαλύσει στην άλμη και στη συνέχεια μεταναστεύει στο διαμέρισμα ανόδου.

* Αυτό οδηγεί σε μόλυνση του αέριο χλωρίου με υδρογόνο, μειώνοντας την καθαρότητα του και την επίπτωση των καθοδικών εφαρμογών.

5. Επίδραση στο συνολικό σχεδιασμό κυττάρων:

* Υψηλές υπερσυμπιεσίες απαιτούν μεγαλύτερες τάσεις κυττάρων για να επιτευχθούν τα επιθυμητά ποσοστά παραγωγής.

* Αυτό επηρεάζει το σχέδιο και τη μηχανική του κυττάρου ηλεκτρόλυσης , ενδεχομένως επηρεάζοντας το συνολικό κόστος και την κλίμακα λειτουργίας.

6. Στρατηγικές μετριασμού:

* Επιλογή υλικού καθόδου: Η χρήση των ιδιαίτερα δραστικών καταλυτών με χαμηλά υπερκείμενα είναι ζωτικής σημασίας.

* Βελτιστοποίηση των συνθηκών λειτουργίας: Η ρύθμιση της πυκνότητας ρεύματος και της συγκέντρωσης ηλεκτρολύτη μπορεί να επηρεάσει την υπερτασική.

* Βελτιώσεις σχεδιασμού κυττάρων: Η χρήση κυττάρων διαφράγματος ή κυττάρων μεμβράνης μπορεί να ελαχιστοποιήσει τη διασταύρωση υδρογόνου και να ενισχύσει την καθαρότητα του χλωρίου.

Συμπέρασμα:

Η υπερτασική εξέλιξη του υδρογόνου κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης άλμης είναι ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την αποτελεσματικότητα, την κατανάλωση ενέργειας και την ποιότητα του προϊόντος. Η κατανόηση και ο μετριασμός αυτού του φαινομένου είναι ζωτικής σημασίας για την επίτευξη βέλτιστης παραγωγής χλωρίου και οικονομικής βιωσιμότητας.