Klasifikace elektrolyzéru

Podle různých klasifikací elektrolytů
Elektrolyzér s vodným roztokem
Vodné roztokové elektrolyzéry lze rozdělit do dvou typů: membránové elektrolyzéry a bezmembránové elektrolyzéry. Membránové elektrolyzéry lze rozdělit na homotropní membrány (azbestová vlna), iontové membrány a membrány s pevným elektrolytem (jako -Al2O3); bezmembránové elektrolyzéry lze rozdělit na rtuťové elektrolyzéry a oxidační elektrolyzéry.
Při použití různých elektrolytů se liší i struktura elektrolytického článku.
Vodné roztokové elektrolyzéry se dělí na dva typy: diafragmové a nemembránové. Obecně se používají membránové elektrolyzéry. Bezmembránové elektrolytické články se používají při výrobě chlorečnanu a rtuti, chloru a louhu. Co možná největší zvětšení plochy povrchu elektrody na jednotku objemu může zlepšit intenzitu výroby elektrolytického článku. Proto jsou elektrody v moderních membránových elektrolyzérech většinou svislé. Elektrolyzéry vykazují různý výkon a charakteristiky v důsledku různých materiálů, konstrukcí, instalací atd. vnitřních součástí [1].
Elektrolyzér roztavené soli
Většinou se používá k výrobě kovů s nízkou teplotou tání. Vyznačuje se provozem při vysokých teplotách a měl by se snažit zabránit vniknutí vlhkosti a zabránit redukci vodíkových iontů na katodě. Například při přípravě kovového sodíku, protože katodový redukční potenciál sodných iontů je velmi negativní, je redukce velmi obtížná. Aby se zabránilo srážení vodíku na katodě, musí se použít bezvodá roztavená sůl nebo roztavený hydroxid, který neobsahuje vodíkové ionty. Z tohoto důvodu je třeba proces elektrolýzy provádět při vysokých teplotách. Například při elektrolýze roztaveného hydroxidu sodného je to 310 stupňů. Pokud obsahuje chlorid sodný a stane se smíšeným elektrolytem, ​​teplota elektrolýzy je asi 650 stupňů.
Vysoké teploty elektrolytického článku lze dosáhnout změnou rozteče elektrod a přeměnou elektrické energie spotřebované ohmickým poklesem napětí na tepelnou energii. Při elektrolýze roztaveného hydroxidu sodného může být tělo nádrže vyrobeno ze železa nebo niklu. Elektrolýza roztaveného elektrolytu obsahujícího chlorid často nevyhnutelně vnese do surovin malé množství vlhkosti, což způsobí, že anoda bude generovat vlhký plynný chlór, který má silný korozivní účinek na elektrolytický článek. Proto elektrolytická nádrž pro elektrolýzu roztaveného chloridu obecně používá keramické nebo fosfátové materiály a železo lze použít v částech, které nejsou ovlivněny plynným chlórem. Produkty katody a anody v elektrolytické nádrži roztavené soli je také třeba řádně oddělit a měly by být co nejdříve vyvedeny z nádrže, aby se zabránilo tomu, že katodový produkt kov sodík plave na povrchu elektrolytu po dlouhou dobu a dále. interakce s anodovým produktem nebo kyslíkem ve vzduchu. .
Bezvodý roztokový elektrolyzér
Vzhledem k tomu, že nevodné roztokové elektrolyzéry jsou často doprovázeny různými složitými chemickými reakcemi při výrobě organických produktů nebo elektrolýze organické hmoty, jejich použití je omezené a jen málo z nich je industrializovaných. Běžně používaný organický elektrolyt má nízkou vodivost a nízkou reakční rychlost. Proto musí být použita nižší proudová hustota a rozteč pólů by měla být minimalizována. Elektrodová struktura využívající pevné lože nebo fluidní lože má větší povrch elektrody, což může zlepšit výrobní kapacitu elektrolyzéru.
Klasifikováno podle způsobu připojení elektrod
Elektrolytické články lze rozdělit na dva typy: unipolární elektrolytické články a bipolární elektrolytické články podle způsobu připojení elektrod. V unipolárním elektrolytickém článku jsou elektrody stejné polarity zapojeny paralelně se stejnosměrným napájením a polarity na obou stranách elektrod jsou stejné, to znamená, že jsou to současně anody nebo katody. Elektrody na obou koncích bipolárního elektrolyzéru jsou připojeny ke kladným a záporným pólům stejnosměrného napájení a stávají se z nich anody nebo katody. Když proud protéká elektrolytickým článkem přes elektrody zapojené do série, jedna strana každé elektrody uprostřed je anoda a druhá strana je katoda, takže je bipolární. Když je celková plocha elektrod stejná, proud bipolárního elektrolyzéru je menší a napětí je vyšší a investice do potřebného stejnosměrného napájení je menší než u unipolárního elektrolyzéru. Multipolární typ obecně přijímá strukturu kalolisu a je relativně kompaktní. Je však náchylný k úniku a zkratu a struktura nádrže a řízení provozu jsou komplikovanější než u unipolárního typu. Průřez monopolárních elektrolyzérů je obecně obdélníkový nebo čtvercový. Válcový tvar zabírá velkou plochu, má malé využití prostoru a používá se jen zřídka.