Titāna anodu pamatvērtība un tehniskais sastāvs hlor{0}}sārmu rūpniecībā

Titāna anodu pamatvērtība un tehniskais sastāvs hlor{0}}sārmu rūpniecībā

Hlora{0}}sārmu rūpniecībā galvenais process ir piesātināta sālījuma elektrolīze, lai iegūtu hloru, kaustisko soda un ūdeņradi. Anods kā elektrolīzes procesa galvenā sastāvdaļa tieši nosaka enerģijas patēriņu, efektivitāti un darbības stabilitāti. Titāna anods, ko parasti sauc par dimensiju stabilu anodu (DSA), ir pilnībā aizstājis tradicionālos grafīta anodus kā nozares standartu kopš 1970. gadiem, pateicoties tā revolucionārajiem tehnoloģiskajiem sasniegumiem.

Titāna anoda būtība ir kompozītmateriāls elektrodu. Tās substrāts ir izgatavots no rūpnieciski tīra titāna (TA1/TA2 klases), kas veidots sietā vai plāksnē, lai nodrošinātu mehānisku atbalstu un vadītspēju. Funkcionālais kodols ir mikronu-līmeņa elektrokatalītiski aktīvs pārklājums, kas tiek uzklāts uz titāna substrāta virsmas, izmantojot tādus procesus kā termiskās sadalīšanās oksidēšana. Šis pārklājums galvenokārt sastāv no dārgmetālu oksīdiem, visbiežāk uz rutēnija -titāna bāzes (piemēram, RuO₂-TiO₂) un irīdija-tantala sistēmām (piemēram, IrO₂-Ta₂O₅).

Šī struktūra sniedz būtiskas priekšrocības. Pirmkārt, titāna substrāts pasivējas elektrolīzes apstākļos, ciešot minimālas izmēru izmaiņas. Tas nodrošina ilgstošu-stabilu elektrodu spraugu elektrolizatorā, novēršot nepārtrauktu sprieguma pieaugumu, ko izraisa elektrodu patēriņš. Otrkārt, aktīvajam pārklājumam ir lieliskas katalītiskās īpašības hlora evolūcijas reakcijai, ievērojami samazinot elektroķīmisko potenciālu un tādējādi panākot ievērojamus līdzstrāvas enerģijas patēriņa ietaupījumus. Visbeidzot, tā augstā katalītiskā selektivitāte efektīvi nomāc skābekļa evolūcijas blakusreakciju. Tas ne tikai uzlabo hlora produkta tīrību, bet arī pagarina tā kalpošanas laiku no dažiem mēnešiem grafīta anodiem līdz sešiem gadiem vai ilgāk. Pašlaik tradicionālajos membrānas šūnu procesos pārsvarā tiek izmantots rentabls rutēnija-titāna pārklājums, savukārt procesos ar spēcīgu skābekļa izdalīšanās blakusreakciju (piem., tajos, kas savienoti ar skābekļa -depolarizēta katoda tehnoloģiju vai hlorāta ražošanu), ir jāizmanto stabilāks irīdija{{12}attāna bāzes pārklājums.