Ionikalvoelektrolyysikenno koostuu pääasiassa anodista, katodista, ioninvaihtokalvosta, elektrolyysikennon rungosta ja johtavasta kuparitangosta. Yksikkökennot on yhdistetty sarjaan tai rinnan muodostaen täydellisen laitekokonaisuuden. Anodi on valmistettu titaaniverkosta ja päällystetty titaani- ja ruteniumoksideilla korroosionkestävyyden ja tehokkuuden parantamiseksi, kun taas katodi on valmistettu nikkelistä; ioninvaihtokalvot (kuten kationinvaihtokalvot) päästävät natriumionit selektiivisesti läpi ja eristävät anodi- ja katodiosastot.

Kalvoelektrolyysikenno pystyy elektrolysoimaan suolaa ja vettä kloorikaasun ja lipeän tuottamiseksi ja sitten tuottamaan edelleen koti- tai teollisuuskäyttöön tarkoitettua valkaisuainetta natriumhypokloriittia.

Toimintaperiaate ja sovellus

Kationinvaihtokalvojen selektiivisen läpäisevyyden ansiosta kylläistä suolaliuosta elektrolysoitaessa anodilla syntyy kloorikaasua, katodilla vapautuu vetykaasua ja natriumhydroksidia poistuu katodikammion kautta, mikä parantaa merkittävästi tuotteen puhtautta. Tätä teknologiaa käytetään laajalti kloori-alkaliteollisuudessa energiankulutuksen ja saasteiden vähentämiseksi.

Teknologinen kehitys ja parantaminen

Materiaalien optimointi: Anodipinnoitustekniikka (kuten patentoidut pinnoitusmenetelmät) parantaa elektrodin käyttöikää ja tehokkuutta sekä vähentää epäpuhtauskaasujen pitoisuutta.

Laitteiston päivitys: Korkean virrantiheyden omaavat bipolaariset elektrolyysikennot parantavat tuotantokapasiteettia ja vakautta luonnonkierron suunnittelun avulla.

Lokalisoinnin edistyminen: Kotimaiset ioninvaihtokalvoelektrolyyserit lähestyvät vähitellen maahantuotuja laitteita energiankulutuksen, virran hyötysuhteen ja muiden indikaattoreiden suhteen, ja ne tukevat napaverkon muutosta ja pitkäaikaista toimintaa.

Prosessien ohjaus ja hallinta

Elektrolyysikennojen toiminta vaatii tarkkaa lämpötilan, suolapitoisuuden ja virtausnopeuden kaltaisten parametrien hallintaa sekä automaattisen ohjauksen optimointia vakaan tuotannon ylläpitämiseksi. Esimerkiksi katodikammioon on lisättävä NaOH-liuosta johtavuuden parantamiseksi vaikuttamatta puhtauteen.