Ánodo de titanio de fabricación personalizada para la industria cloroalcalina
Los ánodos de titanio se han convertido rápidamente en los ánodos de uso general en la industria cloroalcalina gracias a su excelente resistencia a la corrosión, alta actividad electrocatalítica y larga vida útil. Actualmente, más del 80 % de la industria cloroalcalina mundial utiliza tecnología de ánodos de titanio.
- Ánodo de iridio-titanio
- Ánodo de titanio Ir-Ta-Ti
- Ánodo de titanio Ru-Ir-Ti
- Ánodo de rutenio-titanio (RuO₂-TiO₂)
- Ánodo de grafito y titanio
- Ánodo de titanio personalizado
- Ánodo de titanio de metal de transición
- Ánodo de titanio de elementos de tierras raras
Ánodo de titanio confiable para la industria química cloroalcalina
Como industria fundamental de la química moderna, la industria cloroalcalina produce cloro, hidrógeno e hidróxido de sodio, ampliamente utilizados en la fabricación de papel, textiles, medicina, alimentación, electrónica y otros campos. Los ánodos, componentes clave del proceso de electrólisis cloroalcalina, determinan directamente la eficiencia, el consumo energético y la calidad. Inicialmente, la industria cloroalcalina utilizaba principalmente ánodos de grafito y de plomo. Los ánodos de grafito son económicos, pero presentan poca resistencia a la corrosión y una vida útil de tan solo 8-12 meses. Si bien los ánodos de plomo presentan buena conductividad, se disuelven durante el proceso de electrólisis, contaminan el electrolito y reducen la pureza del producto, además de existir el riesgo de contaminación por metales pesados. La excelente resistencia a la corrosión, la buena conductividad y la eficiente actividad electrocatalítica de los ánodos de titanio han transformado por completo el panorama de la industria cloroalcalina y se consideran una importante revolución tecnológica.
Principio de funcionamiento
La industria cloroalcalina produce principalmente hidróxido de sodio (NaOH), cloro (Cl₂) e hidrógeno (H₂) mediante la electrolisis de una solución saturada de cloruro de sodio, 2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + Cl₂↑ + H₂↑. En el electrolizador cloroalcalino, el ánodo de titanio actúa como electrodo para la reacción de oxidación. Cuando la corriente pasa a través del electrolizador, en la superficie del ánodo de titanio, los iones de cloruro (Cl⁻) de la solución pierden electrones y se oxidan a cloro (Cl₂). La fórmula de reacción del electrodo es: 2Cl⁻ – 2e⁻ = Cl₂↑. El ánodo de titanio posee una buena conductividad eléctrica y puede conducir la corriente eficazmente. Al mismo tiempo, el recubrimiento de óxido metálico recubierto sobre la superficie del ánodo de titanio tiene excelentes propiedades electrocatalíticas, que pueden reducir el sobrepotencial de la reacción de evolución del cloro, reduciendo así el consumo de energía eléctrica.
Comparado con otros ánodos
La principio de funcionamiento Una de las características del ánodo de grafito en la electrólisis cloroalcalina es que los iones de cloruro pierden electrones en su superficie para generar cloro gaseoso. Sin embargo, el grafito tiene una conductividad relativamente baja y se corroe y consume fácilmente durante la electrólisis. Durante la electrólisis, el ánodo de plomo se convierte en sulfato de plomo y luego en óxido de plomo. El óxido de plomo es la sustancia que experimenta la reacción de desprendimiento de oxígeno. Sin embargo, el sulfato de plomo es un aislante, lo que dificulta la conducción de electrones y aumenta la resistencia del electrodo. Además, el rendimiento electroquímico del ánodo de plomo continúa deteriorándose, lo que no solo contamina el electrolito, sino que también acorta considerablemente la vida útil del electrodo.
| Indicador | Ánodo de titanio | Ánodo de grafito | Ánodo de plomo |
|---|---|---|---|
| Tiempo de vida | 5 - 8 años | 8 - 12 meses | 1 - 2 años |
| Densidad actual | 1.5 – 3 kA/m² | 0.5 – 1 kA/m² | 0.8 – 1.2 kA/m² |
| Sobrepotencial de evolución de cloro | 800 – 950mV | 950 – 1100mV | 900 – 1050mV |
| Pureza del producto | >% 99.5 | <98% | Contiene impurezas de metales pesados. |
| Consumo de energía | 2200 – 2400 kWh/t Cl₂ | 2800 – 3200 kWh/t Cl₂ | 2500 – 2800 kWh/t Cl₂ |
Ánodo de titanio para cloro-álcali
El recubrimiento del ánodo de rutenio-titanio está compuesto principalmente de óxido de rutenio. Presenta un bajo sobrepotencial de desprendimiento de cloro y puede catalizar eficientemente la oxidación de iones cloruro para generar cloro gaseoso a bajo voltaje, reduciendo así el consumo energético del proceso de electrólisis.
El ánodo de iridio y titanio se centra en condiciones de trabajo con requisitos extremadamente altos de estabilidad anódica y resistencia a la corrosión. Mantiene un buen rendimiento en condiciones adversas como alta temperatura, alta densidad de corriente y alta concentración de electrolito.
Wstitanium ha desarrollado un recubrimiento compuesto multicomponente de Ru-Ir-Ta-Ti. Ha logrado la actividad catalítica de diversos óxidos metálicos. Opera de forma estable en un entorno complejo de impurezas (como iones bromuro y sulfato).
La fabricación personalizada de ánodos de titanio es la tecnología clave de la industria cloroalcalina. Desde el análisis de la demanda, la selección de materiales y la fabricación hasta la inspección de calidad y el servicio posventa, cada etapa tiene un impacto significativo en el rendimiento del ánodo y los beneficios económicos de la empresa. Al comprender a fondo el principio de funcionamiento, los tipos y las ventajas de los ánodos de titanio, los profesionales de la industria cloroalcalina pueden seleccionar y aplicar mejor los ánodos de titanio.
