Fabrication sur mesure d'anodes en titane pour l'industrie du chlore et de la soude
Les anodes en titane sont rapidement devenues les anodes les plus courantes dans l'industrie du chlore et de la soude grâce à leur excellente résistance à la corrosion, leur forte activité électrocatalytique et leur longue durée de vie. Actuellement, plus de 80 % de l'industrie mondiale du chlore et de la soude utilise la technologie des anodes en titane.
- Anode en iridium-titane
- Anode en titane Ir-Ta-Ti
- Anode en titane Ru-Ir-Ti
- Anode en ruthénium-titane (RuO₂-TiO₂)
- Anode en titane et graphite
- Anode en titane personnalisée
- Anode en titane en métal de transition
- Anode en titane à base d'éléments de terres rares
Anode en titane fiable pour l'industrie chimique du chlore et de la soude
Pilier de la chimie moderne, l'industrie du chlore et de la soude produit du chlore, de l'hydrogène et de l'hydroxyde de sodium, largement utilisés dans la fabrication du papier, le textile, la médecine, l'agroalimentaire, l'électronique et d'autres domaines. Les anodes, composants essentiels du procédé d'électrolyse du chlore et de la soude, influencent directement l'efficacité, la consommation d'énergie et la qualité. À ses débuts, l'industrie du chlore et de la soude utilisait principalement des anodes en graphite et en plomb. Les anodes en graphite sont peu coûteuses, mais présentent une faible résistance à la corrosion et une durée de vie de seulement 8 à 12 mois. Malgré leur bonne conductivité, les anodes en plomb se dissolvent pendant l'électrolyse, polluant l'électrolyte et réduisant la pureté du produit, ce qui présente également un risque de pollution par les métaux lourds. L'excellente résistance à la corrosion, la bonne conductivité et l'activité électrocatalytique efficace des anodes en titane ont radicalement transformé l'industrie du chlore et de la soude et sont considérées comme une révolution technologique majeure.
Principe de fonctionnement
L'industrie du chlore et de la soude produit principalement de l'hydroxyde de sodium (NaOH), du chlore (Cl₂) et de l'hydrogène (H₂) par électrolyse d'une solution saturée de chlorure de sodium (2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + Cl₂↑ + H₂↑). Dans l'électrolyseur de chlore et de soude, l'anode en titane sert d'électrode pour la réaction d'oxydation. Lorsque le courant traverse l'électrolyseur, à la surface de l'anode en titane, les ions chlorure (Cl⁻) de la solution perdent des électrons et sont oxydés en chlore (Cl₂). La formule de réaction de l'électrode est : 2Cl⁻ – 2e⁻ = Cl₂↑. L'anode en titane présente une bonne conductivité électrique et peut conduire efficacement le courant. De plus, le revêtement d'oxyde métallique recouvrant sa surface possède d'excellentes propriétés électrocatalytiques, ce qui permet de réduire la surtension liée à la réaction de dégagement de chlore, diminuant ainsi la consommation d'énergie électrique.
Comparé à d'autres anodes
Vue d'ensemble principe de fonctionnement L'un des inconvénients de l'anode en graphite dans l'électrolyse chlore-alcali réside également dans la perte d'électrons par les ions chlorure à leur surface, produisant du chlore gazeux. Cependant, le graphite présente une conductivité relativement faible et se corrode et se consume facilement lors de l'électrolyse. Lors de l'électrolyse, l'anode en plomb se transforme en sulfate de plomb, puis en oxyde de plomb. L'oxyde de plomb est la substance qui subit la réaction de dégagement d'oxygène. Cependant, le sulfate de plomb est un isolant, ce qui entrave la conduction électronique et augmente la résistance de l'électrode. De plus, les performances électrochimiques de l'anode en plomb continuent de se dégrader, ce qui non seulement pollue l'électrolyte, mais réduit également considérablement la durée de vie de l'électrode.
| Indicateur | Anode en titane | Anode en graphite | Anode en plomb |
|---|---|---|---|
| Durée de vie | 5 - 8 ans | 8 - 12 mois | 1 - 2 ans |
| La densité actuelle | 1.5 – 3 kA/m² | 0.5 – 1 kA/m² | 0.8 – 1.2 kA/m² |
| Surtension d'évolution du chlore | 800 – 950 mV | 950 – 1100 mV | 900 – 1050 mV |
| Pureté du produit | > 99.5% | <% 98 | Contient des impuretés de métaux lourds |
| Comptage de la consommation d'énergie | 2200 – 2400 kWh/t Cl₂ | 2800 – 3200 kWh/t Cl₂ | 2500 – 2800 kWh/t Cl₂ |
Type d'anode en titane pour chlore-alcali
Le revêtement de l'anode en ruthénium-titane est principalement composé d'oxyde de ruthénium. Il présente une faible surtension de dégagement de chlore et peut catalyser efficacement l'oxydation des ions chlorure pour produire du chlore gazeux à basse tension, réduisant ainsi la consommation énergétique du processus d'électrolyse.
L'anode en iridium-titane est particulièrement adaptée aux conditions de travail exigeant une stabilité et une résistance à la corrosion extrêmement élevées. Elle conserve de bonnes performances dans des conditions difficiles, telles que des températures élevées, une densité de courant élevée et une forte concentration d'électrolyte.
Wstitanium a développé un revêtement composite multicomposant Ru-Ir-Ta-Ti. Il possède l'activité catalytique de divers oxydes métalliques. Il fonctionne de manière stable dans un environnement d'impuretés complexes (comme les ions bromure et sulfate).
La fabrication d'anodes en titane sur mesure est au cœur de la technologie de l'industrie du chlore et de la soude. De l'analyse de la demande au contrôle qualité et au service après-vente, en passant par le choix des matériaux et la fabrication, chaque étape a un impact important sur les performances de l'anode et les bénéfices économiques de l'entreprise. Une compréhension approfondie du principe de fonctionnement, des types et des avantages des anodes en titane permet aux professionnels de l'industrie du chlore et de la soude de mieux choisir et utiliser ces anodes.
