Egyedi gyártású titán-anód klór-alkáli iparhoz
A titánanódok gyorsan a klóralkáliiparban a fő anódokká váltak kiváló korrózióállóságuk, magas elektrokatalitikus aktivitásuk és hosszú élettartamuk miatt. Jelenleg a globális klóralkáliipar több mint 80%-a titánanód technológiát használ.
- Irídium-titán anód
- Ir-Ta-Ti titán anód
- Ru-Ir-Ti titán anód
- Ruténium-titán anód (RuO₂-TiO₂)
- Grafit-titán anód
- Egyedi titán anód
- Átmeneti fém titán anód
- Ritkaföldfém titán anód
Megbízható titán anód klór-alkáli vegyipar számára
A modern kémia egyik pilléres iparágaként a klóralkáli ipar klórt, hidrogént és nátrium-hidroxidot állít elő, amelyeket széles körben használnak a papírgyártásban, a textiliparban, az orvostudományban, az élelmiszeriparban, az elektronikában és más területeken. Az anódok, mint a klóralkáli elektrolízis folyamatának központi elemei, közvetlenül meghatározzák a hatékonyságot, az energiafogyasztást és a minőséget. A kezdeti időkben a klóralkáli ipar főként grafit anódokat és ólom anódokat használt. A grafit anódok olcsók, de gyenge korrózióállósággal rendelkeznek, és élettartamuk mindössze 8-12 hónap. Bár az ólom anódok jó vezetőképességgel rendelkeznek, az elektrolízis során feloldódnak, szennyezik az elektrolitot, és a termék tisztaságának csökkenését okozzák, valamint fennáll a nehézfém-szennyezés veszélye is. A titán anódok kiváló korrózióállósága, jó vezetőképessége és hatékony elektrokatalitikus aktivitása teljesen megváltoztatta a klóralkáli ipar mintáját, és jelentős technológiai forradalomként ünneplik őket.
Működési elv
A klóralkáli ipar főként nátrium-hidroxidot (NaOH), klórt (Cl₂) és hidrogént (H₂) állít elő telített nátrium-klorid-oldat elektrolízisével, 2NaCl + 2H₂O =2NaOH + Cl₂↑ + H₂↑. A klóralkáli elektrolizátorban a titánanód elektródaként szolgál az oxidációs reakcióhoz. Amikor áram halad át az elektrolizátoron, a titánanód felületén az oldatban lévő kloridionok (Cl⁻) elektronokat veszítenek és klórrá (Cl₂) oxidálódnak, az elektróda reakcióképlete pedig: 2Cl⁻ – 2e⁻ = Cl₂↑. Maga a titánanód jó elektromos vezetőképességgel rendelkezik, és hatékonyan vezeti az áramot. Ugyanakkor a titánanód felületén lévő fém-oxid bevonat kiváló elektrokatalitikus tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek csökkenthetik a klórfejlődési reakció túlfeszültségét, ezáltal csökkentve az elektromos energiafogyasztást.
Más anódokkal összehasonlítva
A működési elve A grafit anód klóralkáli elektrolízisben való alkalmazásának további hátránya, hogy a kloridionok elektronokat veszítenek a felületükön, klórgázt termelve. A grafit vezetőképessége azonban viszonylag gyenge, és az elektrolízis során könnyen korrodálódik és elhasználódik. Az elektrolízis során az ólomanód ólom-szulfáttá, majd ólom-oxiddá alakul. Az ólom-oxid az az anyag, amely valójában oxigénfejlődési reakción megy keresztül. Az ólom-szulfát azonban szigetelő, ami akadályozza az elektronvezetést és növeli az elektróda ellenállását. Ezenkívül az ólomanód elektrokémiai teljesítménye folyamatosan romlik, ami nemcsak az elektrolitot szennyezi, hanem az elektróda élettartamát is jelentősen lerövidíti.
| Mutató | Titán anód | Grafit anód | Ólomanód |
|---|---|---|---|
| Élettartam | 5 - 8 év | 8 - 12 hónap | 1 - 2 év |
| Pillanatnyi sűrűség | 1.5 – 3 kA/m² | 0.5 – 1 kA/m² | 0.8 – 1.2 kA/m² |
| Klórfejlődés túlfeszültsége | 800 – 950 mV | 950 – 1100 mV | 900 – 1050 mV |
| A termék tisztasága | > 99.5% | <98% | Nehézfém szennyeződéseket tartalmaz |
| Energiafogyasztás | 2200 – 2400 kWh/t Cl₂ | 2800 – 3200 kWh/t Cl₂ | 2500 – 2800 kWh/t Cl₂ |
Titán anód típusa klóralkálihoz
A ruténium-titán anódbevonat főként ruténium-oxidból áll. Alacsony klórfejlődési túlfeszültséggel rendelkezik, és hatékonyan katalizálja a kloridionok oxidációját, alacsony feszültségen klórgázt termelve, ezáltal csökkentve az elektrolízis folyamat energiafogyasztását.
Az irídium-titán anód olyan munkakörülményekre összpontosít, ahol rendkívül magasak az anódstabilitási és korrózióállósági követelmények. Még zord körülmények között is, például magas hőmérsékleten, nagy áramsűrűség és nagy koncentrációjú elektrolit mellett is jó teljesítményt nyújt.
A Wstitanium kifejlesztett egy Ru-Ir-Ta-Ti többkomponensű kompozit bevonatot. Számos fém-oxid katalitikus aktivitását érte el. Stabilan működik komplex szennyeződési környezetben (például bromidionok és szulfátionok).
A klóralkáli ipar alapvető technológiája a titánanódok egyedi gyártása. Az igényfelméréstől az anyagkiválasztáson, a gyártáson át a minőségellenőrzésig és az értékesítés utáni szolgáltatásig minden egyes láncszem fontos hatással van az anód teljesítményére és a vállalkozás gazdasági előnyeire. A titánanódok működési elvének, típusainak és előnyeinek mélyreható megértésével a klóralkáli iparban dolgozó szakemberek jobban kiválaszthatják és alkalmazhatják a titánanódokat.
