塩素アルカリ産業向けチタン陽極のカスタム製造
チタン陽極は、優れた耐食性、高い電気触媒活性、そして長寿命により、塩素アルカリ産業において急速に主流の陽極となっています。現在、世界の塩素アルカリ産業の80%以上がチタン陽極技術を採用しています。
- イリジウムチタン陽極
- Ir-Ta-Tiチタン陽極
- Ru - Ir - Tiチタン陽極
- ルテニウムチタン陽極（RuO₂-TiO₂）
- グラファイトチタン陽極
- カスタマイズされたチタンアノード
- 遷移金属チタン陽極
- 希土類元素チタン陽極
塩素アルカリ化学産業向けの信頼性の高いチタン陽極
現代化学の柱産業であるクロールアルカリ産業は、塩素、水素、水酸化ナトリウムを生産し、製紙、繊維、医薬品、食品、電子工学などの分野で広く利用されています。陽極は、クロールアルカリ電解プロセスの核心部品であり、効率、エネルギー消費、品質を直接決定づける役割を果たしていました。初期のクロールアルカリ産業では、主に黒鉛陽極と鉛陽極が使用されていました。黒鉛陽極はコストが低いものの、耐食性が低く、使用寿命はわずか8～12ヶ月でした。鉛陽極は導電性は良好ですが、電解プロセス中に溶解し、電解液を汚染して製品の純度を低下させるだけでなく、重金属汚染のリスクもありました。チタン陽極は、優れた耐食性、優れた導電性、そして効率的な電気触媒活性により、クロールアルカリ産業のパターンを一変させ、大きな技術革命として高く評価されています。
動作原理
塩素アルカリ工業は、主に飽和塩化ナトリウム水溶液を電気分解し、水酸化ナトリウム（NaOH）、塩素（Cl₂）、水素（H₂）を生成します（2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + Cl₂↑ + H₂↑）。塩素アルカリ電解槽では、チタン陽極が酸化反応の電極として機能します。電解槽に電流が流れると、チタン陽極の表面で溶液中の塩化物イオン（Cl⁻）が電子を失い、塩素（Cl₂）に酸化されます。電極反応式は、2Cl⁻ – 2e⁻ = Cl₂↑です。チタン陽極自体は優れた導電性を持ち、電流を効果的に伝導します。同時に、チタン陽極の表面にコーティングされた金属酸化物コーティングは優れた電気触媒特性を持ち、塩素発生反応の過電位を低減することで、電気エネルギーの消費を削減します。
他の陽極と比較して
XNUMXμmの波長を持つ 動作原理 塩素アルカリ電解における黒鉛陽極の欠点は、塩化物イオンが表面で電子を失い、塩素ガスが発生することです。しかし、黒鉛は導電性が比較的低く、電解中に腐食・消耗しやすいという欠点があります。電解中に鉛陽極は硫酸鉛に、そして酸化鉛に変化します。酸化鉛は実際に酸素発生反応を起こす物質ですが、硫酸鉛は絶縁体であるため、電子伝導を阻害し、電極抵抗を増加させます。さらに、鉛陽極の電気化学的性能は低下し続け、電解液を汚染するだけでなく、電極寿命を大幅に短縮します。
| インジケータ | チタンアノード | グラファイト陽極 | 鉛陽極 |
|---|---|---|---|
| 耐用年数 | 5 – 8年 | 8 - 12の月 | 1 – 2年 |
| 電流密度 | 1.5～3 kA/m² | 0.5～1 kA/m² | 0.8～1.2 kA/m² |
| 塩素発生過電位 | 800〜950 mV | 950〜1100 mV | 900〜1050 mV |
| 製品の純度 | > 99.5％ | <98％で | 重金属不純物を含む |
| エネルギー消費 | 2200～2400 kWh/t Cl₂ | 2800～3200 kWh/t Cl₂ | 2500～2800 kWh/t Cl₂ |
塩素アルカリ用チタン陽極
ルテニウムチタン陽極コーティングは、主に酸化ルテニウムで構成されています。塩素発生過電圧が低く、塩化物イオンの酸化を効率的に触媒して低電圧で塩素ガスを生成するため、電気分解プロセスのエネルギー消費を削減します。
イリジウムチタン陽極は、陽極の安定性と耐腐食性に対する要求が極めて高い作業条件に重点を置いています。高温、高電流密度、高濃度電解液といった過酷な条件下でも優れた性能を維持します。
Wstitaniumは、Ru-Ir-Ta-Ti多成分複合コーティングを開発しました。このコーティングは、様々な金属酸化物の触媒活性を実現し、複雑な不純物環境（臭化物イオンや硫酸イオンなど）においても安定して動作します。
カスタマイズチタン陽極製造は、塩素アルカリ産業の中核技術です。需要分析、材料選定、製造から品質検査、アフターサービスに至るまで、それぞれの工程が陽極の性能と企業の経済的利益に重要な影響を及ぼします。チタン陽極の動作原理、種類、そして利点を深く理解することで、塩素アルカリ産業の実務家はチタン陽極をより適切に選択し、適用することができます。
