Ânodo de titânio de fabricação personalizada para a indústria de cloro e álcali
Os ânodos de titânio rapidamente se tornaram os principais ânodos na indústria de cloro-álcalis devido à sua excelente resistência à corrosão, alta atividade eletrocatalítica e longa vida útil. Atualmente, mais de 80% da indústria global de cloro-álcalis utiliza a tecnologia de ânodos de titânio.
- Ânodo de irídio-titânio
- Ânodo de titânio Ir - Ta - Ti
- Ânodo de titânio Ru - Ir - Ti
- Ânodo de rutênio-titânio (RuO₂-TiO₂)
- Ânodo de grafite e titânio
- Ânodo de elemento de terras raras
- Ânodo de titânio personalizado
- Ânodo de titânio de metal de transição
Ânodo de titânio confiável para a indústria química de cloro e álcalis
Como indústria pilar da química moderna, a indústria de cloro-álcali produz cloro, hidrogênio e hidróxido de sódio, amplamente utilizados na fabricação de papel, têxteis, medicina, alimentos, eletrônicos e outros campos. Os ânodos, como componentes principais do processo de eletrólise de cloro-álcali, determinam diretamente a eficiência, o consumo de energia e a qualidade. Nos primórdios, a indústria de cloro-álcali utilizava principalmente ânodos de grafite e ânodos de chumbo. Os ânodos de grafite são de baixo custo, mas apresentam baixa resistência à corrosão e uma vida útil de apenas 8 a 12 meses. Embora os ânodos de chumbo tenham boa condutividade, eles se dissolvem durante o processo de eletrólise, poluem o eletrólito e causam a diminuição da pureza do produto, além do risco de poluição por metais pesados. A excelente resistência à corrosão, a boa condutividade e a eficiente atividade eletrocatalítica dos ânodos de titânio mudaram completamente o padrão da indústria de cloro-álcali e são aclamados como uma grande revolução tecnológica.
Princípio de trabalho
A indústria de cloro-álcali produz principalmente hidróxido de sódio (NaOH), cloro (Cl₂) e hidrogênio (H₂) por meio da eletrólise de uma solução saturada de cloreto de sódio, 2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + Cl₂↑ + H₂↑. No eletrolisador de cloro-álcali, o ânodo de titânio serve como eletrodo para a reação de oxidação. Quando a corrente passa pelo eletrolisador, na superfície do ânodo de titânio, os íons cloreto (Cl⁻) na solução perdem elétrons e são oxidados em cloro (Cl₂), e a fórmula da reação do eletrodo é: 2Cl⁻ – 2e⁻ = Cl₂↑. O ânodo de titânio em si possui boa condutividade elétrica e pode conduzir corrente com eficiência. Ao mesmo tempo, o revestimento de óxido metálico aplicado na superfície do ânodo de titânio possui excelentes propriedades eletrocatalíticas, o que pode reduzir o excesso de potencial da reação de evolução do cloro, reduzindo assim o consumo de energia elétrica.
Comparado com outros ânodos
O processo de princípio de trabalho A vantagem do ânodo de grafite na eletrólise de cloro-álcali é que os íons cloreto perdem elétrons em sua superfície, gerando cloro gasoso. No entanto, o grafite tem condutividade relativamente baixa e é facilmente corroído e consumido durante a eletrólise. Durante a eletrólise, o ânodo de chumbo é convertido em sulfato de chumbo e, em seguida, em óxido de chumbo. O óxido de chumbo é a substância que realmente sofre a reação de evolução de oxigênio. No entanto, o sulfato de chumbo é um isolante, o que dificulta a condução de elétrons e aumenta a resistência do eletrodo. Além disso, o desempenho eletroquímico do ânodo de chumbo continua a decair, o que não apenas polui o eletrólito, mas também reduz significativamente a vida útil do eletrodo.
| Indicador | Ânodo de titânio | Ânodo de grafite | Ânodo de chumbo |
| vida de serviço | 5 - 8 anos | 8 - 12 meses | 1 - 2 anos |
| Densidade atual | 1.5 – 3 kA/m² | 0.5 – 1 kA/m² | 0.8 – 1.2 kA/m² |
| Superpotencial de evolução do cloro | 800 - 950 mV | 950 - 1100 mV | 900 - 1050 mV |
| Pureza do produto | > 99.5% | <% 98 | Contém impurezas de metais pesados |
| Consumo de energia | 2200 – 2400 kWh/t Cl₂ | 2800 – 3200 kWh/t Cl₂ | 2500 – 2800 kWh/t Cl₂ |
Tipo de ânodo de titânio para cloro-álcali
O revestimento do ânodo de rutênio-titânio é composto principalmente de óxido de rutênio. Possui baixo sobrepotencial de evolução de cloro e pode catalisar eficientemente a oxidação de íons cloreto para gerar gás cloro em baixa tensão, reduzindo assim o consumo de energia do processo de eletrólise.
O ânodo de titânio e irídio concentra-se mais em condições de trabalho com requisitos extremamente elevados de estabilidade do ânodo e resistência à corrosão. Mantém bom desempenho em condições adversas, como altas temperaturas, alta densidade de corrente e alta concentração de eletrólitos.
A Wstitanium desenvolveu um revestimento compósito multicomponente de Ru-Ir-Ta-Ti. Ele alcançou a atividade catalítica de uma variedade de óxidos metálicos. Opera de forma estável em um ambiente complexo de impurezas (como íons brometo e íons sulfato).
A fabricação personalizada de ânodos de titânio é a tecnologia central da indústria de cloro-álcalis. Da análise da demanda, seleção de materiais, fabricação, inspeção de qualidade e serviço pós-venda, cada etapa tem um impacto significativo no desempenho do ânodo e nos benefícios econômicos da empresa. Ao compreender profundamente o princípio de funcionamento, os tipos e as vantagens dos ânodos de titânio, os profissionais da indústria de cloro-álcalis podem selecionar e aplicar melhor os ânodos de titânio.