Κατάσταση ανάπτυξης ηλεκτρολυτών

Η απόσταση μεταξύ της καθόδου και της ανόδου είναι ένας από τους σημαντικούς παράγοντες που επηρεάζουν την τάση του στοιχείου. Καθώς η απόσταση των πόλων αυξάνεται, η ωμική πτώση τάσης στη δεξαμενή αυξάνεται και η τάση της δεξαμενής αυξάνεται. Ειδικά όταν εργάζεστε με υψηλό ρεύμα, αυτή η απώλεια τάσης είναι πιο σοβαρή. Οι σύγχρονοι ηλεκτρολύτες υιοθετούν διάφορα μέτρα για τη μείωση της απόστασης των πόλων, όπως η χρήση διάχυτων ανοδίων και τροποποιημένων διαχωριστών για τη δημιουργία δομών ηλεκτρολυτικών κυψελών με μηδενική απόσταση μεταξύ των πόλων. Ο χρόνος παραμονής του ηλεκτρολύτη στο ηλεκτρολυτικό στοιχείο δεν επηρεάζει μόνο την παραγωγική ικανότητα του εξοπλισμού, αλλά επίσης, σε ορισμένες περιπτώσεις, επηρεάζει την τρέχουσα απόδοση της διαδικασίας ηλεκτρόλυσης. Για παράδειγμα, στην παραγωγή χλωρικού νατρίου με ηλεκτρόλυση, το ενδιάμεσο προϊόν υποχλωριώδες οξύ (HClO) και υποχλωρικό οξύ είναι Η χημική αντίδραση μεταξύ χλωρικών ιόντων (ClO3) είναι πολύ αργή. Εάν αφεθεί στο ηλεκτρολυτικό στοιχείο για μεγάλο χρονικό διάστημα, όχι μόνο θα μειώσει τον ρυθμό χρήσης του ηλεκτρολυτικού στοιχείου, αλλά και τα υποχλωριώδη ιόντα θα οξειδωθούν στην επιφάνεια της ανόδου ή θα μειωθούν στην επιφάνεια της καθόδου, μειώνοντας την απόδοση ρεύματος. . Επομένως, τα σύγχρονα σχέδια ηλεκτρολύτη προσπαθούν να μειώσουν τον όγκο και να επιτρέψουν στον ηλεκτρολύτη να ρέει γρήγορα κατά μήκος των ηλεκτροδίων. Εάν απαιτούνται περαιτέρω αντιδράσεις, μπορεί να εγκατασταθεί ένας ανεξάρτητος χημικός αντιδραστήρας έξω από τον ηλεκτρολύτη.
Τα ηλεκτρόδια στο ηλεκτρολυτικό στοιχείο εγκαθίστανται κάθετα για να είναι πιο συμπαγή, οι αγώγιμες πλάκες συνδέονται εύκολα και είναι χρήσιμο να μειωθεί το φαινόμενο της φυσαλίδας. Επειδή υπάρχουν συχνά φυσαλίδες στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου όπου απελευθερώνεται αέριο, θα μειώσει την επιφάνεια εργασίας του ηλεκτροδίου. Επιπλέον, το διάλυμα κοντά στο ηλεκτρόδιο θα γεμίσει επίσης με φυσαλίδες, αυξάνοντας την αντίσταση του διαλύματος. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται «φαινόμενο της φυσαλίδας». Ωστόσο, κοντά στην κατακόρυφη επιφάνεια του ηλεκτροδίου, τα χαρακτηριστικά του υψηλού αερισμού, της χαμηλής πυκνότητας διαλύματος και της ταχύτητας γρήγορης ανόδου στο διάλυμα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να σχηματιστεί μια φυσική κυκλοφορία του ηλεκτρολύτη, να επιταχυνθούν οι φυσαλίδες για να φύγουν από την επιφάνεια του ηλεκτροδίου και να μειωθεί η φυσαλίδα αποτέλεσμα. Όταν το κατακόρυφο ηλεκτρόδιο χρησιμοποιείται ως ηλεκτρόδιο αερίου, το σχήμα του ηλεκτροδίου είναι ως επί το πλείστον πλέγμα, το οποίο όχι μόνο αυξάνει την επιφάνεια εργασίας, αλλά διευκολύνει επίσης τη διαφυγή των φυσαλίδων.
Τα υλικά ηλεκτρολυτικών στοιχείων μπορεί να είναι χάλυβας, τσιμέντο, κεραμικά κ.λπ. Ο χάλυβας είναι ανθεκτικός στα αλκάλια και είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος. Για ηλεκτρολύτες υψηλής διάβρωσης, το εσωτερικό της δεξαμενής από χάλυβα θα πρέπει να είναι επενδεδυμένο με μόλυβδο, συνθετική ρητίνη ή καουτσούκ.
Επί του παρόντος, οι ηλεκτρολύτες αναπτύσσονται προς την κατεύθυνση της μεγάλης χωρητικότητας και της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας. Ο διπολικός ηλεκτρολύτης είναι κατάλληλος για παραγωγή μεγάλης κλίμακας και έχει χρησιμοποιηθεί από τις βιομηχανίες ηλεκτρόλυσης νερού και χλωρο-αλκαλίων.
Οι περισσότερες ηλεκτρολυτικές κυψέλες για παραγωγή υδρογόνου μέσω ηλεκτρόλυσης νερού χρησιμοποιούν σίδηρο ως επιφάνεια καθόδου και νικέλιο ως επιφάνεια ανόδου σε μια σειρά ηλεκτρολυτικών στοιχείων (που μοιάζει με πρέσα φίλτρου) για να ηλεκτρολύουν υδατικά διαλύματα καυστικού καλίου ή καυστικής σόδας. Το οξυγόνο βγαίνει από την άνοδο και το υδρογόνο εξέρχεται από την κάθοδο. Αυτή η μέθοδος είναι πιο ακριβή, αλλά το προϊόν έχει υψηλή καθαρότητα και μπορεί να παράγει απευθείας υδρογόνο με καθαρότητα μεγαλύτερη από 99,7%.