Jonu membrānas elektrolītiskā šūna galvenokārt sastāv no anoda, katoda, jonu apmaiņas membrānas, elektrolītiskās šūnas rāmja un vadoša vara stieņa. Šūnas ir savienotas virknē vai paralēli, veidojot pilnīgu aprīkojuma komplektu. Anods ir izgatavots no titāna sieta un pārklāts ar titāna un rutēnija oksīdiem, lai uzlabotu izturību pret koroziju un efektivitāti, savukārt katods ir izgatavots no niķeļa; jonu apmaiņas membrānas (piemēram, katjonu apmaiņas membrānas) selektīvi ļauj nātrija joniem iziet cauri un izolē anoda un katoda nodalījumus.

Membrānas elektrolizatora šūna spēj elektrolizēt sāli un ūdeni, lai iegūtu hlora gāzi un kaustisko sodu, un pēc tam tālāk ražot mājas vai rūpnieciskai lietošanai paredzētu balinātāju nātrija hipohlorītu.

Darbības princips un pielietojums

Pamatojoties uz katjonu apmaiņas membrānu selektīvo caurlaidību, elektrolizējot piesātinātu sāls šķīdumu, pie anoda rodas hlora gāze, pie katoda izdalās ūdeņraža gāze, un caur katoda kameru tiek izvadīts nātrija hidroksīds, ievērojami uzlabojot produkta tīrību. Šī tehnoloģija tiek plaši izmantota hlora sārmu rūpniecībā, lai samazinātu enerģijas patēriņu un piesārņojumu.

Tehnoloģiju attīstība un uzlabošana

Materiālu optimizācija: anoda pārklāšanas tehnoloģija (piemēram, patentētas pārklāšanas metodes) uzlabo elektrodu kalpošanas laiku un efektivitāti, kā arī samazina piemaisījumu gāzes saturu.

Iekārtu modernizācija: Augstas strāvas blīvuma bipolārie elektrolītiskie elementi uzlabo ražošanas jaudu un stabilitāti, izmantojot dabiskās cirkulācijas dizainu.

Lokalizācijas progress: Vietējie jonu apmaiņas membrānas elektrolizatori pakāpeniski tuvojas importētajām iekārtām enerģijas patēriņa, strāvas efektivitātes un citu rādītāju ziņā, kā arī atbalsta polu tīkla pārveidošanu un ilgtermiņa darbību.

Procesu kontrole un vadība

Elektrolītisko elementu darbībai nepieciešama stingra tādu parametru kā temperatūra, sāls koncentrācija un plūsmas ātrums kontrole, kā arī automātiskās vadības optimizācija, lai uzturētu stabilu ražošanu. Piemēram, katoda kamera jāpapildina ar NaOH šķīdumu, lai uzlabotu vadītspēju, neietekmējot tīrību.