La cella elettrolitica a membrana ionica è composta principalmente da un anodo, un catodo, una membrana a scambio ionico, un telaio della cella elettrolitica e una barra di rame conduttiva. Le celle unitarie sono collegate in serie o in parallelo per formare un set completo. L'anodo è realizzato in maglia di titanio e rivestito con ossidi di titanio e rutenio per migliorare la resistenza alla corrosione e l'efficienza, mentre il catodo è in nichel; le membrane a scambio ionico (come le membrane a scambio cationico) consentono selettivamente il passaggio degli ioni sodio e isolano i compartimenti di anodo e catodo.

La cella elettrolizzante a membrana è in grado di elettrolizzare sale e acqua per produrre gas cloro e soda caustica, per poi produrre ulteriormente ipoclorito di sodio, una candeggina per uso domestico o industriale.

Principio di funzionamento e applicazione

Grazie alla permeabilità selettiva delle membrane a scambio cationico, durante l'elettrolisi di una soluzione salina satura, all'anodo viene generato cloro gassoso, al catodo viene rilasciato idrogeno gassoso e l'idrossido di sodio viene scaricato attraverso la camera catodica, migliorando significativamente la purezza del prodotto. Questa tecnologia è ampiamente utilizzata nell'industria dei cloro-alcali per ridurre il consumo energetico e l'inquinamento.

Sviluppo e miglioramento tecnologico

Ottimizzazione dei materiali: la tecnologia di rivestimento dell'anodo (come i metodi di rivestimento brevettati) migliora la durata e l'efficienza degli elettrodi e riduce il contenuto di impurità gassose.

Aggiornamento delle apparecchiature: le celle elettrolitiche bipolari ad alta densità di corrente migliorano la capacità produttiva e la stabilità attraverso una progettazione a circolazione naturale.

Progressi nella localizzazione: gli elettrolizzatori a membrana a scambio ionico nazionali si stanno gradualmente avvicinando alle apparecchiature importate in termini di consumo energetico, efficienza di corrente e altri indicatori, e supportano la trasformazione della rete polare e il funzionamento a lungo termine.

Controllo e gestione dei processi

Il funzionamento delle celle elettrolitiche richiede un rigoroso controllo di parametri quali temperatura, concentrazione salina e portata, nonché l'ottimizzazione del controllo automatico per mantenere una produzione stabile. Ad esempio, la camera catodica deve essere integrata con una soluzione di NaOH per migliorare la conduttività senza comprometterne la purezza.