Hoe werkt het ionenuitwisselingsmembraanelektrolyseproces in de chloor-alkali-industrie?-nl.hfsinopower.com
ander

Bloggen

Thuis Bloggen

Hoe werkt het ionenuitwisselingsmembraanelektrolyseproces in de chloor-alkali-industrie?

Hoe werkt het ionenuitwisselingsmembraanelektrolyseproces in de chloor-alkali-industrie?

Apr 10, 2026

1. Overzicht van de kernprocessen

 

De kern van het elektrolyseproces (chloor-alkaliDe elektrochemische reactie (DC) wordt aangedreven door gelijkstroom (DC) (een endotherme reactie). De belangrijkste grondstof is een waterige oplossing van natriumchloride (NaCl). Onder invloed van gelijkstroom produceert deze reactie drie hoofdproducten: chloor (Cl₂), waterstof (H₂) en natriumhydroxide (NaOH, beter bekend als bijtende soda). De kernreactieformules zijn als volgt:

Anode: 2Cl⁻ → Cl₂↑ + 2e⁻

Kathode: 2H₂O + 2e⁻ → H₂↑ + 2OH⁻

Totale reactie: 2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + Cl₂↑ + H₂↑ (onder energierijke omstandigheden)

 

2. Classificatie en vergelijking van procestechnologieën

 

Sinds het ontstaan ​​van de chloor-alkali-industrie heeft de procestechnologie drie belangrijke ontwikkelingen doorgemaakt: de kwikmethode, de diafragmamethode en de ionenwisselingsmembraanmethode. Hieronder volgt een gedetailleerde vergelijking van deze drie processen.

ProcestypeIonenuitwisselingsmembraanprocesDiafragmaprocesKwikproces
Belangrijkste kenmerkenEen geperfluoreerd ionenwisselingsmembraan scheidt de anode en de kathode, waardoor alleen Na⁺ kan passeren en een nauwkeurige productscheiding wordt bereikt.Asbest/gemodificeerd membraan gebruikt; pekel en natriumhydroxide mengen zich gedeeltelijk, beperkte scheidingsefficiëntieKwik fungeert als kathode om een ​​natriumamalgaam-tussenproduct te vormen, dat vervolgens wordt gehydrolyseerd tot natriumhydroxide.
ProductzuiverheidNatronloog 32–35%, hoge zuiverheidNatriumhydroxide (10-12%), relatief lage zuiverheid, vereist raffinage.Natronloog 50%, extreem hoge zuiverheid, laag zoutgehalte
Energieverbruik (per ton natriumhydroxide)2.100–2.300 kWh2400–2600 kWh2.500–2.800 kWh
milieu-impactKwikvrij en asbestvrij, schoon en milieuvriendelijk.Bevat asbest en veroorzaakt milieuvervuiling.Ernstige kwikvervuiling
Huidige statusDe gangbare technologie (goed voor >88%) is ontwikkeld door de vierde generatie.Sommige oude faciliteiten zullen tegen 2025 worden uitgefaseerd.Wereldwijd verboden

De toepassing van ionenwisselingsmembranen in de chloor-alkali-industrie is een revolutie. Het lost de vervuilingsproblemen van het kwikproces op en overwint de beperkingen van het diafragmaproces op het gebied van zuiverheid en energieverbruik. Het biedt tal van voordelen, waaronder milieuvriendelijkheid, energiebesparing en een hoog rendement, waardoor het momenteel de meest geavanceerde technologie voor de productie van natriumhydroxide ter wereld is. We zullen een gedetailleerde introductie geven van het procesverloop van ionenwisselingsmembranen.

 

3.Inleiding tot de elektrolyse-eenheid van het ionenwisselingsmembraanproces

 

De elektrolyse-eenheid is het "hart" van het gehele chloor-alkaliproces. Onder invloed van gelijkstroom ondergaat gezuiverd pekelwater elektronenoverdracht en ionenscheiding, waarbij chloor, waterstof en natriumhydroxide ontstaan.

Structuur van de elektrolyzer: De elektrolyzer is opgebouwd uit een plaat-en-frameconstructie en bestaat uit drie onderdelen: de eenheidscellen, het ionenwisselingsmembraan en de elektrodeplaten. Hydraulische klemming zorgt voor een uitstekende afdichting en een lage contactweerstand.

Kenmerken van het ionenwisselingsmembraan: Een composietmembraan van perfluorcarbonzuur/sulfonzuur (Rf-SO3H/Rf-COOH). De anodezijde heeft een sulfonzuurlaag (lage weerstand) en de kathodezijde een carbonzuurlaag (blokkeert OH⁻, zeer selectief voor Na⁺). Hoogwaardige ionenwisselingsmembranen kunnen een stroomrendement tot 96,5% bereiken.

Elektrodematerialen: De keuze van de elektrode heeft een directe invloed op de efficiëntie van de elektrolyse en het energieverbruik. Momenteel wordt voor de anode een DSA-elektrode gebruikt (op titanium gebaseerde RuO₂-IrO₂-gecoate elektrode); voor de kathode wordt een op nikkel (Ni) gebaseerde Pt- of Raney-nikkel-gecoate elektrode gebruikt, ter vervanging van traditionele grafietelektroden, wat het energieverbruik aanzienlijk verlaagt.

Bedrijfsparameters:

Celtemperatuur85–90 °C
Celspanning2,8–3,2 V per cel; de totale spanning varieert met het aantal
 van eenheden
Stroomdichtheid3–5 kA/m²; tot 6 kA/m² haalbaar met cellen van de 4e generatie
pH van de anoliet2,5–3 (om de vorming van hypochloorzuur te voorkomen)
Drukverschil (kathode versus anode)De kathodedruk is circa 2 kPa hoger dan de anodedruk, om te voorkomen dat chloorgas in het waterstofsysteem terechtkomt.

Tegenwoordig is ionenuitwisselingsmembraantechnologie het gangbare proces in de wereldwijde chloor-alkali-industrie. In de toekomst zal de chloor-alkali-industrie zich ontwikkelen richting een groene, koolstofarme, circulaire economie en hoogwaardige productie.

Veelgestelde vragen:

1. Wie zijn wij?
Wij zijn gevestigd in Anhui, China, en bestaan ​​sinds 2011. We verkopen aan Zuidoost-Azië, Noord-Amerika, Oost-Europa en Zuid-Azië.


2. Kunt u het nominale vermogen of de spanning aanpassen?
Ja, het aanpassen van producten is toegestaan.


3. Kan uw bedrijf een compleet systeem leveren (brandstofcel, waterstofproductie, waterstofopslag, waterstofleveringssysteem)?
Ja, we kunnen de benodigde accessoires leveren.

laat een bericht achter

Als u geïnteresseerd bent in onze producten en meer details wilt weten, laat dan hier een bericht achter, wij zullen u zo snel mogelijk antwoorden.
indienen

Wij exporteerden naar

Wij exporteerden naar

laat een bericht achter

laat een bericht achter
Als u geïnteresseerd bent in onze producten en meer details wilt weten, laat dan hier een bericht achter, wij zullen u zo snel mogelijk antwoorden.
indienen

Thuis

Producten

whatsApp

contact