Pagrindinė titano anodų vertė ir techninė sudėtis chloro{0}}šarmų pramonėje

Pagrindinė titano anodų vertė ir techninė sudėtis chloro{0}}šarmų pramonėje

Chloro-šarmų pramonėje pagrindinis procesas yra prisotinto sūrymo elektrolizė, siekiant gauti chlorą, kaustinę soda ir vandenilį. Anodas, kaip pagrindinis elektrolizės proceso komponentas, tiesiogiai lemia energijos suvartojimą, efektyvumą ir veikimo stabilumą. Titano anodas, paprastai žinomas kaip matmenų stabilus anodas (DSA), dėl savo revoliucinės technologinės pažangos visiškai pakeitė tradicinius grafito anodus kaip pramonės standartą nuo 1970 m.

Titano anodo esmė yra kompozicinė elektrodo medžiaga. Jo substratas pagamintas iš pramoninio gryno titano (TA1/TA2 klasės), suformuoto į tinklelį arba plokštę, kad būtų užtikrinta mechaninė atrama ir laidumas. Funkcinė šerdis yra mikronų-lygio elektrokataliziškai aktyvi danga, uždedama ant titano pagrindo paviršiaus per tokius procesus kaip terminio skilimo oksidacija. Šią dangą daugiausia sudaro tauriųjų metalų oksidai, dažniausiai rutenio -titano pagrindu pagamintos sistemos (pvz., RuO₂-TiO₂) ir iridžio-tantalo sistemos (pvz., IrO₂-Ta₂O₅).

Ši struktūra suteikia esminių pranašumų. Pirma, titano substratas pasyvuoja elektrolizės sąlygomis ir patiria minimalų matmenų pokytį. Tai užtikrina ilgalaikį-stabilų elektrodų tarpą elektrolizatoriuje, užkertant kelią nuolatiniam įtampos didėjimui dėl elektrodo suvartojimo. Antra, aktyvioji danga pasižymi puikiomis katalizinėmis savybėmis chloro išsiskyrimo reakcijai, žymiai sumažindama elektrocheminį perteklinį potencialą ir taip sutaupydama nuolatinės srovės energijos suvartojimą. Galiausiai, jo didelis katalizinis selektyvumas veiksmingai slopina šalutinę deguonies išsiskyrimo reakciją. Tai ne tik pagerina chloro gaminio grynumą, bet ir pailgina grafito anodų tarnavimo laiką nuo kelių mėnesių iki šešerių ar daugiau metų. Šiuo metu įprastuose membraninių ląstelių procesuose daugiausia naudojama ekonomiškai efektyvi rutenio-titano danga, o procesuose, kuriuose vyksta stiprios deguonies išsiskyrimo šalutinės reakcijos (pvz., naudojant depoliarizuoto katodo technologiją arba chlorato gamybą), turi būti naudojamas stabilesnis iridžio{12} kooperatyvas.