أصل تقني

خلية التحليل الغشائي للكلور والقلويات

Chlor-Alkali Membrane Electrolyzer

جهاز كهروكيميائي يحلل المحلول الملحي المركز بتيار مستمر، فينتج الكلور عند المصعد والهيدروجين والصودا الكاوية عند المهبط، ويفصل بينهما غشاء تبادل أيوني.

نظرة عامة

تتكون الوحدة من عناصر خلايا كثيرة مثبتة جنبًا إلى جنب في إطار، وفي كل عنصر حجرة مصعد من التيتانيوم وحجرة مهبط من النيكل. يدخل المحلول الملحي المنقى حجرة المصعد فتتأكسد أيونات الكلوريد ويتصاعد غاز الكلور. يمرر الغشاء التبادلي أيونات الصوديوم الموجبة وحدها إلى حجرة المهبط، ويمنع عبور الكلوريد واختلاط الغازين. في حجرة المهبط يتحلل الماء فيتكون الهيدروجين وأيونات الهيدروكسيد التي تتحد مع الصوديوم لتكوين محلول الصودا الكاوية. وتحكم الحشوات الإطارات حتى لا يتسرب المحلول أو الغاز، وتتناسب كمية الكلور الناتجة مع التيار المار.

كيف تعمل خلية التحليل الغشائي للكلور والقلويات

مخطط ثلاثي الأبعاد يوضح طريقة عمل خلية التحليل الغشائي للكلور والقلويات DC L1/L2/L3 + − Cl₂ + محلول مخفف H₂ + NaOH محلول ملحي ماء / صودا مخففة + أنود كاثود − Na⁺ 2NaCl + 2H₂O → Cl₂ + H₂ + 2NaOHm = M·I·t / (z·F)الغشاء يمرر أيونات الصوديوم وحدها المحلول الملحيعنصر الأنود والكاثودالغشاء التبادليإطار الخلية والحشوةقانون فارادايجهد الخلية
اضغط على الرقم لعرض الخطوة · اسحب المخطط جانبيًا لرؤيته كاملًا
  1. المحلول الملحي

    تدفع مضخة طرد مركزي محلول كلوريد الصوديوم المنقى إلى حجرة المصعد، ويخرج مخففًا مع غاز الكلور.

  2. عنصر الأنود والكاثود

    مصعد من التيتانيوم المطلي يتكون عليه الكلور، ومهبط من النيكل يتكون عليه الهيدروجين.

    عنصر الأنود والكاثود
  3. الغشاء التبادلي

    غشاء بوليمري يمرر أيونات الصوديوم الموجبة فقط، فيبقى الكلور منفصلًا عن الصودا الكاوية.

    الغشاء التبادلي
  4. إطار الخلية والحشوة

    تُضغط العناصر في إطار، وتحكم الحشوات الحواف حتى لا يتسرب المحلول أو الغاز.

    إطار الخلية والحشوة
  5. قانون فاراداي

    كمية الكلور والصودا الكاوية الناتجة تتناسب مع التيار المستمر المار وزمن التشغيل.

    الاستخلاص الكهربائي / قانون فاراداي
  6. جهد الخلية

    يخفض محول القدرة جهد الشبكة ويحوله المقوم إلى تيار مستمر. ويجب أن يتجاوز الجهد المطبق جهد التفكك ومقاومة الغشاء والمحلول.

    محول قدرةجهد الخلية الكهروكيميائية (نيرنست)
محتوى الأصل

اختر نوع الكيان لاستعراض المحتوى المرتبط.

المكونات الرئيسية

الغشاء التبادليIon-Exchange Membraneحسب التكوين
عنصر الأنود والكاثودAnode / Cathode Elementحسب التكوين
إطار الخلية والحشوةCell Frame / Gasketحسب التكوين

الأصول ضمن هذا النظام

يُستخدم في المنشآت

المنشآت التي يدخل فيها هذا الكيان كأصل أو نظام.

مصنع الكلور والصودا الكاويةChlor-Alkali Plant

المبادئ المرتبطة

الاستخلاص الكهربائي / قانون فارادايElectrowinning / Faraday's Law
جهد الخلية الكهروكيميائية (نيرنست)Electrochemical Cell Potential (Nernst)