Modulära membrancellelektrolysörer

INEOS modulära membranelektrolysörer ligger i framkant när det gäller innovation och erbjuder operatörerna en mycket effektiv och hållbar metod för elektrolys. Med en ultralåg strömförbrukning på 1941 kWH/te NaOH vid 6 kA/m²* och en klassledande effekt på 52 000 MTPA NaOH per elektrolysör. Läs mer om hur INEOS elektrolysörer är konstruerade och fungerar nedan.

* Förväntat värde @ 385mbarg, 90°C och 32wt% NaOH, beroende på val av membran och beläggning
**Baserat på 350 dagars drift och 7 kA/m²

Den modulära processen för elektrolysörer med membran

Membrancellselektrolysörer har en förseglad modul som består av två kammare, åtskilda av ett flexibelt katjonbytarmembran, för att förhindra att klor och vätgas blandas. De två kamrarna bildas av anod- respektive katodtrågen, och när de väl är anslutna till en elförsörjning är det där elektrolysen äger rum.

Anod- och katodenheterna (elektroderna) är kritiska designegenskaper hos en elektrolysör och måste tillverkas av speciella material för att förhindra korrosion av kloret.

Anoden är där kloret genereras och tillverkades historiskt sett av grafit- eller platinalegeringar. Moderna elektrolysörer har anoder gjorda av titan för korrosionsbeständighet. Katodelementet är vanligtvis mindre känsligt för korrosion och tillverkas ofta av nickel, även om rostfritt stål kan användas.

Dessutom är varje elektrod belagd för att förbättra effektprestanda och effektivitet i elektrolysprocessen.

• Katodpannbeläggningar främjar elektrokatalytiskt_{H2-utveckling} och ger motstånd mot föroreningsförgiftning och omvända strömmar vid avstängning.
• Anodpannbeläggningar är för elektrokatalytisk främjande av Cl_2-utveckling och har överlägsen alkalisk slitprestanda och lägre utgångsvärden för saltlösningklorat

Det flexibla membranet i mitten av varje modul stöds fullt ut i en "zero-gap"-design för att förhindra att membranmaterialet fladdrar eller kläms (tvärsnitt av en modulenhet som beskrivs nedan).

En modulär elektrolysör i industriell skala, som INEOS BICHLOR Electrolyser, består av sådana moduler som är elektriskt seriekopplade inom en ram. Vanligtvis installeras ett antal elektrolysörer i ett cellrum sida vid sida, med mängden utformad för att uppfylla den totala önskade kapaciteten hos anläggningen.

Operation

• Elektrolyt (saltlösning till anoderna och frätande till katoderna) kommer in genom matarrören och vätar membranet helt i mitten av cellen, för i sig säkrare drift:

• Elektrisk ström börjar flyta genom metallspindlarna och elektroderna i elektrolyscellen

• Natriumjoner (Na⁺) eller kalium (K⁺) passerar genom det semipermeabla jonbytarmembranet

• Klorgasbubblor bildas vid anoden och stiger till toppen av kammaren.
  Vätgasbubblor bildas vid katoden och stiger till toppen

• Klor och vätgas extraheras sedan från toppen av sina respektive kammare

Den övergripande reaktionen för elektrolys av saltlösning är: 2NaCl + 2H₂O → Cl₂ + H₂ + 2NaOH