आयन झिल्ली इलेक्ट्रोलाइटिक सेल मुख्य रूप से एक एनोड, एक कैथोड, एक आयन एक्सचेंज झिल्ली, एक इलेक्ट्रोलाइटिक सेल फ्रेम और एक प्रवाहकीय तांबे की छड़ से बना होता है। यूनिट सेल को श्रृंखला या समानांतर में संयोजित करके उपकरणों का एक पूरा सेट बनाया जाता है। एनोड टाइटेनियम जाल से बना होता है और संक्षारण प्रतिरोध और दक्षता को बढ़ाने के लिए टाइटेनियम और रूथेनियम ऑक्साइड के साथ लेपित होता है, जबकि कैथोड निकल से बना होता है; आयनिक विनिमय झिल्ली (जैसे कि धनायन विनिमय झिल्ली) चुनिंदा रूप से सोडियम आयनों को गुजरने देती है और एनोड और कैथोड डिब्बों को अलग करती है।

झिल्ली इलेक्ट्रोलाइजर सेल नमक और पानी का इलेक्ट्रोलाइजेशन करके क्लोरीन गैस और कास्टिक सोडा का उत्पादन करने में सक्षम है, और फिर घरेलू या औद्योगिक उपयोग के लिए ब्लीच सोडियम हाइपोक्लोराइट का उत्पादन करता है।

कार्य सिद्धांत और अनुप्रयोग

धनायन विनिमय झिल्लियों की चयनात्मक पारगम्यता के आधार पर, संतृप्त खारा घोल का इलेक्ट्रोलाइज़ करते समय, एनोड पर क्लोरीन गैस उत्पन्न होती है, कैथोड पर हाइड्रोजन गैस निकलती है, और कैथोड कक्ष के माध्यम से सोडियम हाइड्रॉक्साइड डिस्चार्ज होता है, जिससे उत्पाद की शुद्धता में काफी सुधार होता है। इस तकनीक का व्यापक रूप से क्लोर क्षार उद्योग में ऊर्जा की खपत और प्रदूषण को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है।

तकनीकी विकास और सुधार

सामग्री अनुकूलन: एनोड कोटिंग प्रौद्योगिकी (जैसे पेटेंट कोटिंग विधियां) इलेक्ट्रोड के जीवन और दक्षता में सुधार करती है, और अशुद्धता गैस की मात्रा को कम करती है।

उपकरण उन्नयन: उच्च धारा घनत्व द्विध्रुवीय इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाएं प्राकृतिक परिसंचरण डिजाइन के माध्यम से उत्पादन क्षमता और स्थिरता में सुधार करती हैं।

स्थानीयकरण प्रगति: घरेलू आयन एक्सचेंज झिल्ली इलेक्ट्रोलाइजर धीरे-धीरे बिजली की खपत, वर्तमान दक्षता और अन्य संकेतकों के संदर्भ में आयातित उपकरणों के करीब पहुंच रहे हैं, और पोल ग्रिड परिवर्तन और दीर्घकालिक संचालन का समर्थन करते हैं।

प्रक्रिया नियंत्रण और प्रबंधन

इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाओं के संचालन के लिए तापमान, नमक सांद्रता और प्रवाह दर जैसे मापदंडों पर सख्त नियंत्रण और स्थिर उत्पादन बनाए रखने के लिए स्वचालित नियंत्रण के अनुकूलन की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, शुद्धता को प्रभावित किए बिना चालकता बढ़ाने के लिए कैथोड कक्ष को NaOH समाधान के साथ पूरक करने की आवश्यकता होती है।