
【化】 Billiter-Siemens cell
compare; compete; ratio; than
【医】 proportion; ratio
【经】 Benelux; benelux customs union; benelux economic union
benefit; favourable; profit; sharp
especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex
west; Western
class; door; gate; gateway; ostium; phylum; school
【计】 gate
【医】 binary division; hili; hilum; hilus; phylum; pore; Pori; porta; portae
portal; porus; pyla
【经】 portal
【机】 leaven
【化】 diaphragm electrolyzer
比利特-西门子隔膜电解槽(Billiter-Siemens Diaphragm Electrolytic Cell)是一种用于氯碱工业的电解装置,其核心功能是通过电解食盐水(NaCl溶液)生产氯气、氢气和氢氧化钠。该技术由英国化学家James Billiter与德国西门子公司合作改进,结合了隔膜法的核心设计理念,现已成为工业电解领域的重要设备。
电解槽采用多孔性隔膜材料(早期为石棉,现多使用改性聚合物)将阳极区与阴极区物理分隔,允许离子迁移但阻止气体混合。阳极通常采用钛基涂层电极(如钌铱涂层),阴极多为镍合金材料。电解过程中,阳极发生氯离子氧化反应:
$$
2Cl^- → Cl_2↑ + 2e^-
$$
阴极则进行水的还原反应:
$$
2H_2O + 2e^- → H_2↑ + 2OH^-
$$
钠离子通过隔膜迁移至阴极区,与氢氧根结合生成氢氧化钠溶液。
1892年Billiter取得英国专利GB189201543A,改进了隔膜材料的渗透率控制技术。西门子工程师在1929年引入模块化槽体设计,将电流效率提升至95%以上(来源:《电化学工程基础》,Springer出版)。现代版本采用零极距结构和活性阴极涂层,能耗较传统设计降低约30%(来源:美国化学会《工业与工程化学研究》期刊)。
该设备主要用于:
"比利特-西门子隔膜电解槽"(Billiter-Siemens Diaphragm Cell)是一种特定类型的隔膜电解槽,主要用于工业电解过程。以下是综合多个来源的详细解释:
该电解槽属于隔膜电解槽的一种,其核心设计是通过物理隔膜分隔阳极和阴极区域,以防止产物混合并控制反应路径。名称中的"比利特"(Billiter)可能指其设计者或专利技术,"西门子"则可能关联西门子公司的技术应用或改进。
主要用于氯碱工业,例如电解食盐水生产氯气、氢气和氢氧化钠。隔膜的存在可有效防止氯气与氢气混合引发爆炸,同时提高产物纯度。
如需进一步了解技术参数或具体工业案例,可参考的高权威性来源。
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