复极式离子膜电解槽英文解释翻译、复极式离子膜电解槽的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 bipolar type ion-exchange membrane electrolyzer
分词翻译:
复的英语翻译:
again; answer; compound; duplicate; resume; turn over
【医】 amb-; ambi-; ambo-; re-
极的英语翻译:
bally; cruelly; extreme; fearfully; mighty; pole
【医】 per-; pole; polus
式的英语翻译:
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【医】 F.; feature; formula; Ty.; type
离子膜电解槽的英语翻译:
【化】 ionic exchange membrane cell
专业解析
复极式离子膜电解槽(Bipolar Ion-exchange Membrane Electrolyzer)是一种高效、节能的工业电解装置,主要用于氯碱工业中生产氯气、氢气和烧碱(氢氧化钠)。其核心原理与结构特点如下:
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术语解析与工作原理
- 复极式 (Bipolar):指电解槽的单元结构设计。在这种设计中,一块电极板同时充当相邻两个电解单元(小室)的阳极和阴极。即该板的一面是前一个单元的阴极,另一面是后一个单元的阳极。电流在槽内串联通过各个单元,电压叠加,电流相等。这种结构紧凑、效率高、能耗低,适用于大规模生产。
- 离子膜 (Ion-exchange Membrane):指分隔阳极室和阴极室的关键组件。这是一种具有选择透过性的高分子薄膜(通常为全氟磺酸/羧酸复合膜),只允许特定离子(如Na⁺)通过,阻止阴离子(如Cl⁻)和分子(如H₂O)的跨膜迁移。它替代了传统隔膜法中的石棉隔膜,能有效防止两极产物混合(如Cl₂和H₂混合会爆炸),提高产品纯度和电流效率。
- 电解槽 (Electrolyzer):指容纳电解反应发生的装置主体。它由多个复极式单元叠加组成,包括电极(阳极通常为钛基涂钌铱氧化物涂层,阴极通常为镍基活性涂层)、离子膜、密封垫片、端板等。电解液(饱和食盐水)在电场作用下,在阳极发生氧化反应生成氯气(2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻),在阴极发生还原反应生成氢气和氢氧根离子(2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻),Na⁺通过离子膜迁移至阴极室与OH⁻结合生成NaOH。
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核心优势与工业应用
- 高能效:复极式串联结构降低了电流损耗;离子膜的高选择性减少了副反应,电流效率可达95%以上。
- 高纯度产品:离子膜有效隔离两极产物,生成的氯气纯度>99%,氢气纯度>99.9%,烧碱浓度可达30-35%,杂质(如NaCl、NaClO₃)含量极低。
- 环保与安全:无石棉污染风险;避免氯氢混合,安全性高;单位产品能耗显著低于隔膜法和水银法。
- 主要应用:现代氯碱工业的核心设备,用于大规模生产基础化工原料氯气、氢气和烧碱。氢气也用于合成氨、石油精炼等领域。
参考来源说明:
网络扩展解释
复极式离子膜电解槽是氯碱工业中用于电解食盐水的关键设备,其核心特点在于单元槽结构设计和供电方式。以下是详细解析:
一、基本定义与结构特点
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单元槽结构
复极式电解槽的每个单元槽(除两端外)同时包含阳极和阴极,阴阳极分别位于单元槽的两侧,并通过离子膜分隔。这种一体化设计使电流在单元槽内部直接传递,减少了外部导电部件的使用。
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导电方式
采用串联供电,所有单元槽依次连接,形成高电压、低电流的运行模式。相比之下,单极式电解槽为并联,需单独连接电极,导致高电流、低电压。
二、工作原理
电解过程中:
- 阳极侧:盐水(NaCl溶液)中的Cl⁻被氧化生成Cl₂,Na⁺通过离子膜迁移至阴极侧。
- 阴极侧:H₂O分解生成H₂和OH⁻,OH⁻与Na⁺结合生成NaOH。
三、与单极式的对比
对比项 |
复极式电解槽 |
单极式电解槽 |
电极分布 |
单元槽两侧均有电极(阴阳极一体) |
单元槽仅单一电极(阳极或阴极) |
供电方式 |
串联(低电流、高电压) |
并联(高电流、低电压) |
导电金属用量 |
少(电路损耗小) |
多(需单独连接每个单元槽) |
制造精度要求 |
较高(避免泄漏和短路) |
较低 |
四、优缺点分析
-
优点
- 节能高效:串联供电减少导电损耗,整流效率高;
- 灵活性:可根据产能需求调整单元槽数量;
- 材料成本低:导电金属用量少。
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缺点
- 高电压运行易产生杂散电流腐蚀;
- 制造和组装精度要求严格,密封面需二次加工防泄漏。
五、技术创新与应用
新型复极式电解槽(如NBZ-2.7型)通过膜极距结构和弹性阴极设计,降低溶液电压降,提升电流效率。GL型电解槽则优化密封结构,减少泄漏风险。
如需进一步了解工艺流程或参数控制,可参考中的详细分析。
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