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氣體擴(kuò)散電極是如何講電化學(xué)工藝去極化?

更新時間:2022-05-11      點擊次數(shù):786
  氣體擴(kuò)散電極可以用于將電化學(xué)工藝去極化;例如,氯堿電解可以通過將氧氣供給一個氣體擴(kuò)散陰極而不是通過在一個金屬陰極上析氣態(tài)氫來進(jìn)行,其中相關(guān)的節(jié)能為約30%。然而,氯堿池中的一個耗氧氣陰極必須在一側(cè)上面對一個氣體腔并且在另一側(cè)上面對一個液體電解質(zhì)腔,在這里產(chǎn)`生了一種苛性堿溶液。已知的氣體擴(kuò)散電極不能承受工業(yè)尺寸(即,具有超過30cm總高度)電解器中的產(chǎn)物苛性堿溶液的液壓頭,這可以通過對該氣體腔施加壓力僅補(bǔ)償?shù)揭欢ǖ某潭?。由該液體柱施加的壓力事實上在底部比在頂部高,除非采取使電池設(shè)計復(fù)雜化的具體對策,例如在笨重的氣囊設(shè)計中,非常昂貴并且不太可靠,或在滲濾器型電池中,。滲濾器構(gòu)件可以有效地破壞液體腔中的液壓頭,另一方面是昂貴的并且添加了不希望的歐姆降到電池結(jié)構(gòu)中。滲濾器事實上由具有某一較小厚度、填充有液體電解質(zhì)的多孔本體組成,同時根據(jù)需要充當(dāng)在氣體擴(kuò)散電極與隔膜分離器之間的隔離件以便補(bǔ)償氣體擴(kuò)散電極的差的尺寸限定以及剛性,這使得它們不適合界定一個具有足夠低厚度的有限間隙腔。
 
  而且,電冶金的應(yīng)用,例如金屬電解提取,可能從與去極化工藝有關(guān)的節(jié)能獲益,在這種情況下,在陽極側(cè):事實上金屬電沉積是在適合的電解器的陰極側(cè)上進(jìn)行的,而氧氣是在陽極上析出的。在一個適合的氣體擴(kuò)散陽極上通過氫氣氧化而進(jìn)行的析氧置換會導(dǎo)致非常高的節(jié)能,然而,由于已知的氣體擴(kuò)散電極的機(jī)械特性(使他們不適用于界定多個窄隙腔)使之變得困難,這限制了它們在未分開的電解池(是電冶金工藝的典型)中的應(yīng)用。此外,還在這種情況下,已知的氣體擴(kuò)散電極將不能承受通常用于工業(yè)尺寸電解器中的電解溶液的液壓頭。
 
  因此,所希望的將是提供一種氣體擴(kuò)散電極,這種電極十分具有改進(jìn)的機(jī)械特性,適于作為一種自立式構(gòu)件(具有低的結(jié)構(gòu)允差和足夠的剛度以便界定一個電解池的窄隙腔)來操作,能夠提供一種靜液壓屏障(適用于承受是工業(yè)電解器的典型的例如20kPa或更高的液壓頭)。
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