Osnovna vrijednost i tehnički sastav titanijumskih anoda u hlor{0}}alkalnoj industriji

Osnovna vrijednost i tehnički sastav titanijumskih anoda u hlor{0}}alkalnoj industriji

U hlor{0}}alkalnoj industriji, osnovni proces je elektroliza zasićene slane vode za proizvodnju hlora, kaustične sode i vodonika. Anoda, kao ključna komponenta procesa elektrolize, direktno određuje potrošnju energije, efikasnost i radnu stabilnost. Titanijumska anoda, opšte poznata kao dimenzionalno stabilna anoda (DSA), u potpunosti je zamenila tradicionalne grafitne anode kao industrijski standard od 1970-ih zbog svog revolucionarnog tehnološkog napretka.

Suština titanijumske anode je kompozitni materijal elektrode. Njegova podloga je napravljena od industrijskog čistog titanijuma (razreda TA1/TA2), formiranog u mrežicu ili ploču da obezbedi mehaničku podršku i provodljivost. Funkcionalno jezgro je elektrokatalitička aktivna prevlaka na nivou mikrona- koja se nanosi na površinu titanijumske podloge kroz procese kao što je oksidacija termičkom razgradnjom. Ovaj premaz se prvenstveno sastoji od oksida plemenitih metala, najčešće sistema na bazi rutenijuma-titanijuma (npr. RuO₂-TiO₂) i sistema na bazi iridijuma-tantala (npr. IrO₂-Ta₂O₅).

Ova struktura pruža osnovne prednosti. Prvo, titanijum supstrat pasivizira pod uslovima elektrolize, trpeći minimalne promene dimenzija. Ovo osigurava dugotrajan-stabilan razmak između elektroda u elektrolizeru, sprječavajući kontinuirano povećanje napona uzrokovano potrošnjom elektroda. Drugo, aktivni premaz pokazuje izvrsna katalitička svojstva za reakciju evolucije hlora, značajno smanjujući elektrohemijski prepotencijal i na taj način postižući značajne uštede u potrošnji DC energije. Konačno, njegova visoka katalitička selektivnost učinkovito potiskuje sporednu reakciju evolucije kisika. Ovo ne samo da poboljšava čistoću proizvoda od hlora, već i produžava njegov vijek trajanja sa nekoliko mjeseci za grafitne anode na šest godina ili više. Trenutno, konvencionalni procesi membranskih ćelija uglavnom koriste isplativ premaz na bazi rutenijuma-titanijuma, dok procesi sa jakim sporednim reakcijama evolucije kiseonika (npr. oni upareni sa tehnologijom depolarizovane katode kiseonika- ili proizvodnjom klorata) moraju koristiti stabilniji premaz na bazi 2}tantala{1} iridijuma{1}