이온막 전해셀은 주로 양극, 음극, 이온 교환막, 전해셀 프레임, 그리고 전도성 구리 막대로 구성됩니다. 각 단위 셀은 직렬 또는 병렬로 연결되어 완전한 장비 세트를 형성합니다. 양극은 티타늄 메시로 제작되고 내식성과 효율을 높이기 위해 티타늄 및 루테늄 산화물로 코팅되며, 음극은 니켈로 제작됩니다. 이온 교환막(예: 양이온 교환막)은 나트륨 이온만 선택적으로 통과시켜 양극과 음극을 분리합니다.

막 전해조 셀은 소금과 물을 전기분해하여 염소가스와 가성소다를 생산하고, 이를 통해 가정이나 산업용 표백제인 차아염소산나트륨을 생산할 수 있습니다.

작동 원리 및 응용

양이온 교환막의 선택적 투과성을 기반으로, 포화 식염수를 전기분해할 때 양극에서는 염소 가스가 생성되고, 음극에서는 수소 가스가 방출되며, 음극 챔버를 통해 수산화나트륨이 배출되어 제품의 순도가 크게 향상됩니다. 이 기술은 염소 알칼리 산업에서 에너지 소비와 오염을 줄이기 위해 널리 사용되고 있습니다.

기술 개발 및 개선

재료 최적화: 양극 코팅 기술(특허받은 코팅 방법 등)은 전극 수명과 효율성을 개선하고 불순물 가스 함량을 줄입니다.

장비 업그레이드: 고전류 밀도 양극성 전해 셀은 자연 순환 설계를 통해 생산 용량과 안정성을 향상시킵니다.

국산화 진전: 국내 이온교환막 전해조는 전력소모, 전류효율 등 지표에서 점차 수입 장비 수준에 근접하고 있으며, 극지 송전망 전환 및 장기 운영을 지원합니다.

프로세스 제어 및 관리

전해조 작동에는 온도, 염 농도, 유량 등의 매개변수를 엄격하게 제어하고, 안정적인 생산을 유지하기 위한 자동 제어를 최적화해야 합니다. 예를 들어, 순도에 영향을 주지 않으면서 전도도를 높이기 위해 음극실에 NaOH 용액을 보충해야 합니다.