Ioonmembraaniga elektrolüüsirakk koosneb peamiselt anoodist, katoodist, ioonvahetusmembraanist, elektrolüüsielemendi raamist ja juhtivast vaskvardast. Ühikrakud on ühendatud järjestikku või paralleelselt, moodustades tervikliku seadmekomplekti. Anood on valmistatud titaanvõrgust ja kaetud titaan- ja ruteeniumoksiididega, et suurendada korrosioonikindlust ja efektiivsust, samas kui katood on valmistatud niklist; ioonvahetusmembraanid (näiteks katioonvahetusmembraanid) lasevad naatriumiioonidel selektiivselt läbi ja isoleerivad anoodi- ja katoodikambrid.

Membraanelektrolüüser on võimeline elektrolüüsima soola ja vett, et toota kloorigaasi ja seebikivi ning seejärel toota edasi koduseks või tööstuslikuks kasutamiseks mõeldud valgendit naatriumhüpokloriti.

Tööpõhimõte ja rakendus

Katioonivahetusmembraanide selektiivse läbilaskvuse tõttu tekib küllastunud soolalahuse elektrolüüsil anoodil kloorgaas, katoodil eraldub vesinikgaas ja naatriumhüdroksiid juhitakse läbi katoodikambri, parandades oluliselt toote puhtust. Seda tehnoloogiat kasutatakse laialdaselt kloorleelise tööstuses energiatarbimise ja reostuse vähendamiseks.

Tehnoloogiline areng ja täiustamine

Materjali optimeerimine: anoodkatmistehnoloogia (näiteks patenteeritud katmismeetodid) parandab elektroodide eluiga ja efektiivsust ning vähendab lisandite gaasisisaldust.

Seadmete uuendamine: suure voolutihedusega bipolaarsed elektrolüüselemendid parandavad loomuliku tsirkulatsiooni disaini abil tootmisvõimsust ja stabiilsust.

Lokaliseerimise edenemine: Kodumaised ioonvahetusmembraaniga elektrolüüserid lähenevad järk-järgult imporditud seadmetele energiatarbimise, voolutõhususe ja muude näitajate osas ning toetavad postide võrgu ümberkujundamist ja pikaajalist töötamist.

Protsessi juhtimine ja haldamine

Elektrolüüsrakkude tööks on vaja rangelt kontrollida selliseid parameetreid nagu temperatuur, soola kontsentratsioon ja voolukiirus ning optimeerida automaatset juhtimist, et säilitada stabiilne tootmine. Näiteks tuleb katoodikambrisse lisada NaOH lahust, et parandada juhtivust ilma puhtust mõjutamata.