Jonų membranos elektrolizės elementas daugiausia sudarytas iš anodo, katodo, jonų mainų membranos, elektrolizės elemento rėmo ir laidžiojo vario strypo. Elementiniai elementai yra sujungti nuosekliai arba lygiagrečiai, kad sudarytų visą įrangos komplektą. Anodas pagamintas iš titano tinklelio ir padengtas titano bei rutenio oksidais, siekiant padidinti atsparumą korozijai ir efektyvumą, o katodas pagamintas iš nikelio; jonų mainų membranos (pvz., katijonų mainų membranos) selektyviai praleidžia natrio jonus ir izoliuoja anodo ir katodo skyrius.

Membraninis elektrolizės elementas gali elektrolizuoti druską ir vandenį, kad gautų chloro dujas ir kaustinę sodą, o vėliau gaminti buitiniam ar pramoniniam naudojimui skirtą baliklį natrio hipochloritą.

Veikimo principas ir taikymas

Dėl selektyvaus katijonų mainų membranų pralaidumo, elektrolizuojant sočiųjų druskos tirpalą, anode susidaro chloro dujos, katode išsiskiria vandenilio dujos, o per katodo kamerą išleidžiamas natrio hidroksidas, taip žymiai pagerinant produkto grynumą. Ši technologija plačiai naudojama chloro šarmų pramonėje, siekiant sumažinti energijos suvartojimą ir taršą.

Technologinė plėtra ir tobulinimas

Medžiagų optimizavimas: anodo dengimo technologija (pvz., patentuoti dengimo metodai) pagerina elektrodų tarnavimo laiką ir efektyvumą bei sumažina priemaišų dujų kiekį.

Įrangos atnaujinimas: didelio srovės tankio bipoliniai elektrolitiniai elementai pagerina gamybos pajėgumus ir stabilumą dėl natūralios cirkuliacijos konstrukcijos.

Lokalizacijos eiga: vietiniai jonų mainų membraniniai elektrolizeriai pagal energijos suvartojimą, srovės efektyvumą ir kitus rodiklius pamažu artėja prie importuotos įrangos, taip pat palaiko polių tinklo transformaciją ir ilgalaikį veikimą.

Procesų kontrolė ir valdymas

Elektrolizės elementų veikimui reikalingas griežtas parametrų, tokių kaip temperatūra, druskos koncentracija ir srauto greitis, valdymas, taip pat automatinio valdymo optimizavimas, siekiant palaikyti stabilią gamybą. Pavyzdžiui, katodo kamerą reikia papildyti NaOH tirpalu, kad padidėtų laidumas nepaveikiant grynumo.