इलेक्ट्रोलाइज़र की विकास स्थिति

कैथोड और एनोड के बीच की दूरी सेल वोल्टेज को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारकों में से एक है। जैसे-जैसे पोल की दूरी बढ़ती है, टैंक में ओमिक वोल्टेज ड्रॉप बढ़ता है और टैंक वोल्टेज बढ़ता है। विशेष रूप से उच्च धारा के साथ काम करते समय, यह वोल्टेज हानि अधिक गंभीर होती है। आधुनिक इलेक्ट्रोलाइज़र पोल रिक्ति को कम करने के लिए विभिन्न उपाय अपनाते हैं, जैसे शून्य पोल रिक्ति इलेक्ट्रोलाइटिक सेल संरचनाएं बनाने के लिए विसरित एनोड और संशोधित विभाजक का उपयोग करना। इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में इलेक्ट्रोलाइट का निवास समय न केवल उपकरण की उत्पादन क्षमता को प्रभावित करता है, बल्कि, कुछ मामलों में, इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया की वर्तमान दक्षता को भी प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा सोडियम क्लोरेट के उत्पादन में, मध्यवर्ती उत्पाद हाइपोक्लोरस एसिड (HClO) और हाइपोक्लोरस एसिड होते हैं। क्लोरेट आयनों (ClO3) के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया बहुत धीमी होती है। यदि इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में लंबे समय तक छोड़ दिया जाए, तो यह न केवल इलेक्ट्रोलाइटिक सेल की उपयोग दर को कम कर देगा, बल्कि हाइपोक्लोराइट आयन एनोड सतह पर ऑक्सीकृत हो जाएंगे या कैथोड सतह पर कम हो जाएंगे, जिससे वर्तमान दक्षता कम हो जाएगी। . इसलिए, आधुनिक इलेक्ट्रोलाइज़र डिज़ाइन वॉल्यूम को कम करने और इलेक्ट्रोलाइट को इलेक्ट्रोड के साथ तेज़ी से प्रवाहित करने का प्रयास करते हैं। यदि आगे की प्रतिक्रियाओं की आवश्यकता होती है, तो इलेक्ट्रोलाइज़र के बाहर एक स्वतंत्र रासायनिक रिएक्टर स्थापित किया जा सकता है।
इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में इलेक्ट्रोड अधिक कॉम्पैक्ट होने के लिए लंबवत स्थापित होते हैं, प्रवाहकीय प्लेटों को कनेक्ट करना आसान होता है, और यह बुलबुले के प्रभाव को कम करने में सहायक होता है। क्योंकि इलेक्ट्रोड की सतह पर जहां गैस निकलती है वहां अक्सर बुलबुले होते हैं, इससे इलेक्ट्रोड का कार्यशील सतह क्षेत्र कम हो जाएगा। इसके अलावा, इलेक्ट्रोड के पास का घोल भी बुलबुले से भर जाएगा, जिससे घोल का प्रतिरोध बढ़ जाएगा। इस घटना को "बुलबुला प्रभाव" कहा जाता है। हालांकि, ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड सतह के पास, उच्च वातन, कम समाधान घनत्व और समाधान में तेजी से बढ़ती गति की विशेषताओं का उपयोग इलेक्ट्रोलाइट के प्राकृतिक परिसंचरण को बनाने, इलेक्ट्रोड सतह को छोड़ने के लिए बुलबुले को तेज करने और बुलबुले को कम करने के लिए किया जा सकता है। प्रभाव। जब ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड का उपयोग गैस इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाता है, तो इलेक्ट्रोड का आकार ज्यादातर जाल होता है, जो न केवल कामकाजी सतह क्षेत्र को बढ़ाता है, बल्कि बुलबुले से बचने की सुविधा भी देता है।
इलेक्ट्रोलाइटिक सेल सामग्री स्टील, सीमेंट, सिरेमिक आदि हो सकती है। स्टील क्षार प्रतिरोधी है और इसका सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। अत्यधिक संक्षारक इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, स्टील टैंक के अंदर सीसा, सिंथेटिक राल या रबर से पंक्तिबद्ध किया जाना चाहिए।
वर्तमान में, इलेक्ट्रोलाइज़र बड़ी क्षमता और कम ऊर्जा खपत की दिशा में विकसित हो रहे हैं। द्विध्रुवी इलेक्ट्रोलाइज़र बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है और इसका उपयोग जल इलेक्ट्रोलिसिस और क्लोर-क्षार उद्योगों द्वारा किया गया है।
जल इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से हाइड्रोजन उत्पादन के लिए अधिकांश इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाएं कास्टिक पोटेशियम या कास्टिक सोडा के जलीय घोल को इलेक्ट्रोलाइज करने के लिए श्रृंखला इलेक्ट्रोलाइटिक सेल (फिल्टर प्रेस की तरह दिखने वाली) में कैथोड सतह के रूप में लोहे और एनोड सतह के रूप में निकल का उपयोग करती हैं। एनोड से ऑक्सीजन निकलती है और कैथोड से हाइड्रोजन निकलती है। यह विधि अधिक महंगी है, लेकिन उत्पाद में उच्च शुद्धता है और यह 99.7% से अधिक शुद्धता के साथ सीधे हाइड्रोजन का उत्पादन कर सकता है।