1. Selon différentes classifications d'électrolytes
(1) Électrolyseur en solution aqueuse
Les électrolyseurs en solution aqueuse peuvent être divisés en deux types : les électrolyseurs à membrane et les électrolyseurs sans diaphragme. Les électrolyseurs à membrane peuvent être divisés en membranes homotropes (laine d'amiante), membranes ioniques et membranes à électrolyte solide (telles que -Al2O3) ; les électrolyseurs sans diaphragme peuvent être divisés en électrolyseurs à mercure et électrolyseurs à oxydation.
Lors de l'utilisation de différents électrolytes, la structure de la cellule électrolytique est également différente.
Les électrolyseurs à solution aqueuse sont divisés en deux types : à diaphragme et sans diaphragme. Des électrolyseurs à membrane sont généralement utilisés. Les cellules électrolytiques sans diaphragme sont utilisées dans la production de chlorate et de mercure, de chlore et de soude caustique. L'agrandissement autant que possible de la surface de l'électrode par unité de volume peut améliorer l'intensité de production de la cellule électrolytique. Par conséquent, les électrodes des électrolyseurs à membrane modernes sont pour la plupart verticales. Les électrolyseurs présentent des performances et des caractéristiques différentes en raison des différents matériaux, structures, installations, etc. des composants internes.
(2) Électrolyseur à sel fondu
Il est principalement utilisé pour produire des métaux à bas point de fusion. Il se caractérise par un fonctionnement à des températures élevées et doit essayer d'empêcher l'humidité de pénétrer et d'éviter la réduction des ions hydrogène sur la cathode. Par exemple, lors de la préparation de sodium métallique, puisque le potentiel de réduction cathodique des ions sodium est très négatif, la réduction est très difficile. Du sel fondu anhydre ou de l'hydroxyde fondu qui ne contient pas d'ions hydrogène doit être utilisé pour éviter la précipitation d'hydrogène à la cathode. C’est pour cette raison que le processus d’électrolyse doit être effectué à des températures élevées. Par exemple, lors de l’électrolyse de l’hydroxyde de sodium fondu, la température est de 310 degrés. S'il contient du chlorure de sodium et devient un électrolyte mixte, la température d'électrolyse est d'environ 650 degrés.
La température élevée de la cellule électrolytique peut être obtenue en modifiant l'espacement des électrodes et en convertissant l'énergie électrique consommée par la chute de tension ohmique en énergie thermique. Lors de l'électrolyse de l'hydroxyde de sodium fondu, le corps du réservoir peut être en fer ou en nickel. L'électrolyse de l'électrolyte fondu contenant du chlorure amène souvent inévitablement une petite quantité d'humidité dans les matières premières, ce qui amènera l'anode à générer du chlore gazeux humide, ce qui a un fort effet corrosif sur la cellule électrolytique. Par conséquent, le réservoir électrolytique pour électrolyser le chlorure fondu utilise généralement des matériaux céramiques ou phosphatés, et le fer peut être utilisé dans des pièces qui ne sont pas affectées par le chlore gazeux. Les produits cathodiques et anodiques dans le réservoir électrolytique à sel fondu doivent également être correctement séparés et doivent être évacués du réservoir dès que possible pour empêcher le produit cathodique, le sodium métallique, de flotter à la surface de l'électrolyte pendant une longue période et davantage. interagir avec le produit anodique ou l’oxygène de l’air. .
(3) Électrolyseur en solution non aqueuse
Étant donné que les électrolyseurs en solution non aqueuse sont souvent accompagnés de diverses réactions chimiques complexes lors de la production de produits organiques ou de l’électrolyse de matières organiques, leurs applications sont limitées et peu sont industrialisées. L'électrolyte organique couramment utilisé a une faible conductivité et une faible vitesse de réaction. Par conséquent, une densité de courant plus faible doit être utilisée et l’espacement des pôles doit être minimisé. La structure d'électrode utilisant un lit fixe ou un lit fluidisé présente une plus grande surface d'électrode, ce qui peut améliorer la capacité de production de l'électrolyseur.
2. Classification selon la méthode de connexion des électrodes
Les cellules électrolytiques peuvent être divisées en deux types : les cellules électrolytiques unipolaires et les cellules électrolytiques bipolaires selon la méthode de connexion des électrodes. Dans une cellule électrolytique unipolaire, des électrodes de même polarité sont connectées en parallèle à l'alimentation CC, et les polarités des deux côtés des électrodes sont les mêmes, c'est-à-dire qu'elles sont à la fois des anodes ou des cathodes. Les électrodes aux deux extrémités de l'électrolyseur bipolaire sont connectées aux pôles positifs et négatifs de l'alimentation CC, devenant ainsi des anodes ou des cathodes. Lorsque le courant circule à travers la cellule électrolytique à travers des électrodes connectées en série, un côté de chaque électrode au milieu est l'anode et l'autre côté est la cathode, elle est donc bipolaire. Lorsque la surface totale de l'électrode est la même, le courant de l'électrolyseur bipolaire est plus petit et la tension est plus élevée, et l'investissement en alimentation CC requis est inférieur à celui de l'électrolyseur unipolaire. Le type multipolaire adopte généralement la structure d’un filtre-presse et est relativement compact. Cependant, il est sujet aux fuites et aux courts-circuits, et la structure du réservoir et la gestion des opérations sont plus compliquées que le type unipolaire. La section transversale des électrolyseurs monopolaires est généralement rectangulaire ou carrée. La forme cylindrique occupe une grande surface, utilise peu d'espace et est rarement utilisée.