Þróunarstaða rafgreiningartækja

Fjarlægðin milli bakskautsins og rafskautsins er einn af mikilvægum þáttum sem hafa áhrif á frumuspennuna. Eftir því sem pólabilið eykst eykst ohmska spennufallið í tankinum og tankspennan eykst. Sérstaklega þegar unnið er með miklum straumi er þetta spennutap alvarlegra. Nútíma rafgreiningartæki nota ýmsar ráðstafanir til að draga úr skautabilinu, svo sem að nota dreifð rafskaut og breyttar skiljur til að búa til rafgreiningarfrumuvirki á núllpólum. Dvalartími raflausnarinnar í rafgreiningarklefanum hefur ekki aðeins áhrif á framleiðslugetu búnaðarins heldur hefur það einnig í sumum tilfellum áhrif á núverandi skilvirkni rafgreiningarferlisins. Til dæmis, við framleiðslu á natríumklórati með rafgreiningu, eru milliafurðin hýdróklórsýra (HClO) og hýpklórsýra. Efnaviðbrögðin milli klóratjóna (ClO3) eru mjög hæg. Ef það er skilið eftir í rafgreiningarklefanum í langan tíma mun það ekki aðeins draga úr nýtingarhraða rafgreiningarfrumunnar, heldur munu hýpóklórítjónirnar verða oxaðar á rafskautsyfirborðinu eða minnkað á bakskautyfirborðinu, sem dregur úr núverandi skilvirkni. . Þess vegna leitast nútíma rafgreiningarhönnun við að draga úr rúmmálinu og leyfa raflausninni að flæða hratt meðfram rafskautunum. Ef þörf er á frekari viðbrögðum er hægt að setja sjálfstæðan efnakljúf fyrir utan rafgreiningartækið.
Rafskautin í rafgreiningarklefanum eru sett upp lóðrétt til að vera þéttari, auðvelt er að tengja leiðandi plöturnar og það er gagnlegt að draga úr kúluáhrifum. Vegna þess að það eru oft loftbólur á yfirborði rafskautsins þar sem gas losnar, mun það draga úr vinnuyfirborði rafskautsins. Að auki verður lausnin nálægt rafskautinu einnig fyllt með loftbólum, sem eykur viðnám lausnarinnar. Þetta fyrirbæri er kallað "bubble effect". Hins vegar, nálægt lóðrétta rafskautsyfirborðinu, er hægt að nota eiginleika mikillar loftunar, lágs lausnarþéttleika og hratt hækkandi hraða í lausninni til að mynda náttúrulega blóðrás raflausnarinnar, flýta fyrir loftbólunum til að yfirgefa rafskautsyfirborðið og draga úr kúlu. áhrif. Þegar lóðrétta rafskautið er notað sem gasrafskaut er lögun rafskautsins að mestu leyti möskva, sem eykur ekki aðeins vinnuyfirborðið heldur auðveldar einnig að losa loftbólur.
Rafgreiningarfrumuefni geta verið stál, sement, keramik osfrv. Stál er basaþolið og er það mest notað. Fyrir mjög ætandi raflausn skal innan í stáltankinum vera klætt með blýi, gervi plastefni eða gúmmíi.
Sem stendur eru rafgreiningartæki að þróast í átt að mikilli afkastagetu og lítilli orkunotkun. Tvískauta rafgreiningartækið er hentugur fyrir stórframleiðslu og hefur verið notaður í vatnsrafgreiningu og klór-alkalíiðnaði.
Flestar rafgreiningarfrumur til vetnisframleiðslu með vatnsrafgreiningu nota járn sem bakskautsyfirborð og nikkel sem rafskautsyfirborð í röð rafgreiningarfrumu (sem lítur út eins og síupressa) til að rafgreina vatnslausnir af ætandi kalíum eða ætandi gosi. Súrefni kemur út úr rafskautinu og vetni kemur út úr bakskautinu. Þessi aðferð er dýrari en varan hefur mikla hreinleika og getur beint framleitt vetni með meira en 99,7% hreinleika.