1. Según diferentes clasificaciones de electrolitos
(1) Electrolizador de solución acuosa
Los electrolizadores de solución acuosa se pueden dividir en dos tipos: electrolizadores de diafragma y electrolizadores sin diafragma. Los electrolizadores de diafragma se pueden dividir en membranas homotrópicas (lana de amianto), membranas iónicas y membranas de electrolitos sólidos (como -Al2O3); Los electrolizadores sin diafragma se pueden dividir en electrolizadores de mercurio y electrolizadores de oxidación.
Cuando se utilizan diferentes electrolitos, la estructura de la celda electrolítica también es diferente.
Los electrolizadores de solución acuosa se dividen en dos tipos: de diafragma y sin diafragma. Generalmente se utilizan electrolizadores de diafragma. Las celdas electrolíticas sin diafragma se utilizan en la producción de clorato y de mercurio a partir de cloro y sosa cáustica. Ampliar el área de superficie del electrodo por unidad de volumen tanto como sea posible puede mejorar la intensidad de producción de la celda electrolítica. Por lo tanto, los electrodos de los electrolizadores de diafragma modernos son en su mayoría verticales. Los electrolizadores muestran diferentes rendimientos y características debido a los diferentes materiales, estructuras, instalaciones, etc. de los componentes internos.
(2) Electrolizador de sales fundidas
Se utiliza principalmente para producir metales de bajo punto de fusión. Se caracteriza por funcionar a altas temperaturas y se debe intentar evitar que entre humedad y evitar que los iones de hidrógeno se reduzcan en el cátodo. Por ejemplo, cuando se prepara sodio metálico, dado que el potencial de reducción catódica de los iones sodio es muy negativo, la reducción es muy difícil. Se debe utilizar sal fundida anhidra o hidróxido fundido que no contenga iones de hidrógeno para evitar la precipitación de hidrógeno en el cátodo. Por este motivo, el proceso de electrólisis debe realizarse a altas temperaturas. Por ejemplo, cuando se electroliza hidróxido de sodio fundido, es de 310 grados. Si contiene cloruro de sodio y se convierte en un electrolito mixto, la temperatura de electrólisis es de aproximadamente 650 grados.
La alta temperatura de la celda electrolítica se puede lograr cambiando el espaciado de los electrodos y convirtiendo la energía eléctrica consumida por la caída de voltaje óhmico en energía térmica. Al electrolizar hidróxido de sodio fundido, el cuerpo del tanque puede estar hecho de hierro o níquel. La electrólisis del electrolito fundido que contiene cloruro a menudo inevitablemente aporta una pequeña cantidad de humedad a las materias primas, lo que hará que el ánodo genere cloro gaseoso húmedo, que tiene un fuerte efecto corrosivo en la celda electrolítica. Por lo tanto, el tanque electrolítico para electrolizar cloruro fundido generalmente utiliza materiales cerámicos o de fosfato, y el hierro se puede usar en piezas que no se ven afectadas por el cloro gaseoso. Los productos del cátodo y del ánodo en el tanque electrolítico de sales fundidas también deben separarse adecuadamente y deben sacarse del tanque lo antes posible para evitar que el sodio metálico del producto del cátodo flote en la superficie del electrolito durante mucho tiempo y más. interactuando con el producto del ánodo o el oxígeno en el aire. .
(3) Electrolizador de solución no acuosa
Dado que los electrolizadores de solución no acuosa suelen ir acompañados de diversas reacciones químicas complejas al producir productos orgánicos o electrolizar materia orgánica, sus aplicaciones son limitadas y pocas están industrializadas. El electrolito orgánico comúnmente utilizado tiene baja conductividad y baja velocidad de reacción. Por lo tanto, se debe utilizar una densidad de corriente más baja y se debe minimizar la separación entre polos. La estructura del electrodo que utiliza lecho fijo o lecho fluidizado tiene una mayor superficie de electrodo, lo que puede mejorar la capacidad de producción del electrolizador.
2. Clasificación según el método de conexión de los electrodos.
Las celdas electrolíticas se pueden dividir en dos tipos: celdas electrolíticas unipolares y celdas electrolíticas bipolares según el método de conexión de los electrodos. En una celda electrolítica unipolar, los electrodos de la misma polaridad están conectados en paralelo con la fuente de alimentación de CC y las polaridades en ambos lados de los electrodos son las mismas, es decir, son ánodos o cátodos al mismo tiempo. Los electrodos en ambos extremos del electrolizador bipolar están conectados a los polos positivo y negativo de la fuente de alimentación de CC, convirtiéndose en ánodos o cátodos. Cuando la corriente fluye a través de la celda electrolítica a través de electrodos conectados en serie, un lado de cada electrodo en el medio es el ánodo y el otro lado es el cátodo, por lo que es bipolar. Cuando el área total del electrodo es la misma, la corriente del electrolizador bipolar es menor y el voltaje es mayor, y la inversión en fuente de alimentación de CC requerida es menor que la del electrolizador unipolar. El tipo multipolar generalmente adopta la estructura de un filtro prensa y es relativamente compacto. Sin embargo, es propenso a sufrir fugas y cortocircuitos, y la estructura del tanque y la gestión de operación son más complicadas que el tipo unipolar. La sección transversal de los electrolizadores monopolares es generalmente rectangular o cuadrada. La forma cilíndrica ocupa un área grande, ocupa poco espacio y rara vez se usa.