氯堿工業(yè)節(jié)能電極的研究與開發(fā)
目前生產(chǎn)氯堿工業(yè)陰極電極的工藝主要是涂刷熱分解法和電化學(xué)沉積法, 它們制備的電極容易出現(xiàn)“龜裂"和顆粒堆積現(xiàn)象(圖A),使電極結(jié)構(gòu)不夠 穩(wěn)定,在電解條件下造成電極涂層剝落,活性位點不能完全暴露(圖B),電極 催化性能衰減,槽電壓升高;此外,電極在制備過程中容易夾帶部分有機溶劑, 在后續(xù)爐燒過程中污染/覆蓋電極表面。針對上述問題,本項目采用水熱合成 法制備一種新型電極,該電極表面涂層呈現(xiàn)開放式納米棒狀結(jié)構(gòu)(圖C), 溶液和氣體在電極表面可以自由進(jìn)出(圖D),能夠充分暴露活性位點,提高催 化活性。并使槽壓降低200 mV,電流密度增加500 A/m ,能耗降低13.3%。目 前,該析氫及析氯電極已經(jīng)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán),滿足替代傳統(tǒng)氯堿工業(yè)電極 材料的要求,屬于國際一流國內(nèi)領(lǐng)軍的高新技術(shù)。市場及經(jīng)濟效益分析: 我國2011年至2013年,全國燒堿產(chǎn)量分別為2466、2698. 6、2854. 1 萬噸,而2014年上半年就已生產(chǎn)1580萬噸,我國每年的燒堿產(chǎn)量都在緩慢增加。 所以采用新型電極降低槽電壓,爭取大力度的節(jié)能降耗顯然是十分必要的。本產(chǎn) 品是運用于氯堿工業(yè)電解槽的新型電極,相比于傳統(tǒng)電極,該電極具有更低的過 電位且使用壽命更長,由此我們確定我們的目標(biāo)市場是全國范圍內(nèi)的氯堿廠,由 于目前國內(nèi)只有北化機一家具有此項技術(shù),所以市場競爭相對較小,市場需求 巨大,產(chǎn)業(yè)前景廣闊,國內(nèi)市場容量每10萬噸離子膜燒堿需要3600m2陰電 極,我國氯堿需求巨大市場容量大。
重慶大學(xué)
2021-04-11