Với sự khan hiếm ngày càng tăng của các nguồn tài nguyên nước ngọt toàn cầu và nhu cầu phát triển bền vững ngày càng tăng, việc phát triển và sử dụng các nguồn tài nguyên nước biển dồi dào đã trở thành một lựa chọn chiến lược quan trọng đối với nhiều quốc gia và khu vực. Trong số đó, thiết bị nước biển điện phân, là một công nghệ then chốt, đã cho thấy tiềm năng to lớn trong nhiều lĩnh vực như khử muối nước biển và khai thác tài nguyên.

1、 Tổng quan về thiết bị điện phân nước biển

(1) Định nghĩa và Nguyên tắc
Thiết bị điện phân nước biển là thiết bị sử dụng phương pháp điện hóa để điện phân nước biển nhằm đạt được mục đích cụ thể. Nguyên lý cơ bản là dưới tác động của dòng điện một chiều, các muối như natri clorua có trong nước biển sẽ trải qua phản ứng ion hóa trong bình điện phân. Lấy ví dụ về việc điều chế natri hypoclorit, trên anot, các ion clorua mất electron và tạo ra khí clo; trên catot, khí hydro sẽ được giải phóng hoặc các ion hydroxide sẽ được tạo ra. Nếu được kiểm soát đúng cách, có thể thu được dung dịch natri hypoclorit có nồng độ cao và ổn định, có tính oxy hóa mạnh và có thể được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực xử lý nước, khử trùng và khử trùng.

(2) Các thành phần chính

1. Hệ thống điều khiển và chỉnh lưu công suất
Cung cấp nguồn điện DC ổn định và đáng tin cậy là chìa khóa để đảm bảo quá trình điện phân diễn ra suôn sẻ. Thiết bị điện phân nước biển hiện đại thường sử dụng bộ chỉnh lưu hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng, có thể điều chỉnh chính xác điện áp và dòng điện đầu ra theo nhu cầu thực tế.

2. Bình điện phân
Đây là vị trí cốt lõi của phản ứng điện phân. Để cải thiện hiệu suất điện phân và giảm mức tiêu thụ năng lượng, cell điện phân mới được làm bằng vật liệu đặc biệt như điện cực phủ titan, không chỉ có khả năng chống ăn mòn mạnh mà còn giảm hiệu quả sự xuất hiện của các phản ứng phụ. Trong khi đó, việc tối ưu hóa thiết kế cấu trúc cell điện phân cũng có lợi cho việc cải thiện điều kiện truyền khối, giúp tách và thu thập các sản phẩm điện phân dễ dàng hơn.

3. Hệ thống điều khiển
Hệ thống điều khiển thông minh là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động an toàn của thiết bị. Nó có thể theo dõi nhiều thông số khác nhau theo thời gian thực, chẳng hạn như nhiệt độ, áp suất, mật độ dòng điện, v.v. và tự động điều chỉnh các điều kiện vận hành thông qua cơ chế phản hồi để đảm bảo toàn bộ quá trình điện phân ở trạng thái tốt nhất. Ngoài ra, hệ thống điều khiển tiên tiến còn có chức năng chẩn đoán lỗi và báo động, có thể phát hiện và giải quyết vấn đề ngay lần đầu tiên, tránh tổn thất lớn hơn.