1. Theo cách phân loại khác nhau của chất điện giải
(1) Máy điện phân dung dịch nước
Máy điện phân dung dịch nước có thể được chia thành hai loại: máy điện phân màng và máy điện phân không màng. Máy điện phân màng có thể được chia thành màng đồng hướng (len amiăng), màng ion và màng điện phân rắn (như -Al2O3); máy điện phân không có màng ngăn có thể được chia thành máy điện phân thủy ngân và máy điện phân oxy hóa.
Khi sử dụng các chất điện phân khác nhau thì cấu trúc của tế bào điện phân cũng khác nhau.
Máy điện phân dung dịch nước được chia thành hai loại: màng ngăn và không màng. Máy điện phân màng thường được sử dụng. Các tế bào điện phân không có màng ngăn được sử dụng trong sản xuất clorat và sản xuất thủy ngân clo và xút. Việc mở rộng diện tích bề mặt điện cực trên một đơn vị thể tích càng nhiều càng tốt có thể cải thiện cường độ sản xuất của tế bào điện phân. Do đó, các điện cực trong máy điện phân màng hiện đại hầu hết đều thẳng đứng. Máy điện phân cho thấy hiệu suất và đặc tính khác nhau do các vật liệu, cấu trúc, cách lắp đặt, v.v. của các bộ phận bên trong khác nhau.
(2) Máy điện phân muối nóng chảy
Nó chủ yếu được sử dụng để sản xuất kim loại có điểm nóng chảy thấp. Nó được đặc trưng bởi hoạt động ở nhiệt độ cao và nên cố gắng ngăn hơi ẩm xâm nhập và tránh các ion hydro bị khử trên cực âm. Ví dụ, khi điều chế natri kim loại, vì khả năng khử cực âm của các ion natri rất âm nên việc khử rất khó khăn. Phải sử dụng muối nóng chảy khan hoặc hydroxit nóng chảy không chứa ion hydro để tránh kết tủa hydro ở cực âm. Vì lý do này, quá trình điện phân cần phải được thực hiện ở nhiệt độ cao. Ví dụ, khi điện phân natri hydroxit nóng chảy thì nhiệt độ là 310 độ. Nếu nó chứa natri clorua và trở thành chất điện phân hỗn hợp, nhiệt độ điện phân là khoảng 650 độ.
Nhiệt độ cao của tế bào điện phân có thể đạt được bằng cách thay đổi khoảng cách giữa các điện cực và chuyển đổi năng lượng điện tiêu thụ do sụt áp ohmic thành năng lượng nhiệt. Khi điện phân natri hydroxit nóng chảy, thân bể có thể được làm bằng sắt hoặc niken. Quá trình điện phân chất điện phân nóng chảy có chứa clorua thường chắc chắn sẽ mang một lượng nhỏ hơi ẩm vào nguyên liệu thô, điều này sẽ khiến cực dương tạo ra khí clo ẩm, có tác dụng ăn mòn mạnh đối với tế bào điện phân. Do đó, bể điện phân để điện phân clorua nóng chảy thường sử dụng vật liệu gốm hoặc phốt phát, sắt có thể được sử dụng ở những bộ phận không bị ảnh hưởng bởi khí clo. Các sản phẩm cực âm và cực dương trong bể điện phân muối nóng chảy cũng cần được tách biệt đúng cách và cần được dẫn ra khỏi bể càng sớm càng tốt để tránh trường hợp kim loại natri của sản phẩm cực âm nổi lên bề mặt chất điện phân lâu ngày và xa hơn. tương tác với sản phẩm cực dương hoặc oxy trong không khí. .
(3) Máy điện phân dung dịch không chứa nước
Do các máy điện phân dung dịch không chứa nước thường đi kèm với nhiều phản ứng hóa học phức tạp khác nhau khi sản xuất các sản phẩm hữu cơ hoặc điện phân chất hữu cơ nên ứng dụng của chúng còn hạn chế và ít được công nghiệp hóa. Chất điện phân hữu cơ thường được sử dụng có độ dẫn điện thấp và tốc độ phản ứng thấp. Do đó, phải sử dụng mật độ dòng điện thấp hơn và khoảng cách giữa các cực phải được giảm thiểu. Cấu trúc điện cực sử dụng tầng cố định hoặc tầng sôi có diện tích bề mặt điện cực lớn hơn, có thể nâng cao năng suất sản xuất của máy điện phân.
2. Phân loại theo phương pháp nối điện cực
Tế bào điện phân có thể được chia thành hai loại: tế bào điện phân đơn cực và tế bào điện phân lưỡng cực theo phương pháp kết nối của các điện cực. Trong tế bào điện phân đơn cực, các điện cực có cùng cực được mắc song song với nguồn điện một chiều, và các cực ở cả hai phía của điện cực đều giống nhau, tức là chúng đồng thời là cực dương hoặc cực âm. Các điện cực ở hai đầu của máy điện phân lưỡng cực được nối với cực dương và cực âm của nguồn điện một chiều, trở thành cực dương hoặc cực âm. Khi dòng điện chạy qua tế bào điện phân qua các điện cực mắc nối tiếp thì một bên của mỗi điện cực ở giữa là cực dương và một bên là cực âm nên nó là lưỡng cực. Khi tổng diện tích điện cực bằng nhau, dòng điện của máy điện phân lưỡng cực nhỏ hơn và điện áp cao hơn, đồng thời mức đầu tư vào nguồn điện DC cần thiết sẽ ít hơn so với máy điện phân đơn cực. Loại đa cực thường sử dụng cấu trúc của máy ép lọc và tương đối nhỏ gọn. Tuy nhiên, dễ bị rò rỉ, đoản mạch, kết cấu bể và quản lý vận hành phức tạp hơn loại đơn cực. Mặt cắt ngang của máy điện phân đơn cực thường là hình chữ nhật hoặc hình vuông. Hình trụ chiếm diện tích lớn, sử dụng không gian thấp và hiếm khi được sử dụng.