本文根据中试要求生产能力(处理硫化氢气体30Nm3/d)，结合电解槽设计的相关理论及前期研究成果，对制氢能力30Nm3/d、电极面积700x1000mm2、59合金为材料的双极板电解反应器和中试电解工艺，以及中试电解槽的性能进行了长期研究，考察了槽压、温度、流速等因素对电解槽性能的影响；分析了中试实验中发现的问题，如59合金材料制造电极的腐蚀、电极电流较小且下降较快、阴极表面铂层脱落及硫磺颜色发黑等的原因。 针对中试电解槽中电极材料耐腐蚀问题，研究了各种电极材料的性能，考察了不同阴极材料上镀铂厚度、镀铂方式对电极电化学性能的影响，并对阳极材料进行了筛选。实验表明：石墨可作为电解反应器阳极材料；当阴极材料选择石墨载体上离子溅射镀铂，铂层厚度为0.01微米时，具有较好的综合性能；考虑电解反应器的能耗及镀铂成本，阴极采用无镀层的石墨材料可作为离子溅射镀铂电极的一种替代方案。 结合中试新型石墨—塑料电解槽，设计了一套测定析气电极表面电流、电势分布的模拟电解槽，考察了电解电流、槽压、温度、电解液流速、电解质浓度等因素对析气电极表面电流、电势分布影响的规律，为中试电解槽实际操作提供指导；同时，从电极间微体积元的物流平衡与电解槽的槽压平衡出发，对局部充气率与电流密度及其它相关因素的关系进行了推导，结合模拟电解槽实验结果和中试设计及实际情况，建立了中试电解槽析气电极电流分布的数学模型。将模型推广到电解槽组中宏观电流与槽压的分布和分配；并将该模型应用到中试电解槽流程设计中，为电解过程的实际操作和设计提供了理论依据。 分析了(1000吨/年硫磺)间接电解硫化氢项目的可行性，并与同规模克劳斯法的技术经济指标进行比较。分析表明，从技术经济角度而言，硫化氢间接电解技术较克劳斯法更为经济，是一项值得推广的新型技术。