Xlor{0}}asosidagi dezinfeksiya zamonaviy suvni tozalashning asosidir. Siz shahar oqava suv zavodini, tijorat suzish havzasini yoki sanoat sovutish tizimini boshqarasizmi, ishonchli xlor ishlab chiqarish suv xavfsizligini ta'minlaydi va tizimlar toza ishlaydi. Ushbu jarayonning markazida bitta muhim komponent - joylashgantitaniumli anodli tayoq.
Lekin faqat har qanday elektrod buni qilmaydi. Aralash metall oksidi (MMO) titanium anodlari xlorning evolyutsiya reaktsiyalari uchun sanoat standartiga aylandi va buning sababi yaxshi. Ushbu maqolada MMO{2}}qoplangan titan anodlari nima uchun har qanday alternativadan ustun ekanligi, ularni xloridga- boy muhitda samarali qilishining sababi va to'g'ri qoplama texnologiyasi vaqt o'tishi bilan qanday qilib operatsion xarajatlarni keskin kamaytirishi haqida gapirib beradi.
Nima uchun MMO titanium anod rod xlor evolyutsiyasi uchun mos keladi?
Xlor evolyutsiyasi ortidagi elektrokimyoviy mantiq
Anod yuzasi xlor eritma oksidlanishida xlorid ionlari tomonidan ajralib chiqadigan joydir. Reaktsiya sodir bo'lishi uchun elektrod materiali o'z shaklini saqlab turishi, kuchli oksidlanishga bardosh berishi va xlorning evolyutsiya reaktsiyasi (ClER) uchun energiya to'sig'ini kamaytirishi kerak.
Barcha uchta ehtiyoj bir vaqtning o'zida MMO qoplamali titanium anodli novda tomonidan qondirilishi mumkin. Titan asosi strukturani qattiq qiladi va uni korroziyadan himoya qiladi. Odatda ruteniy dioksid va iridiy dioksiddan tashkil topgan aralash metall oksidi qatlami haqiqatan ham ishni bajaradi. Journal of Applied Electrochemistry jurnalida o'tkazilgan tadqiqot shuni ko'rsatadiki, RuO₂ va IrO₂ qoplamalari 40-80 mV gacha bo'lgan xlor ishlab chiqarish uchun ortiqcha potentsiallarga erishishi mumkin, bu grafit yoki platinlangan elektrodlar qila oladiganidan ancha past.
Nima uchun raqobatdosh materiallar qisqaradi
Ko'p elektr va giper sho'r bo'lsa, grafit elektrodlari tezda eskiradi.
Anodik polarizatsiya zanglamaydigan po'latni bir necha soat ichida passiv qiladi. Temir zanglaydi va tuzatib bo'lmaydi. Mis eritmada parchalanadi va uni ifloslantiradi. Elektrokimyoviy selektivlik, korroziyaga chidamlilik va uzoq muddat foydalanishda ushbu materiallarning hech biri titan anodli novda kabi yaxshi emas.
Neytral va ishqoriy sharoitda titan substrati TiO₂ ning ingichka, ammo kuchli passiv plyonkasini hosil qiladi. Ushbu film asosiy metallni xlorid hujumidan himoya qiladi. Ushbu elektrodlar kuniga 24 soat, haftada etti kun, yuqori sho'r, kuchli oksidlovchi sho'r suvda ishlashi mumkin, chunki MMO qoplamasi sirt bilan mexanik ravishda bog'lanadi. Aynan shunday muhit oddiy elektrodlarni bir necha hafta ichida o'ldiradi.
Xlorid-Boy elektrolitlar uchun MMO titan anodli novda
Yuqori tuzlilik-ish sharoitida ishlash
Natriy gipoxlorit generatorlari og'irligi bo'yicha 3% dan 25% gacha NaCl bo'lgan suv bilan yaxshi ishlaydi. Ushbu darajalarga erishilganda, xlorid ionlari ko'pchilik metallar uchun juda zararli. Bu titanium anodli novda o'sishi uchun eng zo'r joy. Ruteniy{5}}iridiy oksidi yuzasi xloridni jalb qilishda juda yaxshi, bu ClER jarayonini tezlashtiradi va Faradaikni yanada samarali qiladi. Bu shuni anglatadiki, unga kiradigan elektr energiyasining ko'pi to'g'ridan-to'g'ri chiqindi issiqlik yoki kislorod evolyutsiyasi o'rniga foydali xlorga aylanadi.
Katta miqyosdagi natriy gipoxlorit generatorlari{0}}dala maʼlumotlari shuni koʻrsatadiki, MMO titanium anodlari 15–20 g/L NaCl eritmalarida joriy samaradorlikni 90% dan yuqori ushlab turishi mumkin. Grafit yoki oddiy titan elektrodlari bir necha yuz soatdan ko'proq foydalanish uchun buni qila olmaydi.
O'lchov barqarorligi va uzoq-muddatli ishonchlilik
Bir katta foydatitaniumli anodli tayoqeski elektrod materiallariga qaraganda, u vaqt o'tishi bilan bir xil o'lchamda qoladi.
Foydalanish vaqtida sim buzilmaydi, qisqarmaydi yoki shaklini o'zgartirmaydi. Elektrolitik hujayra dizaynida bu juda muhim. Hajmi barqaror bo'lgan anod elektrodlararo bo'shliqni doimiy ravishda ushlab turadi. Bu hujayra kuchlanishini barqaror ushlab turadi va qoplamaning buzilishini tezlashtiradigan issiq nuqtalarni to'xtatadi.
Bir nechta suv tozalash inshootlarida olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, MMO titan anodlari xlorid{0}}bo'lgan muhitda minglab soat foydalanishdan keyin ham o'z shakli va qoplamasini saqlab qoladi. Bu barqarorlik xlor chiqishi bir xil bo'lib qolishi va parvarish qilishni kamroq qilish kerakligini anglatadi.
Ru-Xlor evolyutsiyasi uchun Ir bilan qoplangan titan anodli novda
Ruteniy va iridiy oksidlari o'rtasidagi sinergiya
Xlorning evolyutsiyasi jarayonida ruteniy dioksidi (RuO₂) faollashuv energiyasini pasaytiradi va xlor ishlab chiqarishni tezlashtiradi. Iridium dioksidi (IrO₂) barqarorlashtiruvchi ta'sirga ega bo'lib, qoplamani uzoqroq ushlab turadi va zanglash ehtimoli kamroq. Ular katalitik faollik va hayot bir-biriga yordam beradigan sirt yaratish uchun birgalikda ishlaydi.
Natriy gipoxlorit generatorida ishlaydigan titan anodli novda mavjud xlorning har bir kilogrammi uchun 3,2-3,8 kVt / soat xlor ishlab chiqarishni davom ettirishi mumkin. Bu 4,5-5,5 kVt / kg talab qiladigan eski elektrod texnologiyalariga nisbatan sezilarli yaxshilanishdir. Birlik energiyasidan foydalanishdagi bu farq, mashina yillar davomida to'xtovsiz ishlaganda katta farqga olib keladi.
MMO qoplamalari titanium anod rodning katalitik faolligini qanday yaxshilaydi
Gradientli kompozit qoplama arxitekturasi
Har bir MMO qoplamasi bir xil tarzda amalga oshirilmaydi. Odatda, bir qavatli qoplama asosni bir xil RuO₂ va IrO₂ qatlami bilan qoplaydi. Garchi u ishlayotgan bo'lsa ham, bu usul qatlamlar ichida stress farqlarini keltirib chiqaradi, bu vaqt o'tishi bilan mikro yoriqlar, delaminatsiyaga olib keladi va xlorid ionlarining titanium substratiga etib borishiga imkon beradi, natijada passivatsiya va erta ishdan chiqishga olib keladi.
Gradient kompozit qoplama texnikasi buni darhol hal qiladi. Oksid aralashmasining-bir qator qatlamlar ustidagi tarkibi va zichligini o'zgartirib, qoplama asosdan katalitik sirtga osongina o'tadi. Bu qolgan stressni kamaytiradi, strukturadagi keskin o'zgarishlardan xalos bo'ladi va xloridning qatlam chegaralariga kirishini to'xtatadi. Amaliy natija - 2-3 yildan keyin keskin pasayishdan ko'ra, 8-10 yillik xizmat muddati davomida barqaror katalitik faollikni saqlaydigan titan anodli novda.
Interfeys katalizi va hujayra kuchlanishining pasayishi
Sirt maydoni, faol joylar soni va kontaktning shakli elektrodning ClERni qanchalik yaxshi boshqarishiga ta'sir qiladi. Qoplamani qo'llashdan oldin titan yuzasini o'chirish va o'zgartirishni o'z ichiga olgan kengaytirilgan substratni oldindan tozalash kataliz uchun ko'proq sirt maydonini beradi va qoplamaning yopishishini osonlashtiradi. Optimallashtirilgan substrat tayyorlashni gradient MMO dizayni bilan aralashtirganda, ishlaydigan hujayra kuchlanishi pasayadi. Bu to'g'ridan-to'g'ri quvvat sarfini kamaytiradi va bir vaqtning o'zida qoplama muddatini oshiradi.
Barqaror xlor ishlab chiqarish uchun MMO titanium anod novdasini tanlash
Elektrod spetsifikatsiyalarini generator quvvatiga moslashtirish
Titan anodli tayoqni tanlashda tizim shkalasi muhim ahamiyatga ega. Misol uchun, kichik suzish havzasi uchun 50 g / soat natriy gipoxlorit birligi uchun joriy zichlik ehtiyojlari 5000 g / soat shahar zavodi uchun juda farq qiladi. Qoplamaning tarkibiy qismlari, asosiy shakli va qatlam qalinligi ish oqimining zichligi va sho'r konsentratsiyasiga mos kelishiga ishonch hosil qilish muhimdir. Ko'proq{6}}belgilash pul va vaqtni behuda sarflaydi,-belgilash esa qoplamaning eskirishini tezlashtiradi.
Yetkazib beruvchining imkoniyatlari va jarayonlarning izchilligini baholash
Yalang'och ko'z bilan qoplamaning sifatini ko'ra olmaysiz. Tanlashda texnik chuqurlik katalog tafsilotlaridan muhimroqdirtitaniumli anodli tayoqprovayder. Qoplama qatlamining soni, gradient arxitekturasi, substratni oldindan tozalash protokollari va tezlashtirilgan hayot sinovi ma'lumotlari haqida bilib oling. Siz o'zlarining jarayon boshqaruvlarini yozib oladigan va ishlash ma'lumotlarini taqdim eta oladigan etkazib beruvchilar o'rtasida foydali taqqoslashlarni amalga oshirishingiz mumkin.
Bu sizni sohadagi muvaffaqiyatsizliklar uchun ko'p pul to'lashdan saqlaydi.
NAVI Titanium’dan yuqori-Unumdorlik MMO titanium anodlarini oling
NAVI Titanium har doim yuqori intensivlikdagi xlor evolyutsiyasi xizmati bilan ishlashga moʻljallangan Ru-Ir qoplangan titan anodli rod toʻplamlarining toʻliq qatorini ishlab chiqadi va ishlab chiqaradi. Titan anodli novdalarning ishonchli yetkazib beruvchisi sifatida NAVI Titanium o'zining gradientli kompozit qoplama texnologiyasidan va qat'iy substratni o'zgartirish protokollaridan foydalanib, birlik energiyasini 3,2-3,8 kVt / kg mavjud xlorgacha ushlab turadigan elektrodlarni yaratadi. Bu tizimni ishlatish uchun umumiy xarajatlarni 10-25% ga kamaytiradi. NAVI anodlari 8-10 yil davom etishi va 50 g/soat dan 5000 g/soatgacha bo'lgan natriy gipoxloritli dvigatellar bilan ishlashi mumkinligi ko'rsatilgan. Loyihangiz tafsilotlarini quyidagi manzilga yuboringsales@navititanium.comva NAVI Titanium ekspert jamoasi sizning ehtiyojlaringizga mos keladigan yechim bilan darhol sizga qaytib keladi.
Xulosa
MMO titanium anodlari nafaqat yaxshiroq elektrod, balki ular davom etayotgan xlor evolyutsiyasining mexanik, elektr va moliyaviy ehtiyojlarini qondira oladigan yagona elektrod turidir. Titan asosi zangdan himoya qiladi va strukturaning shaklini barqaror saqlaydi. Ru-Ir MMO qoplamasi past haddan tashqari potentsialga ega va Faradaik samaradorligi 90% dan ortiq. Gradient kompozit dizaynlar qoplamalarni uzoqroq saqlashga imkon beradi va kamroq energiya sarflaydi. Temir, mis, grafit va zanglamaydigan po'lat kabi raqobatdosh materiallar haqiqiy hayotda bu aralashmaga mos kela olmaydi. Thetitaniumli anodli tayoqoptimallashtirilgan MMO davolash bilan har qanday yirik xlor ishlab chiqarish ilovalari uchun oqilona va tasdiqlangan tanlovdir.
TSS
1-savol: MMO titan anodli novda natriy gipoxlorit generatorida qancha vaqt ishlaydi?
+
-
Yaxshi Ru-Ir bilan qoplangan titan anodli novda, agar u toʻgʻri ishlatilsa, toʻgʻri miqdorda oqim, barqaror shoʻr suv konsentratsiyasi va muntazam texnik xizmat koʻrsatilsa, 8-10 yil xizmat qilishi kerak. Ushbu diapazonning yuqori chegarasiga faqat mikrokreking va xloridning kirib borishini to'xtatuvchi gradient kompozit qoplamalar bilan erishish mumkin.
2-savol: Faqat rutenium-qoplamasi va rutenium-iridium MMO qoplamasi o'rtasidagi farq nima?
+
-
Sof ruteniy qoplamalari dastlab xlor ajralishi uchun katta katalitik faollikka ega, lekin ular yuqori-hozirgi, kuchli oksidlovchi sharoitlarda tezroq parchalanadi. Qatlamga iridiy dioksid qo'shilsa, u ancha barqaror va oksidlanishga chidamli bo'ladi. Bu ruteniy taklif qiladigan xlor evolyutsiyasi ko'rsatkichlariga ta'sir qilmasdan, uning foydalanish muddatini uzaytiradi.
3-savol: MMO titan anodli tayoq suzish havzasida ham, sanoat oqava suvlarida ham ishlay oladimi?
+
-
Ha. Titan anodli tayog'i juda ko'p turli xil usullarda ishlatilishi mumkin. Xlorid konsentratsiyasi, oqim zichligi va har bir dasturning ish haroratiga mos keladigan qoplamaning tarkibiy qismlarini va substrat shaklini o'zgartirish mumkin. Bunga hovuzlarni tozalash uchun past konsentratsiyali tizimlar va kuniga 24 soat ishlaydigan yuqori-natriy gipoxloritli sanoat qurilmalari kiradi.
NAVI Titanium bilan bog'laning
Thetitaniumli anodli tayoqoptimallashtirilgan MMO bilan ishlov berish har qanday yirik xlor ishlab chiqarish ilovalari uchun aqlli va tasdiqlangan tanlovdir. Siz NAVI Titanium jamoasiga elektron pochta orqali xabar yuborishingiz mumkin.sales@navititanium.comtexnik savollar, maxsus spetsifikatsiyalar yoki loyiha maslahatlari bilan.
Ma'lumotnomalar
1. Trasatti, S. (1991). Keramika oksidlarining fizik elektrokimyosi. Electrochimica Acta, 36 (2), 225-241.
2. Panik, V. va Nikolich, B. (2007). Sol-gel xlor va kislorod evolyutsiyasida titanga faol uchlik oksidli qoplamalar tayyorladi. Elektrokimyoviy jamiyat jurnali, 154 (9), D621-D628.
3. Comninellis, C. va Vercesi, GP (1991). DSA{6}}tipdagi kislorodli elektrodlarning xarakteristikasi: qoplamani tanlash. Amaliy elektrokimyo jurnali, 21(4), 335–345.
4. Kuhn, AT, & Mortimer, CJ (1973). Xlorning evolyutsiya kinetikasi va titan qo'llab-quvvatlovchi{7}}metall oksid elektrodlarida, ayniqsa RuO₂ va IrO₂da qaytarilish. Elektrokimyoviy jamiyat jurnali, 120(2), 231–236.
5. Li, X. va Pletcher, D. (2011). Yangi oqim akkumulyatori: xlor-ishqorli ilovalarda MMO anodlariga mos keladigan eruvchan qo'rg'oshinli elektrolitga asoslangan qo'rg'oshin kislotali akkumulyator. Kimyoviy jamiyat sharhlari, 40(7), 3879–3893.
6. Martinez-Huitle, CA va Ferro, S. (2006). Oqava suvlarni tozalash uchun organik ifloslantiruvchi moddalarning elektrokimyoviy oksidlanishi: to'g'ridan-to'g'ri va bilvosita jarayonlar. Kimyoviy jamiyat sharhlari, 35(12), 1324–1340.
