Titaanianodi elektrolyyttiseen dialyysiin

1. Sovellusalueet: Elektrolyyttisiä dialyysilaitteita on käytetty laajalti energia-, kemian-, elektroniikka-, ympäristönsuojelu-, lääke-, tekstiili- ja elintarviketeollisuudessa, mikä on saavuttanut tyydyttäviä taloudellisia etuja. Erityisiä sovelluksia ovat:
1) Meriveden ja murtoveden suolanpoisto juomaveden tuottamiseksi.
2) Veden tuotanto juomia, kuten olutta, soodaa ja puhdistettua vettä varten.
3) Veden tuotanto matalapainekattiloihin-.
4) Elektrolyyttisen dialyysin ja ioninvaihdon yhdistetty käyttö tislatun veden, erittäin puhtaan veden ja erittäin puhtaan veden tuottamiseksi. Tämä vedentuotantomenetelmä voi säästää 80-90% hapoista ja emäksistä, välttää hartsien toistuvaa regeneraatiota ja vähentää huomattavasti veden tuotantokustannuksia.
5) Yhdessä muiden erilaisten käsittelyyksiköiden kanssa tuottamaan vettä, joka soveltuu korkealaatuisille-teollisuuden aloille, kuten elektroniikka-, lääke-, elintarvike- ja kemikaaliteollisuudelle.
6) Jalometallien, kuten Au, Ag, Cu, talteenotto teollisuuden jätevesistä (nesteistä) sellaisilla aloilla kuin galvanoinnissa ja elektroniikassa.

2. Periaate:
Sovelletun DC-sähkökentän vaikutuksesta ioninvaihtokalvojen läpäisevyyttä hyödyntäen (eli kationikalvot, jotka päästävät vain kationeja läpi ja anionikalvot, jotka päästävät vain anioneja läpäisemään), saadaan aikaan anionien ja kationien suunnattu kulkeutuminen vedessä, mikä erottaa ionit vedestä fysikaalis-kemiallisessa prosessissa. Periaate on: Katodin ja anodin välissä on useita vuorotellen järjestettyjä kationi- ja anionikalvoja. Vesi kulkee kahden kalvon ja kahden kalvon ja kahden elektrodin väliin muodostuneiden osastojen läpi. Kun virtalähde on kytketty kahteen elektrodiin, vedessä olevat anionit ja kationit siirtyvät kohti katodia ja anodia, vastaavasti. Kationi- ja anionikalvojen selektiivisen läpäisevyyden ansiosta muodostuu vuorottelevia osastoja, joissa ionipitoisuudet ovat pienentyneet (laimeat kammiot) ja lisääntyneet ionipitoisuudet (konsentraattikammiot). Samaan aikaan hapettumis-pelkistysreaktioita, eli elektrodireaktioita, tapahtuu myös kahdessa elektrodissa. Tämän seurauksena katodikammioon muodostuu kalkkia emäksisen liuoksen vaikutuksesta, kun taas anodikammiossa tapahtuu korroosiota happaman liuoksen vuoksi. Siksi elektrolyyttisen dialyysin aikana sähköenergian kulutusta käytetään pääasiassa liuoksen ja kalvojen läpi kulkevan virran ja elektrodireaktioiden kohtaaman vastuksen voittamiseksi.

3. Laite:
Elektrolyyttisen dialysaattorin rakenne sisältää painelevyjä, elektrodien tukilevyjä, elektrodeja, napojen kehyksiä, anionikalvoja, tiivistevesilevyjä, laimean veden ohjauslevyjä ja muita komponentteja. Nämä komponentit kootaan tietyssä järjestyksessä ja puristetaan tietyn muotoiseksi elektrolyyttiseksi dialysaattoriksi. Elektrolyyttidialysaattorin apulaitteita ovat myös vesipumput, tasasuuntaajat jne., jotka yhdessä muodostavat elektrolyyttisen dialyysilaitteen.

4. Sähkökemiallisen suorituskyvyn ja käyttöiän testaus (viitestandardi HG/T2471-2007 Q/CLTN-2012)

5. Virran tiheys- ja polarisaatioilmiö:
Elektrolyyttisen dialysaattorin toiminnan aikana kalvopinta-alayksikköä kohti kulkevaa virtaa kutsutaan virrantiheydeksi. Käytön aikana, kun virrantiheys saavuttaa tietyn arvon, ionien kulkeutumisnopeus rajapinnassa on paljon pienempi kuin kalvon sisällä, mikä pakottaa vesimolekyylit kalvon rajapinnassa ionisoitumaan, luottaen vetyioneihin ja hydroksyyli-ioneihin, jotka johtavat sähköä. Tätä kalvorajapintailmiötä kutsutaan konsentraatiopolarisaatioksi. Tällä hetkellä virrantiheyttä kutsutaan rajoittavaksi virrantiheydeksi. Polarisaatio sisältää pitoisuuspolarisaation ja elektrodipolarisaation. Polarisoitumisen jälkeen ylimääräiset hydroksyyli-ionit kerääntyvät kationikalvon laimean kammion yhdelle puolelle ja ylimääräiset vetyionit kerääntyvät kationikalvon konsentraattikammion toiselle puolelle; ylimääräiset vetyionit kerääntyvät anionikalvon laimean kammion toiselle puolelle ja ylimääräiset hydroksyyli-ionit kerääntyvät anionikalvon tiivistekammion toiselle puolelle. Konsentraattikammion korkeasta ionipitoisuudesta johtuen saostumia, kuten kalsiumkarbonaattia, muodostuu anionikalvon toiselle puolelle konsentraattikammiossa, mikä lisää kalvon vastusta, lisää energiankulutusta, pienentää kalvon tehollista pinta-alaa, alentaa veden laatua ja vaikuttaa normaaliin toimintaan.

Suositut Tagit: