Uvod
Obratna polarnost se pogosto uporablja v številnih generatorjih natrijevega hipoklorita za zmanjšanje nastajanja vodnega kamna na elektrodah in izboljšanje dolgoročne- stabilnosti delovanja.
Vendar pa ima veliko uporabnikov še vedno vprašanja:
● Zakaj se v elektrolitski celici tvori vodni kamen?
● Ali se vodni kamen tvori predvsem na anodi ali katodi?
● Kako obratna polarnost odstrani usedline?
● Kako pogosto je treba polarnost zamenjati?
● Ali lahko katera koli MMO titanova anoda deluje v reverzibilnem sistemu?
Odgovor je odvisen od zasnove elektrod, kakovosti vode, delovnih pogojev in zahtev glede vzdrževanja.
Ta vodnik pojasnjuje razmerje med titanovimi anodami, skaliranjem elektrod, obratno polarnostjo in izbiro elektrod.
1. Kako deluje generator natrijevega hipoklorita
Generator natrijevega hipoklorita proizvaja razkužilo z elektrolizo raztopine natrijevega klorida.
Znotraj elektrolitske celice:
Na anodi:
2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻
Nastane klor, ki reagira z vodo, da nastane hipoklorova kislina in hipoklorit.
Na katodi:
2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻
Proizvajajo se vodikovi in hidroksidni ioni.
Dejanska zmogljivost generatorja je odvisna od:
● Koncentracija soli
● Gostota toka
● Napetost celice
● Razmik med elektrodami
● Temperatura vode
● Pogoji pretoka
● Trdota vode
● Stanje prevleke titanove elektrode
Zakaj se uporabljajo prevlečene titanove elektrode
Goli titan lahko prevaja elektriko, vendar ni učinkovita dolgoročna-anoda za-razvoj klora.
Titan naravno tvori pasivno oksidno plast, ki poveča električni upor med anodnim delovanjem.
Prevleka iz plemenitega-kovinskega oksida, kot je prevleka Ru-Ir MMO, zagotavlja:
● Večja katalitična aktivnost
● Nižja delovna napetost
● Stabilnejše nastajanje klora
● Daljša življenjska doba elektrod
Za generatorje natrijevega hipoklorita se mora zasnova prevleke elektrod ujemati z:
● Koncentracija klorida
● Gostota toka
● Temperatura
● Pričakovana življenjska doba
● Zahteve za obratno polarnost
2. Zakaj se v elektrolitski celici tvori beli kamen?
Ena najpogostejših težav pri generatorjih natrijevega hipoklorita je mineralni kamen.
Napajalna voda lahko vsebuje:
● Kalcijevi ioni
● Magnezijevi ioni
● Karbonat
● Bikarbona
● Kremen
● Drugi minerali
Med elektrolizo v bližini katode nastajajo hidroksidni ioni:
2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻
Lokalni pH v bližini katode se poveča, kar povzroči obarjanje kalcijevih in magnezijevih spojin.
Pogosti depoziti vključujejo:
● Kalcijev karbonat (CaCO₃)
Magnezijev hidroksid (Mg(OH)₂)
Zato se pri normalnem delovanju z enosmernim tokom vodni kamen na splošno tvori na katodi ali blizu nje.
To je pomembno, ker obratna polarnost deluje tako, da spremeni okolje elektrode.
3. Kako vodni kamen vpliva na delovanje elektrode
Lestvica ni le vizualna težava.
Ko se depoziti kopičijo, lahko:
Zmanjšajte učinkovito reakcijsko površino
Mineralna plast blokira stik med elektrolitom in površino elektrode.
To zmanjša:
● Učinkovitost reakcije
● Prenos ionov
● Izpust plina
● Enakomernost porazdelitve toka
Povečajte napetost celice
Mineralne usedline povečajo odpornost znotraj celice.
Da bi ohranili enak tok, mora napajalnik povečati napetost.
Postopno zvišanje napetosti je pogosto eden od prvih znakov umazanije elektrode.
Vendar pa je lahko visoka napetost tudi posledica:
● Nizka koncentracija soli
● Slaba prevodnost
● Kopičenje plina
● Zrahljane električne povezave
● Zmanjšan pretok
● Poslabšanje premaza
● Napetost je treba vedno oceniti skupaj z delovnimi pogoji.
Omejite pretok in izpust plina
Debele usedline lahko:
● Ozke reže med elektrodami
● Lovite plinske mehurčke
● Zmanjšajte kroženje vode
● Ustvarite neenakomerno porazdelitev toka
To lahko povzroči nestabilno proizvodnjo klora in povečano porabo energije.
4. Kako obratna polarnost odstrani vodni kamen?
Obratna polarnost občasno spremeni smer elektrode.
Pred razveljavitvijo:
● Elektroda A=Anoda
● Elektroda B=katoda
● Vodni kamen se v glavnem tvori na katodi
Po preobratu:
● Elektroda A=katoda
● Elektroda B=anoda
Prej skalirana katoda vstopi v drugačno elektrokemijsko okolje.
Učinek samo{0}}čiščenja prihaja iz več mehanizmov:
1. Okolje z visokim-pH-jem izgine
Prejšnja katoda ne ustvarja več hidroksidnih ionov, kar zmanjšuje pogoje, ki spodbujajo obarjanje mineralov.
2. Spremembe kemije površine
Potencial elektrode, lokalni pH in reakcije na površini se spremenijo.
Depoziti lahko:
● Razpoka
● Izgubi oprijem
● Delno se raztopi
● Odstranite od površine
3. Plinski mehurčki pomagajo pri odstranjevanju
Nastajanje plina med obračanjem polaritete lahko povzroči mehanske motnje, ki pomagajo zrahljati šibke usedline.
4. Vodni tok odstrani delce
Pravilno zasnovana celica omogoča, da ločene usedline zapustijo elektrodno režo.
Obrnjena polarnost ne zagotavlja elektrode,-popolnoma brez vodnega kamna.
To je alestvica-način nadzora, ni nadomestilo za ustrezno obdelavo vode ali vzdrževanje.
5. Kako pogosto je treba polarnost zamenjati?
Ni univerzalnega intervala preobrata.
Pravi cikel je odvisen od:
● Trdota vode
● Koncentracija kalcija in magnezija
● Koncentracija soli
● Gostota toka
● Razmik med elektrodami
● Temperatura
● Hitrost pretoka
● Delovni čas
● Hitrost nastajanja depozitov
Za nekatere sisteme se lahko kot začetna nastavitev uporabi dvo{0}}urni interval obračanja.
Vendar ga je treba optimizirati glede na dejansko delovanje.
Če je preklic prepozen:
● Vodni kamen postane trši
● Obloge postanejo debelejše
● Pretočni kanali se lahko zamašijo
● Morda bo potrebno kemično čiščenje
Če je obračanje prepogosto:
● Preklopne komponente so bolj obremenjene
● Delovanje lahko postane nestabilno
● Obremenitev elektrod se pogosteje spreminja
Najboljši cikel ni najkrajši cikel.
Najboljši cikel je tisti, ki ohranja stabilno napetost in minimalizira vzdrževanje.
6. Ali je mogoče vsako MMO titanovo anodo uporabiti za obratno polarnost?
št.
Titanova elektroda, zasnovana za običajno eno-anodno delovanje, ni samodejno primerna za obračanje polaritete.
Reverzibilni generator natrijevega hipoklorita zahteva:
Primeren dizajn premaza
Premaz mora prenašati ponavljajoče se spremembe med:
● Anodno delovanje
● Katodno delovanje
Ustrezna pokritost premaza
Če med delovanjem postaneta obe strani aktivni, bosta obe površini morda potrebovali ustrezen premaz.
Pomembni dejavniki vključujejo:
● Območje premazovanja
● Pokritost robov
● Pokritost lukenj
● Območje povezave
Pravilna podlaga iz titana
Substrat mora imeti:
● Primerna debelina
● Dobra mehanska trdnost
● Pravilna ravnost
● Zanesljiva kakovost varjenja
Dobra električna povezava
Slabe povezave lahko povzročijo:
● Izguba napetosti
● Ogrevanje terminala
● Neenakomerna porazdelitev toka
Uspešna elektroda z obrnjeno{0}}polarnostjo zahteva kombinacijo:
● Substrat iz titana
● MMO premaz
● Struktura elektrode
● Električna zasnova
● Pogoji delovanja
7. Obrnite polarnost in vzdrževanje
Glavna prednost obratne polarnosti je zmanjšanje ročnega vzdrževanja.
Brez obratne polarnosti bodo operaterji morda morali:
● Zaustavitev delovanja
● Odprite celico
● Odstranite elektrode
● Očistite usedline
● Ponovno sestavite opremo
● Ponovno zaženite sistem
To poveča:
● Stroški dela
● Nedelovanje
● Tveganje napak pri namestitvi
Obratna polarnost pomaga doseči:
✔ Manj pogosto čiščenje
✔ Stabilnejše delovanje
✔ Nižji stroški vzdrževanja
✔ Daljši neprekinjeni čas delovanja
Vendar obratna polarnost ne nadomesti popolnoma:
● Predobdelava vode
● Periodični pregled
● Po potrebi kemično čiščenje
Za zelo trdo vodo kombinirajte:
Predobdelava vode + obratna polarnost
običajno zagotavlja boljšo dolgoročno-učinkovitost.
8. Pogosti nesporazumi
Mit 1: Vodni kamen se v glavnem tvori na anodi.
Vodni kamen se običajno tvori v bližini katode zaradi visokega lokalnega pH okolja.
Mit 2: Vsako titanovo elektrodo MMO je mogoče obrniti.
Uporabljati je treba samo elektrode, ki so zasnovane za zamenjavo polaritete.
Mit 3: Dve uri sta standardni čas za preobrat.
Dve uri je le možno izhodišče.
Mit 4: Obrnjena polarnost neposredno poveča proizvodnjo klora.
Ohranja predvsem čistejše površine elektrod in stabilno delovanje.
Mit 5: Visoka napetost vedno pomeni okvaro premaza.
Napetost se lahko poveča zaradi vodnega kamna, stanja vode, težav s pretokom ali električnih težav.
9. Kako izbrati titanove elektrode za generatorje z obrnjeno-polarnostjo
Profesionalni dobavitelj elektrod potrebuje več kot samo dimenzije elektrod.
Pomembne informacije vključujejo:
Aplikacija
● Nastajanje natrijevega hipoklorita
● Elektrokloriranje
● Dezinfekcija bazena
● Čiščenje odpadne vode
● Industrijska obdelava vode
Električni parametri
● Delovni tok
● Največji tok
● Napetost
● Gostota toka
● Vrsta napajanja
● Obratni cikel
Vodne razmere
● Koncentracija soli
● Prevodnost
● pH
● Temperatura
● Kalcij
● Magnezij
● Skupna trdota
Informacije o elektrodah
●Risanje
● Velikost
● Količina
● Struktura elektrode
● Prevlečeno območje
● Eno-stranski ali dvo-stranski premaz
● Pričakovana življenjska doba
Delovne zahteve
● Izhod klora
● Dnevne ure delovanja
● Cikel vzdrževanja
● Obstoječe težave
Pravilna zasnova elektrode je odvisna od dejanskih pogojev delovanja, ne le od dimenzij izdelka.
10. Kako Ehisen podpira projekte generatorjev natrijevega hipoklorita
Ehisen je specializiran za elektrode iz titana s prevleko iz-žlahtne kovine- po meri za:
● Generatorji natrijevega hipoklorita
● Sistemi za elektrokloriranje
● Aplikacije za čiščenje vode
● Industrijski elektrokemijski procesi
Izdelki vključujejo:
● Plošče iz titana, prevlečene z Ru-Ir
● Mrežaste elektrode iz titana
● Elektrode iz titanove cevi
● sklopi-ploščnih elektrod
● Titanove elektrode-obrnjene polarnosti
Naša tehnična ocena upošteva:
● Koncentracija soli
● Gostota toka
● Trdota vode
● Temperatura
● Struktura elektrode
● Obratni cikel
● Pričakovana življenjska doba
Proizvodni procesi vključujejo:
● Pregled titanovega substrata
● Priprava površine
● Nadzorovan nanos premaza
● Termična obdelava
● Merski pregled
● Pregled kakovosti premaza
Za ponudbo navedite:
● Risanje elektrod
● Količina
● Delovni tok
● Napetost
● Koncentracija soli
● Analiza vode
● Delovna temperatura
● Interval razveljavitve
● Pričakovana življenjska doba
● Trenutni problemi
Pravilno zasnovana titanova elektroda je temelj stabilnega nastajanja natrijevega hipoklorita.