Anodo di titanio per dialisi elettrolitica

1. Aree di applicazione: i dispositivi di dialisi elettrolitica sono stati ampiamente utilizzati in settori quali energia, chimica, elettronica, protezione ambientale, farmaceutica, tessile e alimentare, ottenendo soddisfacenti vantaggi economici. Le applicazioni specifiche includono:
1) Desalinizzazione dell'acqua di mare e salmastra per produrre acqua potabile.
2) Produzione di acqua per bevande come birra, bibite gassate e acqua purificata.
3) Produzione di acqua per caldaie a bassa pressione.
4) Uso combinato di dialisi elettrolitica e scambio ionico per produrre acqua distillata, acqua ad alta purezza e acqua ultrapura. Questo metodo di produzione dell'acqua può far risparmiare il 80-90% di acidi e alcali, evitare la frequente rigenerazione delle resine e ridurre notevolmente i costi di produzione dell'acqua.
5) Combinato con altre diverse unità di trattamento per produrre acqua adatta a settori industriali di qualità superiore quali elettronica, farmaceutica, alimentare e chimica.
6) Recupero di metalli preziosi quali Au, Ag, Cu da acque reflue industriali (liquidi) in settori quali la galvanica e l'elettronica.

2. Principio della dialisi elettrolitica:
Sotto l'azione di un campo elettrico CC applicato, utilizzando la permeabilità delle membrane a scambio ionico (vale a dire, membrane cationiche che consentono il passaggio solo di cationi e membrane anioniche che consentono il passaggio solo di anioni), si ottiene la migrazione direzionale di anioni e cationi nell'acqua, separando così gli ioni dall'acqua in un processo fisico-chimico. Il principio è: tra il catodo e l'anodo, ci sono diverse membrane cationiche e anioniche disposte in modo alternato. L'acqua passa attraverso le due membrane e i compartimenti formati tra le due membrane e i due elettrodi. Dopo che l'alimentazione è collegata ai due elettrodi, anioni e cationi nell'acqua migrano rispettivamente verso il catodo e l'anodo. A causa della permeabilità selettiva delle membrane cationiche e anioniche, si formano compartimenti alternati con concentrazioni ioniche ridotte (camere diluite) e concentrazioni ioniche aumentate (camere concentrate). Nel frattempo, si verificano anche reazioni di ossidoriduzione, vale a dire reazioni elettrodiche, sui due elettrodi. Di conseguenza, si forma calcare nella camera del catodo a causa della soluzione alcalina, mentre si verifica corrosione nella camera dell'anodo a causa della soluzione acida. Pertanto, durante il processo di dialisi elettrolitica, il consumo di energia elettrica viene utilizzato principalmente per superare la resistenza incontrata dalla corrente che passa attraverso la soluzione e le membrane e le reazioni degli elettrodi.

3. Dispositivo per dialisi elettrolitica:
La costruzione di un dializzatore elettrolitico comprende piastre di pressione, piastre di supporto degli elettrodi, elettrodi, telai dei poli, membrane anioniche, deflettori per acqua concentrata, deflettori per acqua diluita e altri componenti. Questi componenti sono assemblati in un certo ordine e compressi per formare una certa forma di dializzatore elettrolitico. Le apparecchiature ausiliarie per il dializzatore elettrolitico comprendono anche pompe per l'acqua, raddrizzatori, ecc., che insieme costituiscono un dispositivo di dialisi elettrolitica.

4. Test di prestazione elettrochimica e durata (standard di riferimento HG/T2471-2007 Q/CLTN-2012)

5. Densità di corrente e fenomeno di polarizzazione:
Durante il funzionamento del dializzatore elettrolitico, la corrente che passa attraverso l'unità di area della membrana è chiamata densità di corrente. Durante il funzionamento, quando la densità di corrente raggiunge un certo valore, la velocità di migrazione degli ioni nello strato di interfaccia è molto più bassa di quella all'interno della membrana, costringendo le molecole d'acqua all'interfaccia della membrana a ionizzarsi, affidandosi agli ioni idrogeno e agli ioni idrossile per condurre l'elettricità. Questo fenomeno dell'interfaccia della membrana è chiamato polarizzazione di concentrazione. In questo momento, la densità di corrente è chiamata densità di corrente limite. La polarizzazione include la polarizzazione di concentrazione e la polarizzazione dell'elettrodo. Dopo che si verifica la polarizzazione, gli ioni idrossile in eccesso si accumulano su un lato della camera diluita della membrana cationica e gli ioni idrogeno in eccesso si accumulano su un lato della camera concentrata della membrana cationica; gli ioni idrogeno in eccesso si accumulano su un lato della camera diluita della membrana anionica e gli ioni idrossile in eccesso si accumulano su un lato della camera concentrata della membrana anionica. A causa dell'elevata concentrazione di ioni nella camera di concentrazione, su un lato della membrana anionica nella camera di concentrazione si formano precipitati come il carbonato di calcio, aumentando la resistenza della membrana, aumentando il consumo di energia, riducendo l'area effettiva della membrana, abbassando la qualità dell'acqua e compromettendo il normale funzionamento.

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