Anodo di titanio per dialisi elettrolitica

1. Aree di applicazione: i dispositivi per dialisi elettrolitica sono stati ampiamente utilizzati in settori quali energia, chimica, elettronica, protezione ambientale, farmaceutica, tessile e alimentare, ottenendo vantaggi economici soddisfacenti. Le applicazioni specifiche includono:
1) Dissalazione dell'acqua di mare e dell'acqua salmastra per produrre acqua potabile.
2) Produzione di acqua per bevande come birra, soda e acqua depurata.
3) Produzione di acqua per caldaie a bassa-pressione.
4) Uso combinato della dialisi elettrolitica e dello scambio ionico per produrre acqua distillata, acqua ad alta-purezza e acqua ultrapura. Questo metodo di produzione dell'acqua può far risparmiare l'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 di livello superiore-come quello elettronico, farmaceutico, alimentare e chimico.
6) Recupero di metalli preziosi come Au, Ag, Cu da acque reflue industriali (liquidi) in settori come quello galvanico ed elettronico.

2. Principio:
Sotto l'azione di un campo elettrico CC applicato, utilizzando la permeabilità delle membrane a scambio ionico (ovvero, membrane cationiche che consentono solo il passaggio dei cationi e membrane anioniche che consentono il passaggio solo degli anioni), si ottiene la migrazione direzionale degli anioni e dei cationi nell'acqua, separando così gli ioni dall'acqua in un processo fisico-chimico. Il principio è: tra il catodo e l'anodo si trovano diverse membrane cationiche e anioniche disposte in modo alternato. L'acqua passa attraverso le due membrane e i compartimenti formati tra le due membrane ed i due elettrodi. Dopo aver collegato l'alimentazione ai due elettrodi, gli anioni e i 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 di ioni ridotte (camere diluite) e concentrazioni di ioni aumentate (camere di concentrazione). Nel frattempo, sui due elettrodi si verificano anche reazioni di ossido{7}}riduzione, cioè reazioni elettrodiche. Di conseguenza, nella camera catodica si formano incrostazioni a causa della soluzione alcalina, mentre nella camera anodica si verifica corrosione 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 attraversa la soluzione e le membrane e le reazioni degli elettrodi.

3. Dispositivo:
La costruzione di un dializzatore elettrolitico comprende piastre di pressione, piastre di supporto degli elettrodi, elettrodi, strutture polari, membrane anioniche, deflettori per l'acqua concentrata, deflettori per l'acqua diluita e altri componenti. Questi componenti sono assemblati in un certo ordine e compressi per formare una certa forma di dializzatore elettrolitico. L'attrezzatura ausiliaria per il dializzatore elettrolitico comprende anche pompe dell'acqua, raddrizzatori, ecc., che insieme costituiscono un dispositivo per dialisi elettrolitica.

4. Test sulle prestazioni elettrochimiche e sulla durata della vita (standard di riferimento HG/T2471-2007 Q/CLTN-2012)

5. Fenomeno di densità di corrente e polarizzazione:
Durante il funzionamento del dializzatore elettrolitico, la corrente che passa attraverso per 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 inferiore a quella all'interno della membrana, costringendo le molecole d'acqua all'interfaccia della membrana a ionizzarsi, facendo affidamento sugli ioni idrogeno e sugli ioni ossidrile per condurre l'elettricità. Questo fenomeno dell'interfaccia della membrana è chiamato polarizzazione della concentrazione. In questo momento, la densità di corrente è chiamata densità di corrente limite. La polarizzazione include la polarizzazione della concentrazione e la polarizzazione dell'elettrodo. Dopo che si è verificata la polarizzazione, gli ioni ossidrile 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 ossidrile in eccesso si accumulano su un lato della camera concentrata della membrana anionica. A causa dell'elevata concentrazione di ioni nella camera del concentrato, si formano precipitati come il carbonato di calcio su un lato della membrana anionica nella camera del concentrato, aumentando la resistenza della membrana, aumentando il consumo di energia, riducendo l'area effettiva della membrana, abbassando la qualità dell'acqua e influenzando il normale funzionamento.

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