導入
逆極性は、電極のスケールを軽減し、長期的な動作安定性を向上させるために、多くの次亜塩素酸ナトリウム発生装置で広く使用されています。{0}}
しかし、多くのユーザーは依然として次のような疑問を抱いています。
●電解槽内でスケールが発生するのはなぜですか？
● スケールは主に陽極または陰極に発生しますか?
● 逆極性はどのようにして堆積物を除去しますか?
●極性を反転する頻度はどれくらいですか？
● どの MMO チタン陽極も可逆システムで機能しますか?
その答えは、電極の設計、水質、動作条件、メンテナンスの要件によって異なります。
このガイドでは、チタン アノード、電極のスケーリング、逆極性、および電極の選択の関係について説明します。
1. 次亜塩素酸ナトリウム生成装置の仕組み
次亜塩素酸ナトリウム発生装置は、塩化ナトリウム溶液を電気分解して消毒剤を生成します。
電解槽の内部:
陽極では：
2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻
塩素が発生し、水と反応して次亜塩素酸と次亜塩素酸塩が生成されます。
カソードでは:
2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻
水素と水酸化物イオンが生成されます。
ジェネレーターの実際のパフォーマンスは以下によって決まります。
●塩分濃度
●電流密度
●セル電圧
●電極間隔
●水温
●流量条件
●水の硬度
●チタン電極のコーティング状態
コーティングチタン電極が使用される理由
裸のチタンは電気を通すことができますが、効率的な長期塩素発生陽極ではありません。{0}{0}{1}
チタンは自然に不動態酸化層を形成し、陽極動作中の電気抵抗が増加します。
Ru-Ir MMO コーティングなどの貴金属酸化物コーティングは、次のような効果をもたらします。{0}{1}
● より高い触媒活性
●動作電圧の低下
●より安定した塩素発生
●電極の長寿命化
次亜塩素酸ナトリウム発生器の場合、電極コーティングの設計は以下と一致する必要があります。
●塩素濃度
●電流密度
● 温度
● 期待寿命
● 逆極性要件
2. 電解槽内に白いスケールが発生するのはなぜですか?
次亜塩素酸ナトリウム発生装置で最も一般的な問題の 1 つは、ミネラルスケールです。
給水には次のものが含まれる場合があります。
●カルシウムイオン
●マグネシウムイオン
●炭酸
●重炭酸塩
●シリカ
●その他のミネラル
電気分解中、陰極近くで水酸化物イオンが生成されます。
2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻
カソード付近の局所的な pH が上昇し、カルシウムとマグネシウムの化合物が沈殿します。
一般的な預金には次のようなものがあります。
●炭酸カルシウム（CaCO₃）
水酸化マグネシウム (Mg(OH)₂)
したがって、通常の DC 動作では、一般にスケールが陰極上または陰極近くに形成されます。
逆極性はこの電極環境を変えることで機能するため、これは重要です。
3. スケールが電極の性能に与える影響
スケールは視覚的な問題だけではありません。
デポジットが蓄積されると、次のことが可能になります。
有効反応面積の縮小
ミネラル層は、電解質と電極表面の間の接触をブロックします。
これにより、以下が削減されます。
●反応効率
●イオン輸送
●ガス抜き
●電流分布の均一性
セル電圧を上げる
ミネラルの沈着物は細胞内の抵抗を増加させます。
同じ電流を維持するには、電源の電圧を高める必要があります。
徐々に電圧が上昇することは、多くの場合、電極汚れの最初の兆候の 1 つです。
ただし、高電圧は次の原因によっても発生する可能性があります。
●低塩分濃度
●導電性が悪い
●ガスが溜まる
● 電気接続が緩んでいる
●流量の減少
●塗装劣化
● 電圧は常に動作条件と合わせて評価してください。
流量とガス放出を制限する
厚い堆積物は次のような可能性があります。
●狭い電極ギャップ
●気泡をトラップします。
●水の循環を減らす
● 不均一な電流分布を作成します。
これにより、塩素の生成が不安定になり、エネルギー消費が増加する可能性があります。
4. 逆極性はスケールをどのように除去しますか?
逆極性では、電極の方向が周期的に変わります。
反転前:
● 電極 A=アノード
● 電極 B=カソード
●スケールは主に陰極に発生します
反転後:
● 電極 A=カソード
● 電極 B=アノード
以前にスケーリングされたカソードは、異なる電気化学的環境に入ります。
自浄効果は、次のようないくつかのメカニズムによってもたらされます。-
1. 高-pHスケーリング環境が消滅する
以前のカソードでは水酸化物イオンが生成されなくなり、鉱物の沈殿を促進する条件が緩和されます。
2. 表面化学の変化
電極電位、局所 pH、および界面反応が変化します。
デポジットは次の可能性があります:
●クラック
●粘着力の低下
●部分的に溶解する
●表面から剥がれる
3. 気泡が除去を促進します
極性反転中にガスが発生すると、機械的な乱れが生じ、弱い堆積物が緩むのに役立ちます。
4. 水流により粒子を除去
適切に設計されたセルでは、剥離した堆積物が電極ギャップから離れることができます。
逆極性は電極が完全にスケールフリーであることを保証するものではありません。-
それはスケール-制御方法適切な水処理やメンテナンスの代替品ではありません。
5. 極性を反転する頻度はどれくらいですか?
普遍的な反転間隔はありません。
正しいサイクルは次の要素によって決まります。
●水の硬度
●カルシウムとマグネシウムの濃度
●塩分濃度
●電流密度
●電極間隔
● 温度
●流量
●営業時間
● 堆積物の形成速度
一部のシステムでは、初期設定として 2 時間の反転間隔が使用される場合があります。-
ただし、実際の運用に応じて最適化する必要があります。
反転が遅すぎる場合:
●スケールが硬くなる
● 堆積物が厚くなる
●流路が詰まる可能性があります
● 化学洗浄が必要な場合があります。
反転が頻繁すぎる場合:
● スイッチングコンポーネントにかかるストレスが増加
●動作が不安定になる場合があります
● 電極負荷がより頻繁に変化する
最良のサイクルは最短のサイクルではありません。
最良のサイクルは、安定した電圧を維持し、メンテナンスを最小限に抑えるサイクルです。
6. すべての MMO チタン アノードを逆極性に使用できますか?
いいえ。
通常の一方向陽極動作用に設計されたチタン電極は、極性反転には自動的には適しません。{0}}
可逆次亜塩素酸ナトリウム発生器には以下が必要です。
適切なコーティング設計
コーティングは、以下の間の繰り返しの変化に耐える必要があります。
●陽極酸化処理
●陰極動作
適切なコーティング被覆率
動作中に両面が活性化した場合、両面に適切なコーティングが必要になる場合があります。
重要な要素には次のようなものがあります。
●塗装エリア
● エッジカバレッジ
● 穴のカバー範囲
●接続エリア
正しいチタン基板
基材には次のものが必要です。
●適度な厚み
●機械的強度が良好です。
●適正な平面度
●確かな溶接品質
良好な電気接続
接続が不十分だと、次のような問題が発生する可能性があります。
●電圧損失
●端子加熱
● 不均一な電流分布
逆極性電極を成功させるには、次の組み合わせが必要です。-
●チタン基材
●MMOコーティング
●電極構造
●電気設計
●動作条件
7. 逆極性とメンテナンス
逆極性の主な利点は、手動メンテナンスが軽減されることです。
逆極性がない場合、オペレーターは次のことを行う必要がある場合があります。
●運転停止
● セルを開く
●電極を外す
●堆積物をきれいにします
● 機器の再組み立て
● システムを再起動します。
これにより、次のことが増加します。
●人件費
● ダウンタイム
● 取り付けミスの危険性
逆極性は次のことを実現するのに役立ちます。
✔ 掃除の頻度が減ります
✔ より安定した動作
✔ メンテナンスコストの削減
✔ 連続稼働時間の延長
ただし、逆極性は以下のものを完全に置き換えるものではありません。
●水の前処理
●定期点検
●必要に応じて化学洗浄します。
超硬水の場合は、以下を組み合わせます。
水前処理 + 逆極性
通常、長期的なパフォーマンスが向上します。-
8. よくある誤解
誤解 1: スケールは主に陽極に形成されます。
局所的な pH 環境が高いため、通常、スケールは陰極近くに形成されます。
誤解 2: どの MMO チタン電極も反転できる。
極性反転用に設計された電極のみを使用してください。
誤解 3: 2 時間が標準的な反転時間です。
2 時間は開始点にすぎません。
誤解 4: 逆極性は塩素の生成を直接増加させます。
主に電極表面をよりきれいに保ち、安定した動作を維持します。
誤解 5: 高電圧は常にコーティングの欠陥を意味します。
スケール、水の状態、流れの問題、または電気的な問題により、電圧が上昇する可能性があります。
9. 逆極性発電機用のチタン電極の選択方法-
プロの電極サプライヤーには、電極の寸法以上のものが必要です。
重要な情報には次のものが含まれます。
応用
●次亜塩素酸ナトリウムの生成
●電気塩素処理
●プールの消毒
●排水処理
●工業用水処理
電気的パラメータ
●動作電流
●最大電流
●電圧
●電流密度
●電源供給タイプ
●反転サイクル
水の状態
●塩分濃度
●導電性
●pH
● 温度
●カルシウム
●マグネシウム
●総硬度
電極情報
●図面
●サイズ
●数量
●電極構造
●塗装面積
● 片面または両面-コーティング
● 期待寿命
動作要件
●塩素排出量
● 毎日の稼働時間
●メンテナンスサイクル
● 既存の問題
正しい電極設計は、製品の寸法だけでなく、実際の動作条件にも依存します。
10. エヒセンの次亜塩素酸ナトリウム生成プロジェクトへの取り組み
Ehisen は、以下の目的でカスタマイズされた貴-金属- コーティングされたチタン電極を専門としています。
●次亜塩素酸ナトリウム発生器
●電気塩素処理システム
●水処理用途
● 工業用電気化学プロセス
製品には次のものが含まれます。
● Ru-Ir コーティングされたチタンプレート
●チタンメッシュ電極
●チタンチューブ電極
● マルチ-プレート電極アセンブリ
● 逆極性チタン電極-
当社の技術評価では次のことが考慮されます。
●塩分濃度
●電流密度
●水の硬度
● 温度
●電極構造
●反転サイクル
● 期待寿命
製造プロセスには次のものが含まれます。
●チタン基板検査
●下地処理
● 制御されたコーティング塗布
●熱処理
●寸法検査
●塗装品質検査
見積もりの場合は、次の情報を提供してください。
●電極の描画
●数量
●動作電流
●電圧
●塩分濃度
●水の分析
●使用温度
●反転間隔
● 期待寿命
● 現在の問題点
正しく設計されたチタン電極は、安定した次亜塩素酸ナトリウム生成の基礎となります。