MMO Titanium Anode Til Fødevarer

I takt med at standarderne for fødevaresikkerhed fortsætter med at eskalere, er traditionelle kemikaliebaserede behandlinger i stigende grad udsat for mangler – risikoen for kemiske rester, miljøforurenende emissioner og høje omkostninger – hvilket tvinger industrien til at søge grønnere og mere præcise tekniske løsninger. MMO titanium anoder (titanbaserede metaloxidbelagte anoder) med deres fordele ved stærk korrosionsbestandighed, høj strømeffektivitet og lang levetid, trænger gradvist ind i fødevareindustrien. De tilbyder en omfattende elektrokemisk løsning til alt fra nedbrydning af pesticidrester til frugt og grøntsager, desinfektion af produktionsvand, for at forebygge korrosion og afkalke udstyr.

Funktionsprincip for MMO-titananoder

Kerneanvendelsen af ​​MMO-titaniumanoder i fødevareforarbejdning er afhængig af deres elektrokemiske katalytiske egenskaber. Ved at regulere elektrodeoverfladereaktioner opnår MMO-titaniumanoder funktioner som desinfektion og sterilisering, nedbrydning af pesticidrester samt fjernelse af kalk og korrosionsforebyggelse. Dets industrielle princip kan opsummeres som en tretrinsmekanisme: "elektrokatalyse - reaktionsregulering - effektrealisering." Under påvirkning af et elektrisk jævnstrømsfelt forekommer ilt- og klorudvikling og sekundære reaktioner på overfladen af ​​MMO-titaniumanoden, hvilket genererer aktive stoffer med stærke oxiderende egenskaber, der opnår funktioner som desinfektion og fjernelse af kalk.

Desinfektion og sterilisering

Når behandlingssystemet indeholder kloridioner (f.eks. skyllevand med en lille mængde tilsat salt), rutheniumbelagt anode undergår fortrinsvis klorudviklingsreaktionen: 2Cl⁻ → Cl₂↑ + 2e⁻. Den genererede klorgas reagerer hurtigt med vand og danne hypoklorsyrling (Cl₂ + H₂O → HClO + H⁺ + Cl⁻). Hypochlorsyrling har stærke oxiderende egenskaber og kan beskadige mikrobielle cellemembraner og enzymsystemer og dræbe bakterier, vira og svampe. I et klorfrit system er iridiumbelagt anode dominerer iltudviklingsreaktionen: 2H₂O → O₂↑ + 4H⁺ + 4e⁻. Denne reaktion producerer reaktive iltarter såsom hydroxylradikaler (・OH) og ozon (O₃). Disse stoffer kan oxidere og nedbryde pesticidrester såsom organofosfor og organoklor og omdanne dem til harmløst CO₂ og H₂O.

Afkalkning af cirkulerende vand

Cirkulerende kølevand (såsom kølesystemer til udstyr og cirkulationssystemer til vaskevand) er tilbøjeligt til at danne glødeskaller, såsom calciumcarbonat og magnesiumsulfat. MMO-titaniumanoder fjerner glødeskaller gennem elektrokemisk kontrol. Under påvirkning af et elektrisk felt migrerer glødeskallende kationer, såsom Ca₂⁺ og Mg₂⁺, mod katoden, mens anioner som CO₃²⁻ og SO₄²⁻ migrerer mod anoden. Dette gør det muligt for Ca₂⁺ at kombinere med OH⁻ i katodeområdet og danne løse Ca(OH)₂-flokke i stedet for et tæt glødeskallelag. Samtidig opløser den H⁺, der genereres ved anoden, den allerede dannede CaCO₃ (CaCO₃ + 2H⁺ → Ca²⁺ + CO₂↑ + H₂O). Reaktive iltarter forstyrrer også glødeskallelagets gitterstruktur og omdanner det fra calcit til aragonit, en fase, der let vaskes væk af vand.

Katodisk beskyttelse

Rustfrit ståltanke, rørledninger og andet udstyr, der anvendes i fødevareforarbejdning, er modtagelige for korrosionsskader på grund af elektrolytopløsninger. MMO-titaniumanoder bruger katodisk beskyttelse til at bremse korrosion. Anodeoverfladen katalyserer elektrolytoxidation og frigiver elektroner. Disse elektroner strømmer gennem lederen til det beskyttede metal, akkumuleres på overfladen og hæmmer metallets oxidationsreaktion (dvs. korrosion), der skyldes elektrontab. Den fleksible MMO-anodes gitterlignende struktur sikrer ensartet strømfordeling og undgår de blinde vinkler, der er forbundet med traditionelle anoder.

Fordele ved Wstitanium

Wstitaniums fødevaregodkendte MMO-titaniumanoder tilbyder betydelige fordele inden for overholdelse af krav, ydeevnestabilitet og anvendelsesegnethed. Deres kernekonkurrenceevne afspejles i følgende fem nøgleområder:

(I) Overholdelse af fødevarekvalitet

Wtitanium overholder nøje sikkerhedsstandarderne for fødevarekontaktmaterialer. Titansubstratet er medicinsk titanium, der overholder ASTM B338 Grade 1/2, med et urenhedsindhold kontrolleret til under 0.1%. Belægningen anvender fødevaregodkendte ædelmetaloxider med en renhed på 99.99% for grundstoffer som ruthenium og iridium. Belægningstykkelsen kontrolleres præcist til 5-15 μm gennem røntgeninspektion, hvilket sikrer katalytisk aktivitet og forhindrer, at belægningen løsner sig. Alle produkter har bestået FDA's sikkerhedscertificering for fødevarekontakt og SGS's tungmetalfrigivelsestest. Efter kogning i en 4% eddikesyreopløsning i 24 timer er tungmetalfrigivelsen mindre end 0.001 mg/L, hvilket fuldt ud opfylder kravene i EU-forordning 10/2011.

(II) Belægningsteknologi

Wstitanium anvender en proprietær gradientbelægningsteknologi, der bruger en sol-gel-metode til at skabe en struktur med et "TiO₂-rigt indre lag og et ædelmetaloxid-rigt ydre lag" på titansubstratet. Det indre lag danner en kemisk binding med titansubstratet, hvilket forbedrer belægningens vedhæftning med 40 % og forhindrer afskalning af belægningen under elektrolyse. Overfladelaget optimerer fordelingen af ​​katalytiske aktive steder, hvilket øger klorudviklingseffektiviteten med 30 % sammenlignet med traditionelle belægninger og reducerer iltudviklingsoverpotentialet til 1.3 V. Hvert produktparti består NACE TM 0108-2008 accelereret levetidstest. Ved en strømtæthed på 100 mA/cm², som er almindelig i fødevareforarbejdning, har rutheniumbaserede anoder en levetid på 5-10 år, mens iridiumbaserede anoder har en levetid på over 10 år.

(III) Tilpasning

Wstitanium har etableret et skræddersyet system, der dækker alle fødevareforarbejdningsscenarier, hvilket muliggør præcist produktdesign baseret på din forarbejdningsvolumen, mediesammensætning, udstyrsstruktur og andre parametre. Til vask af frugt og grøntsager har vi udviklet en anode med stort overfladeareal og en 50 % højere masketæthed end standardprodukter, hvilket sikrer ensartet fordeling af aktive stoffer. Til desinfektion af rør tilbyder vi kaskadeforbundne rørformede anoder, der kan tilpasses i diametre fra 19 mm til 32 mm og længder fra 500 mm til 1500 mm. Desuden kan belægningsformlen fleksibelt justeres baseret på mediets kloridionkoncentration. Når kloridionkoncentrationen er mindre end 300 mg/L, anvendes en iridium-tantalbelægning til at optimere iltudviklingsydelsen; når kloridionkoncentrationen er større end 1000 mg/L, anvendes en ruthenium-iridiumbelægning til at forbedre klorudviklingseffektiviteten, hvilket sikrer optimal behandlingsydelse og energiforbrugsbalance under forskellige driftsforhold.

(IV) Omkostningsfordel

Ved at udnytte lavoverpotentialbelægningsteknologi og præcist strukturelt design forbedrer W-titanium-anoden energieffektiviteten betydeligt. Ved samme behandlingskapacitet er cellespændingen 0.5-1.0 V lavere end konventionelle anoders, samtidig med at den opretholder en strømeffektivitet på over 95 %. For eksempel forbruger W-titanium-anoder 250 kWh elektricitet ved behandling af 100 m³ produktionsvand, mens traditionelle grafitanoder kræver 380 kWh, hvilket sparer 470,000 kWh årligt og 376,000 yuan i elregninger. Desuden er deres anodevægt kun en femtedel af blyanoders, hvilket reducerer belastningskravene til udstyr og installationsomkostninger med 20 %.

(V) Kvalitetskontrol

Wstitanium har etableret et tredelt kvalitetssystem: "Råvareinspektion - Proceskontrol - Test af færdige produkter." Spektroskopisk analyse udføres for at verificere råmaterialernes renhed før opbevaring. Online tykkelsesovervågning anvendes under forberedelsen af ​​belægningen. Færdigvarer gennemgår elektrokemisk ydeevnetestning, korrosionsbestandighedstestning og test af udvaskningsstoffer for at sikre en 100% beståelsesrate for hver batch.

MMO-titaniumanoder driver overgangen fra kemisk forarbejdning til elektrokemisk rengøring i fødevareforarbejdning. Gennem en forskelligartet kombination af belægningskomponenter og produktformer opnår de præcis tilpasning i nøgleapplikationer såsom desinfektion og sterilisering, nedbrydning af pesticidrester, korrosionsbeskyttelse af udstyr og afkalkning med cirkulerende vand, hvilket giver et stærkt forsvar mod fødevaresikkerhed.

Teknisk set stammer værdien af ​​MMO-titaniumanoder fra den synergistiske effekt mellem titansubstratet og ædelmetaloxidbelægningen. Titansubstratet giver korrosionsbestandighed og strukturel støtte, mens MMO-belægningen giver høj katalytisk aktivitet og uopløselighed. Den genererer aktive stoffer gennem elektrokemiske reaktioner såsom ilt- og klorudvikling og opnår sin tilsigtede funktion uden kemiske tilsætningsstoffer.